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農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是中國社會經(jīng)濟發(fā)展的一項長期戰(zhàn)略任務，發(fā)展設施農(nóng)業(yè)則是實現(xiàn)這一戰(zhàn)略任務的重要內(nèi)容和途徑，也具有長期性和艱巨性的特點。作為中國農(nóng)業(yè)工程技術發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分[1]，設施農(nóng)業(yè)技術是產(chǎn)業(yè)最有效的生產(chǎn)要素和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要技術手段。以中國設施園藝為例，30多年來，技術進步已經(jīng)獲得了全面突破，正在進行和已經(jīng)完成的科研項目及成果數(shù)量近700項[2]，一個龐大、獨立、融合了多學科、多門類科學和知識的技術體系正在發(fā)展中形成，并越來越體現(xiàn)出動態(tài)性、開放性、自組織性等復雜系統(tǒng)的特征，有必要建立技術分類的理論和方法，從更加系統(tǒng)、科學的角度對技術進行分類，以指導中國設施農(nóng)業(yè)技術的戰(zhàn)略、研發(fā)、選擇和應用。雖然中國學者對設施農(nóng)業(yè)技術進行了一些綜合研究和歸納[3-7]，但在對設施農(nóng)業(yè)技術全貌的把握上還比較模糊，對體系的揭示還不夠完整、深入和科學，專門針對技術分類的研究還處于空白。科學發(fā)展的現(xiàn)實證明，給對象以正確的分類，把握不同類對象的特殊矛盾和特殊運動規(guī)律，是科學研究取得成功的關鍵，完備的分類是建立完備學科體系的前提[8]和技術進步的基礎性工作，在宏觀、微觀上都具有理論和現(xiàn)實意義，不僅對推動科技進步具有重要指導作用，對設施農(nóng)業(yè)技術發(fā)展戰(zhàn)略制訂、學科建設、工程集成應用、標準體系建設、人才培養(yǎng)乃至設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整都具有重要的借鑒和參考價值。

1技術分類的范疇

總體上，設施農(nóng)業(yè)工程技術主要由生物技術、環(huán)境技術和工程技術[9]三大部分組成，這是其宏觀層面的共性特征，還不足以體現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)技術的層次結(jié)構(gòu)、專業(yè)特點和時代特征，在當前以可持續(xù)為總要求的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展階段下，需要在廣義設施農(nóng)業(yè)概念的基礎上，對其技術所涉及的要素進行科學分析，從而確定技術分類的范疇。

1.1設施農(nóng)業(yè)的廣義概念與定義

從生產(chǎn)對象和外延方面看，廣義的設施農(nóng)業(yè)主要包括設施栽培和設施養(yǎng)殖2個方面[10]。傳統(tǒng)設施農(nóng)業(yè)的概念和定義往往局限于生產(chǎn)過程[11-13]。但從現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)技術發(fā)展的內(nèi)涵來看，需以設施農(nóng)業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈為基礎、從設施農(nóng)產(chǎn)品實現(xiàn)其使用價值的全過程出發(fā)，在廣義上對其概念進行重新定義，即設施農(nóng)業(yè)是為農(nóng)產(chǎn)品商品化各階段提供最適宜環(huán)境和條件,以擺脫自然環(huán)境和傳統(tǒng)生產(chǎn)條件的束縛,從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效（經(jīng)濟、社會、環(huán)境）農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營活動，具有目標商品化、途徑全程化、環(huán)境可控化、效益全面化的特點。從世界溫室裝備技術發(fā)展趨勢[4]和中國設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗教訓[2,14]看，就充分印證了此概念的科學性、合理性和前瞻性。技術分類中也要體現(xiàn)并貫穿這一概念。

1.2設施農(nóng)業(yè)與技術的廣義要素

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)長期存在的條件下，設施農(nóng)業(yè)始終是一種先進生產(chǎn)力的代表，其涉及的要素也應當是廣義的，即不僅針對生產(chǎn)工具，還要針對生產(chǎn)者、生產(chǎn)對象和生產(chǎn)環(huán)境（自然與社會）。設施農(nóng)業(yè)工程技術也要體現(xiàn)出這種特點，即將其作為一個涉及自然技術、社會技術和人文技術的廣義技術系統(tǒng)[15]，使之成為一個既相互聯(lián)系、相互作用又相互區(qū)別的技術實踐、技術產(chǎn)品、技術方法、技術科學、技術的社會建制、技術文化、技術精神等要素共同組合而成的、具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體[16]，這種廣義化的演變就如同工程概念已經(jīng)從最初的土木工程發(fā)展到當今的文化精神工程一樣。當然，在中國目前的社會經(jīng)濟發(fā)展階段，自然技術和社會技術是主流，但也應盡量體現(xiàn)人文技術的精神，因為對于設施農(nóng)業(yè)，提高組織的管理效率和生產(chǎn)者素質(zhì)是充分發(fā)揮技術效用的關鍵，也是轉(zhuǎn)變設施農(nóng)業(yè)發(fā)展方式中需要解決的主要矛盾。

1.3技術分類的范疇

設施農(nóng)業(yè)工程技術是在設施種養(yǎng)殖生產(chǎn)中實際應用的技術，或者說是應用科學知識或技術發(fā)展的研究成果于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以達到擺脫自然環(huán)境和傳統(tǒng)生產(chǎn)條件束縛的工程化手段和方法。為使技術作用有效發(fā)揮，其應當有助于形成技術集成化、裝備工程化、模式標準化、管理現(xiàn)代化[17]的模式并充分體現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程的內(nèi)涵，即不僅是以其他部門的技術來為農(nóng)業(yè)服務，而且要著重研究解決農(nóng)業(yè)本身作為工程的問題[18]。因此在確定技術范疇時，要將一個在不同層次上具有完整功能（實現(xiàn)商品化）的設施農(nóng)業(yè)工程作為技術依附的主體和對象，以服務于整個生產(chǎn)過程作為主要的技術特征，以直接或間接地通過設施裝備發(fā)揮效用作為表現(xiàn)形式，以經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益全面化作為技術的時代特征，將符合上述要求的技術、工藝、材料、產(chǎn)品進行分類研究。

2技術分類的原則

設施農(nóng)業(yè)工程技術是一個復雜系統(tǒng)，作為要素的各類單項技術間相互聯(lián)系并相互作用、集成后表現(xiàn)出設施農(nóng)業(yè)工程的特定功能，并在合理的結(jié)構(gòu)下體現(xiàn)出超越單項技術簡單疊加、系統(tǒng)功能被放大的整體涌現(xiàn)性[19]。為體現(xiàn)這種系統(tǒng)特征，需要在技術分類中體現(xiàn)以下原則。

2.1層次性

復雜系統(tǒng)是由多個下級子系統(tǒng)耦合而成，因此分類時要從不同層次上揭示設施農(nóng)業(yè)工程技術的結(jié)構(gòu)與功能，獲得在內(nèi)容上較為完整、在結(jié)構(gòu)上具有相對自穩(wěn)定性的技術分類體系。在層次的劃分上，本著提高基礎層次穩(wěn)定性的原則，使分類層次由低到高自穩(wěn)定性逐步增加，而開放性和動態(tài)性則逐步減弱。

2.2穩(wěn)定性

在內(nèi)容上，要根據(jù)設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術創(chuàng)新的歷史軌跡、未來發(fā)展趨勢等，從眾多技術中提煉出基礎性、獨立性、結(jié)構(gòu)性、長期性的組成要素，盡量使分類后的技術分支具有鮮明的個性功能，并可以融合趨勢性、階段性的共性技術來提高自身的水平、強化自身的功能；各層次上的技術須在整體上形成內(nèi)容相對完整、結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的體系，使設施農(nóng)業(yè)功能在不同層次（檔次）上得到充分發(fā)揮。如節(jié)能（含新能源）、人工智能、機械化等設施農(nóng)業(yè)工程技術熱點因服務于多種功能、結(jié)合于多個技術種類，在功能上缺乏個性和獨立性，因而不能單獨構(gòu)成技術分類的基礎層次。

2.3開放性

開放性是技術創(chuàng)新和發(fā)展的基本特征與本質(zhì)要求，也是保持其動態(tài)性和成長性的前提。作為一個融合多領域科學技術的應用型交叉學科，設施農(nóng)業(yè)技術體系需要一定的開放性，以保持知識積累、技術增長、實踐運用的動態(tài)平衡。因此在技術分類的不同層次上要保持技術內(nèi)涵和外延的開放性，使技術系統(tǒng)能在充分吸收技術環(huán)境積極因素的基礎上，提高自組織水平和技術進步效率，如分類內(nèi)容上要保持一定的前瞻性以便對新興技術的吸收，層次上不宜過多，要為層次的延伸提供空間，分支不宜過細，要減少技術內(nèi)容消長而造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定。

2.4現(xiàn)實性

由于技術的目的在于合乎規(guī)律地改造客觀世界、以指導實踐為落腳點，因此在技術選擇上，要以在科學上的成熟度和在實踐中的應用度作為主要考量標準。分類中要注重對產(chǎn)業(yè)技術的歸納總結(jié)，即那些真正進入生產(chǎn)過程的技術，它們不僅在技術上是成熟的，而且是經(jīng)過了技術系統(tǒng)的整合，以及經(jīng)濟核算和制度制約的技術[20]；對那些還處于發(fā)明向技術轉(zhuǎn)化或技術向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化階段中的技術則作為“潛力”型技術處于次要地位，在未來技術系統(tǒng)的成長中再獲得明確定位。

3技術分類的方法

3.1技術支撐關系說明

由于技術系統(tǒng)本身的復雜性和設施農(nóng)業(yè)工程技術作為典型交叉學科的開放性，在科技加速發(fā)展的大背景下，其技術內(nèi)容和結(jié)構(gòu)也不斷調(diào)整以適應外部技術環(huán)境的變化，由此造成了研究者對其技術類別、技術階段和技術特性等認識上的困境，特別是相關前沿技術、高新技術、產(chǎn)業(yè)共性技術等與設施農(nóng)業(yè)工程技術體系本身的關系，將某些階段性的技術形態(tài)（如節(jié)能、信息、物理農(nóng)業(yè)等）作為分類、總結(jié)的依據(jù)，而不是在一個相對穩(wěn)定的合理框架內(nèi)顯示諸多新技術的地位與相互關系。從設施農(nóng)業(yè)工程技術的來源、支撐特點、發(fā)展動力來看，其長遠性、基礎性的支撐在于來源于實踐、科學、已有技術中相關技術的獨立或綜合應用，并受基礎研究和應用基礎研究影響，在形式上表現(xiàn)為常規(guī)技術和高新技術。常規(guī)技術在產(chǎn)業(yè)共性技術的影響和制約下維持技術體系的基本結(jié)構(gòu)、屬性和普遍運動規(guī)律；高新技術在前沿技術的引領下對設施農(nóng)業(yè)工程技術的發(fā)展產(chǎn)生階段性影響，促進其技術結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、進化乃至跨越式突變，呈現(xiàn)出特殊的運動規(guī)律。各類相關技術的作用關系如圖1所示。

3.2技術分類方法分析

在人類當前認識水平和技術固有特點的雙重影響下，技術定義不是唯一的[21]，針對不同領域技術分類的方法也不統(tǒng)一，即技術個性的差異影響了共性分類方法論的確定。從供給技術的宏觀層面，按照客觀物質(zhì)在工程中的流向，工程技術可分為資源（材料、能量、信息）、采集加工（探測、采集、運輸、加工）和制造（建造）3個方面[22]；上世紀80年代，有學者提出了按照技術過程和技術形態(tài)進行分類的原則[23]；在技術創(chuàng)新概念引入中國后，人們開始在技術形態(tài)的3個層次（技術發(fā)明、生產(chǎn)技術、產(chǎn)業(yè)技術）上進行技術分類；在建筑新技術中，有學者根據(jù)技術論和技術創(chuàng)新論的原理，從技術成因、技術研制目標、技術發(fā)展進程和生產(chǎn)要素[24]幾個方面進行分類。比較上述分類方法，在原則上可以充分借鑒，但在技術分類后的相對穩(wěn)定性、具象性和指導性方面還略有不足，需根據(jù)行業(yè)和技術領域的特點加以選擇和完善。

3.3技術分類方法選擇

由于每一項設施農(nóng)業(yè)工程技術都是以數(shù)門基礎學科為理論基礎、以多個應用技術和生產(chǎn)技術為條件，如濕簾降溫系統(tǒng)就涉及數(shù)學、物理學、材料科學、工程科學等多個基礎學科和應用基礎學科。因此按照技術屬性和技術形態(tài)來分類不僅會形成過多的技術交叉、也難以反映技術的目的，而應將設施農(nóng)業(yè)工程本身作為主體，按照設施農(nóng)業(yè)廣義定義、廣義要素和分類范疇的界定以及設施農(nóng)業(yè)技術發(fā)展的特點和目標，將實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)的完整功能作為技術分類的基本依據(jù)，在設施農(nóng)業(yè)技術分類原則的要求下確定分類的方法和形態(tài)。

1）橫向技術鏈條由于設施農(nóng)業(yè)的完整功能有賴于產(chǎn)業(yè)鏈的有效運轉(zhuǎn)和設施農(nóng)產(chǎn)品使用價值的最終體現(xiàn)，因此將實現(xiàn)設施農(nóng)產(chǎn)品商品化的過程作為技術目標實現(xiàn)和技術效用發(fā)揮的主要途徑，將技術鏈作為產(chǎn)業(yè)鏈的基礎和重要內(nèi)在依據(jù)，使技術內(nèi)容涵蓋設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的全過程，以此為特征在不同層次上橫向展開。

2）縱向分類層次為簡潔、清晰地揭示設施農(nóng)業(yè)工程技術系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，采用線分類法[25]進行縱向?qū)哟蝿澐郑磳⒃O施農(nóng)業(yè)工程技術按所選定的若干個屬性或特征逐次地分成相應的類目，并排成一個有層次的、逐漸展開的分類體系。在層級數(shù)量上，采用大類、中類、小類、子類4個層次，分別反映設施農(nóng)業(yè)工程技術鏈條、技術環(huán)節(jié)、技術功能、具體技術手段等屬性，層次關系如圖2。

3）技術分類定位具體技術定位需遵循前文所述的穩(wěn)定性原則，盡量使不同層次上的技術點都具有獨立和鮮明的個性功能（特別是較基礎的分支），在橫向形成并列關系，因此原則上以主要屬性和最顯著的功能作為分類的依據(jù)，而對那些具有多種創(chuàng)新思路、可以發(fā)揮多種功能的技術，則按照其主要屬性進行分類定位。如濕簾系統(tǒng)在溫室或畜舍中兼具降溫和加濕的功能，但生產(chǎn)實踐和功能實現(xiàn)過程上須以通風為前提，因此將降溫作為其主要屬性進行分類；其他如遮陽保溫幕、定比施肥器等也須依照其主要屬性進行分類。

4設施園藝工程技術分類

以設施園藝為例，按照上述方法對其進行技術分類。

4.1橫向技術鏈條

設施園藝產(chǎn)業(yè)鏈主要包括“育種、生產(chǎn)、貿(mào)易”[26]3個主要環(huán)節(jié)。為使產(chǎn)業(yè)鏈與技術鏈充分契合，在工程技術所涵蓋的范疇上要注重技術的相關性。在“育種”鏈條上以工程化、商品化的籽種技術為主，在“貿(mào)易”鏈條上以產(chǎn)地物流、產(chǎn)地加工和質(zhì)量控制等與設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密銜接的工程技術為主。

4.2縱向分類層次

1）大類（技術鏈條層次）是反映技術鏈條特點的基礎層次，主要是維持產(chǎn)業(yè)鏈有效運轉(zhuǎn)的相關工程技術，包括與產(chǎn)業(yè)鏈直接對應的專項技術體系和為維持整個產(chǎn)業(yè)鏈正常運轉(zhuǎn)所需的公共管理技術體系，具體包括種苗工程技術、設施生產(chǎn)技術、產(chǎn)地物流技術和綜合管理技術4個大類。具體內(nèi)容比較穩(wěn)定，受其他技術變化的影響不大，見表1。

2）中類（技術環(huán)節(jié)層次）是各技術鏈條中體現(xiàn)其基本特征的主要技術集合，包括相互關聯(lián)的中觀技術環(huán)節(jié)，揭示技術服務的主體與主要行為特征，如種苗工程技術包括籽種、育苗2個環(huán)節(jié)，產(chǎn)地物流技術包括內(nèi)部輸送、分級、洗凈、包裝、貯藏保鮮、追溯6個環(huán)節(jié)等。該類別具體內(nèi)容會受到技術進步的影響，發(fā)生變化的可能性較大。

3）小類（技術功能層次）是實現(xiàn)各技術環(huán)節(jié)特定功能的層次，包括實現(xiàn)各種微觀技術功能的綜合性技術行為、技術方式，揭示了各環(huán)節(jié)下技術功能特點和實現(xiàn)功能的基本流程和構(gòu)成，如種苗工程技術（大類）中的籽種技術（中類）包括育種技術、種子檢測、種子加工等，設施生產(chǎn)技術（大類）中的環(huán)境調(diào)節(jié)技術（中類）包括增溫、降溫、調(diào)光、調(diào)濕、通風、供水、調(diào)氣、保溫等。小類技術綜合性強、受技術變化的影響很大。

4）子類（技術手段層次）是實現(xiàn)微觀技術功能的具體技術手段，包括構(gòu)成各種技術行為和方式的具體技術措施或方法，進一步揭示出技術功能的具體實現(xiàn)過程，如種子加工技術（小類）包括清選、分級、干燥、消毒、包衣、包裝等技術，供水技術（小類）包括凈化、消毒、儲水、輸水、保水等。子類技術種類豐富、手段多樣，受技術變化直接影響，動態(tài)性、成長性很強。4個層次的技術分類見表1。

4.3具體技術定位

按照前文提出的具體技術定位原則和方法，將設施園藝技術進行詳細分類，如表1所示。

5技術分類的應用

作為一種手段而不是目的，技術分類研究初步揭示了技術體系的全貌以及內(nèi)部構(gòu)成、相互關系。在實現(xiàn)研究價值的過程中需要完成由手段到目的的跨越，并在以下技術發(fā)展的微觀層面和宏觀層面具體應用。

5.1技術倉庫構(gòu)建

技術模式是形成設施農(nóng)業(yè)發(fā)展模式和進行裝備技術推廣應用的基礎，而技術倉庫的構(gòu)建是形成技術模式的必要前提，設施農(nóng)業(yè)工程技術分類可以有效地指導整體或局部技術倉庫的構(gòu)建，并為相關數(shù)據(jù)庫、信息化軟件平臺、專家系統(tǒng)等技術模式支撐體系的研發(fā)提供基礎性的指導。

5.2技術發(fā)展評價

技術對產(chǎn)業(yè)的影響并不是單個技術對個別區(qū)域或使用者的影響，而是結(jié)構(gòu)性的作用和影響。某一項技術的進步可能會影響整個產(chǎn)業(yè)的水平，起到牽一發(fā)而動全身的效果，因此分析并發(fā)現(xiàn)這些技術點將對完善作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎的技術結(jié)構(gòu)起到四兩撥千斤的作用。在技術分類的基礎上，通過對不同時期各類技術的作用分析和多層次權(quán)重設定，不僅可以判斷設施農(nóng)業(yè)工程技術的整體發(fā)展水平，也可以發(fā)現(xiàn)影響整體技術水平的關鍵技術點，作為技術發(fā)展戰(zhàn)略的方向和重點。

5.3學科發(fā)展完善

學科交叉已成為知識創(chuàng)新、科學發(fā)展的時代特征[27]，設施農(nóng)業(yè)作為典型的交叉學科在專業(yè)分支的設定、專門知識的積累和專業(yè)人才的儲備方面都存在很多問題。面臨著將不成熟學科建設成為成熟學科的歷史任務和挑戰(zhàn)?？茖W合理的技術分類，可以在專業(yè)設置、研究方向把握、復合型科研教學人才培養(yǎng)方面提供全面系統(tǒng)的指導，特別是通過分類過程中對技術內(nèi)在矛盾關系的揭示，對解決不同學科間融合與支撐的難題、形成設施農(nóng)業(yè)“大學科”格局具有較強的指導意義。

5.4技術戰(zhàn)略實施

技術戰(zhàn)略的核心是技術選擇與組織實施，不僅影響創(chuàng)新型國家的建設和設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也對企業(yè)技術創(chuàng)新、技術能力和組織績效產(chǎn)生顯著的正相關影響[28]。保證技術分類的完整性、科學性以及技術評價的客觀性是技術選擇的前提，也是技術集成和完整實施的保證，在此基礎上，不僅可以對產(chǎn)業(yè)共性技術進行較準確定位、對標準體系的實施勾勒框架，也對相關邊緣學科的布局和發(fā)展提供方向。

6結(jié)論與討論

本研究在廣義設施農(nóng)業(yè)概念和廣義技術要素的基礎上，確定了設施農(nóng)業(yè)工程技術分類的原則；在對技術支撐關系和現(xiàn)存各種技術分類方法比較研究的前提下，確定了按照工程技術鏈、技術環(huán)節(jié)、技術功能、技術手段4層次的線分類方法，并以設施園藝為例進行了技術分類。采取該方法進行的設施園藝工程技術分類能較準確地反映設施農(nóng)業(yè)工程技術全貌、揭示出技術系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特征，并能在設施農(nóng)業(yè)技術倉庫構(gòu)建、技術評價、學科發(fā)展和技術戰(zhàn)略實施等方面加以應用，對設施農(nóng)業(yè)技術進步、產(chǎn)業(yè)升級都具有較高的參考價值和理論意義。

作為復雜系統(tǒng)，設施農(nóng)業(yè)技術發(fā)展的動態(tài)性、開放性、成長性會愈加顯著，作為科學研究和建立完備學科體系前提的技術分類也會隨著人類認識水平和實踐水平的提高而變化，并更多地體現(xiàn)出技術集成化、裝備信息化、手段人本化等現(xiàn)代特征，其層次和內(nèi)容也將不斷調(diào)整、變化，因此在方法的運用中也要充分尊重技術分類方法的這些特點，在動態(tài)中予以把握。此外，為進一步提高該研究的運用水平，對不同層次技術普遍運動規(guī)律和特殊規(guī)律的揭示還有待進一步研究和深化。