第1章 概论
1.1 运营管理的产生与发展
运营管理（operations management）是现代企业管理科学中最活跃的一个分支，也是新思想、新理论大量涌现的一个分支，它强调以经营为中心，体现了时代发展的要求。简单地说，运营管理是把投入的资源（生产要素）按照特定要求转换为产出（产品和服务）的过程，是一切组织的最基本的职能之一。农业运营管理是国家领导和管理农业发展的重要内容，其主要任务就是按客观经济规律和自然规律的要求，在农业生产部门中合理地组织生产力，正确地处理生产关系，适时地调整上层建筑，以便有效地使用人力、物力、财力和自然资源，合理地组织生产、供应和销售，妥善地处理国家、企业和劳动者之间的物质利益关系，调动广大农业劳动者的积极性，提高农业生产的经济效益，最大限度地满足社会对农产品的需要。
1.1.1 运营管理
运营管理是指对运营过程的计划、组织、实施和控制，是与产品生产和服务创造密切相关的各项管理工作的总称。从另一个角度来讲，运营管理也可以指对生产和提供主要产品与服务的系统进行设计、运行、评价和改进。运营管理的对象是运营过程和运营系统。运营过程是一个投入、转换、产出的过程，是一个劳动过程或价值增值的过程，它是运营的第一大对象，运营必须考虑如何对这样的生产运营过程进行计划、组织和控制。运营系统是上述变换过程得以实现的手段，它的构成与变换过程中的物质转换过程是和管理过程相对应的，包括一个物质系统和一个管理系统。
在人们开始生产产品和提供服务时，运营管理就随之产生了。虽然运营管理生产系统在古代就已经存在了，但现代意义上的用于产品生产销售和现代工厂的管理制度都出现于产业革命时期。
产业革命时期（18世纪60年代～19世纪初）：在这一时期，最具重大意义的是蒸汽机的发明、劳动分工概念和标准化生产方式的提出。①英国人詹姆斯 瓦特改良了蒸汽机，为制造业提供了机械动力，推动了制造业的发展；②亚当 斯密在《国富论》中提出劳动分工的概念；③伊莱 惠特尼提出标准化生产方式，使得后来福特汽车装配线的大量生产成为可能。这一系列事件表明产业革命带来的巨大变化使制造业得到飞速发展，进而促使当时人们迫切需要比较系统、切实可行的管理理论和方法作为指导。
科学管理（20世纪10年代）：①以泰勒为代表创立的科学管理原理，给工厂管理带来巨大的变化；②吉尔布雷斯夫妇的工业心理学，把心理学的成果运用于动作研究，提出了节约动作的10个原则；③亨利 甘特看到了非物质利益对激励工人的价值，提出了甘特图；④哈里斯发表关于经济订货批量（economic order quantity，EOQ）的模型，通过订货管理EOQ开创了现代库存理论的研究。
行为科学与管理科学（1920～1970年）：科学管理十分强调运营系统规划与设计以及运行与控制的技术因素，而人际关系学说则强调人这一因素的重要性。①质量管理模型：休哈特和洛米格提出了质量管理模型；②行为科学：美国国家科学院的全国科学委员会组织社会学、心理学、管理学等专家进行霍桑实验，确立了行为科学的基础；③亚伯拉罕 马斯洛提出了需要层次理论；④麻省理工学院的道格拉斯 麦格雷戈教授提出了人性假设的X理论与Y理论；⑤威廉 乌奇提出了Z理论；⑥弗雷德里克 赫茨伯格进一步发展了激励理论，提出了保健因素和激励因素的双因素理论。
运营管理作为一门学科出现（20世纪50年代末～60年代初）：1957年，爱德华 布曼和罗伯特 法特的著作《生产与运作管理分析》出版。1961年，埃尔伍德 斯潘塞 伯法的《现代生产管理》一书面世。这些专家注意到了生产系统所面临问题的普遍性以及把生产作为一个独立系统的重要性。此外，他们还强调了排队论、仿真和线性规划在运营管理中的具体应用。自此以后，运营管理作为一门独立的学科出现。
日本制造商对运营管理的贡献（1970年～21世纪初）：20世纪70年代，全球性石油危机加之原材料价格上涨、工资提高和需求多样化给丰田生产方式提供了向世人展示的机会。日本汽车公司之所以后来居上，并且至今仍在全球汽车市场上占据主导地位，其制胜法宝是精益生产方式。精益生产方式的内涵在于：①以顾客需求为出发点的模块化产品设计与开发；②准时化生产；③稳定快捷的供应链；④多功能团队活动与持续改进。
21世纪初的运营管理（21世纪初～2010年）：21世纪以来，产品寿命周期缩短、科学技术长足发展和社会需求快速多变都为企业带来了前所未有的压力。大量生产革了手工作业的命，实现了低成本生产；精益生产革了大量生产的命，实现了高质量生产；而大规模定制则是精益生产方式的升华，实现了定制化生产。这种生产方式综合了大量生产的低成本和精益生产的柔性化。大规模定制得以实现的核心技术是模块化与延迟策略。这两项核心技术使本来相互对立的大规模生产与满足顾客定制化需求统一在了一起，即大规模生产的是模块化设计的组件，通过延迟策略，最大限度地满足了顾客定制化的需求。而使大规模定制真正落到实处的是：①以顾客需求深度调查为基础的客户关系管理；②以最先进信息技术为支撑的电子商务；③以价值链为核心的供应链管理；④基于流程优化或流程再造的精益六西格玛管理。
1.1.2 农业运营管理
随着科学技术的迅猛发展，我国农业行业逐渐朝着现代化的方向不断迈进，而作为支撑现代农业发展的主要依托，农业机械化至关重要，相关农机器具在农业生产中的应用，推动了传统耕种模式向现代化机械耕种模式的转变，同时提升了农业生产的效率和质量，实现了农业经济效益的大幅度提升。在这种演变过程中，由技术、经济和社会结构日益复杂化导致的农业生产系统的日益复杂化，推动了科学管理方法和概念的适应性发展，以此作为维持有效、敏捷的运营和生产管理的措施。
农业的本质是人类利用生物机体的生命力，把外界环境中的物质和能量转化为生物产品，以满足社会需要的一种生产经营活动。农业运营与管理是农业经营主体对具体的农业生产经营活动进行计划、组织、控制、协调，并对成员进行激励，以实现其任务和目标的一系列工作总称，包括对内部生产技术活动进行有效组织与管理、对外部充分利用市场机会和协调环境关系等活动进行有效分析与决策两个方面。前者通常称为狭义的管理，后者则称为运营。“运营”加“管理”构成了管理农业产业活动的全部内涵。当前的农业运营管理理论专注于农业中机器和人为操作的设计、规划和运行，目的是确保在不同的农业生产系统和供应链中进行最佳的计划和执行操作。
农业运营管理的工作目标主要包括以下几点：①合理确定农业的经营形式和管理体制，设置管理机构，配备管理人员；②搞好市场调查，掌握经济信息，进行经营预测和经营决策；③编制经营计划，建立健全经济责任制和各种管理制度；④搞好劳动力资源的利用和管理；⑤加强土地与其他自然资源的开发、利用和管理；⑥做好资本管理、生产管理、技术管理和质量管理；⑦合理组织产品销售；⑧加强财务管理，处理好收益和利润的分配，全面分析评价农业活动的经济效益，开展经营诊断等。
参照美国农业生物工程师学会（American Society of Agricultural and Biological Engineers，ASABE）的标准，我们认为农业运营管理的工作内容主要分为以下四个阶段。
规划（planning）：规划阶段的主要任务是定义系统的目标，选择系统组件，并预测系统性能。在农业运营管理中，常被提及的一类规划问题是生产能力规划。类似于工业系统，农业产能规划的主要任务，是在时间和组件的操作交互方面对系统的组件进行优化分配。不同的是，农业产能规划是由生物和天气条件的不确定参数决定的。
调度（scheduling）：在一个农业系统中，每项作业必须在系统中执行的时间是通过考虑可用时间、劳动力的可用性、所涉及的各种任务的优先级以及作物需求来确定的，而作物需求是此类决策中最重要的因素。
运营（operation）：在运营阶段，管理者主要关注的是操作的实际执行情况。参照工程管理，农业运营管理中的任务时间规划问题可以分为任务调度、车辆调度和区域布局规划这几种经典的运营管理问题。
控制（controlling）：控制阶段主要关注操作执行过程中做出的决策。控制是为了判定农业生产是否正朝着既定的目标健康地向前发展，是对计划的监控、纠偏和补救，可以保证计划的有效实施。
在工程管理科学中，一个系统的运行管理通常可以被划分为五个不同的计划层次，这些不同的层次在农业系统中也同样适用。
战略层面（strategic）：战略层面的决策与生产系统的设计有关。对于农业系统，这一层级至少包括1～5年或者相当于2个种植周期的时期。在这一时期，需要重点考虑的是与所选作物类型相关的劳动/机械系统。
战术层面（tactical）：对于战略规划层面上选定的种植计划，在农业系统中，管理者可以在该层级中调整资源的分配和使用情况，制订一个为期1～2年或1～2个种植周期的生产计划，以减少资源使用，即劳动力投入和机器投入。
操作层面（operational）：这一层级主要任务是制定当前种植周期中的决策，包括短期决策活动、时间安排以及所涉及的工作和任务的制定。
执行层面（execution）：此级别对应于控制阶段，主要是对已执行的作业和任务进行控制。
评估层面（evaluation）：这一层级主要涉及根据预定义的绩效衡量标准对计划和实际执行的工作情况进行比较。
1.2 数字农业运营管理
日益膨胀的人口规模与日渐短缺的资源之间的矛盾在全球各个产业中都呈现出持续加重的趋势，尤其是处在人口和资源中间、与两者相关性最高的农业领域。在新兴信息与通信技术快速发展的背景下，“数字农业”应运而生。数字农业是将数字化信息作为农业新的生产要素，用数字信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的新型农业发展形态。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，将会给我国现代农业甚至是整个社会商业生态带来巨大变革，同时也会孕育出新的农业经营管理理论。为了促进我国在农业物联网实践中引领地位的形成和数字农业运营管理这一新兴领域学术话语体系的构建，本书对物联网环境下的数字农业运营管理的基础性问题以及主要研究内容、研究方法等进行了规范界定。
1.2.1 数字农业运营管理的概念、特征与分类
1.数字农业、数字地球、精细农业与信息农业
数字农业与数字地球、精细农业、信息农业互相依存、互为补充。数字地球与可持续发展战略密不可分，是世界各国的可持续发展战略的重要内容和保障。作为地球系统的一种全方位、多分辨率、多时态、真三维的数字描述，数字地球具有巨大的应用潜力，可以用于政治、经济、军事、文化和科技各个方面，对人类科研、生产、生活的各个方面将产生深刻的影响。对于农业而言，数字地球大力倡导的国家信息基础设施以及国家空间数据基础设施建设是数字农业赖以存在发展的基础，数字农业则是数字地球的重要组成部分。
精细农业主要是指以信息和先进技术为基础的现代农田精耕细作技术。虽然精细农业与数字农业二者之间有很多相似点，但精细农业不能代替数字农业。精细农业可以定义为以数字化为手段，低投入、高产出的农业。这一概念既突出了现代精细农业的实现手段，又使精细农业区别于传统精耕细作型农业。精细农业是农业发展的目标，数字化是实现该目标的手段，二者并不矛盾，决不能因为已经在发展精细农业就忽略数字农业。相反，为了实现精细农业，在现阶段就应大力发展数字化农业。过分强调精细农业研究，忽略数字农业建设，片面认为强调精细农业就会促进数字农业发展的做法是不可取的，这不仅会使精细农业成为空中楼阁，而且会使得数字农业没有统一的规划而无序发展，造成资源的浪费。由于技术水平所限，早期的数字农业可能无法满足精细农业的要求，但精细农业是数字农业的最终目标，是数字农业发展到一定程度的必然产物。
信息农业是集知识、信息、智能、技术、加工和销售等生产经营诸要素于一体的开放式、高效化的农业，其特点是以农业信息科学为理论指导，农业信息技术为工具，用信息流调
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