KOMITET TECHNIKI ROLNICZEJ PAN POLSKIE TOWARZYSTWO INśYNIERII ROLNICZEJ. INśYNIERIA ROLNICZA. Rok X 9(84)

Transkrypt

1 KOMITET TECHNIKI ROLNICZEJ PAN POLSKIE TOWARZYSTWO INśYNIERII ROLNICZEJ INśYNIERIA ROLNICZA Rok X 9(84) Kraków 2006

2 RADA PROGRAMOWA czł. rzecz. PAN prof. dr hab. inŝ. Janusz Haman czł. rzecz. PAN prof. dr hab. inŝ. Rudolf Michałek prof. dr hab. inŝ. Małgorzata Bzowska-Bakalarz prof. dr hab. inŝ. Stanisław Pabis prof. dr hab. inŝ. Robert Rowiński prof. dr hab. inŝ. Józef Szlachta prof. dr hab. inŝ. Zdzisław Wójcicki prof. dr hab. inŝ. Jan Dawidowski prof. dr hab. inŝ. Jerzy Weres przewodniczący wiceprzewodniczący CZŁONKOWIE ZAGRANICZNI prof. Gerard Wiliam Isaacs (USA) czł. zagr. PAN prof. Stefan Cenkowski (Kanada) prof. Jürgen Hahn (Niemcy) prof. Radomir Adamovsky (Rep. Czeska) prof. Oleg Sidorczuk (Ukraina) KOMITET REDAKCYJNY czł. rzecz. PAN prof. dr hab. inŝ. Rudolf Michałek czł. rzecz. PAN prof. dr hab. inŝ. Janusz Haman prof. dr hab. inŝ. Janusz Laskowski dr hab. inŝ. Sławomir Kurpaska redaktor naczelny sekretarz RECENZENCI prof. dr hab. inŝ. Zdzisław Wójcicki dr hab. inŝ. Andrzej W. Marciniak Wydawca Polskie Towarzystwo InŜynierii Rolniczej Praca wykonana w Katedrze InŜynierii Rolniczej i Informatyki Akademii Rolniczej w Krakowie Druk i oprawa: S.C. DRUKROL (Kraków, al. 29 Listopada 46) Nakład: 150 egzemplarzy

3 Rozprawy habilitacyjne Nr 22 Michał Cupiał GmghYa²kgdcaU[Ub]U²XYWmn^]²² X`U²[cgdcXUfghk²fc`b]WnmW\² ² ÝebmceTjT [TU\_\gTVl]aTÞ

4

5 Spis treści 1. WSTĘP Wprowadzenie Uzasadnienie problemu Rola informacji w rolnictwie Metody wspomagania decyzji Wspomaganie zarządzania gospodarstwem Cel i zakres pracy WSPOMAGANIE PODEJMOWANIA DECYZJI W GOSPODARSTWIE ROLNYM Istniejące oprogramowanie wspomagające funkcjonowanie gospodarstw Programy rachunkowe (księgowe) Projektowanie gospodarstw Programy specjalistyczne Bazy maszyn rolniczych Pomoc w wypełnianiu druków, wniosków Internet (strony i portale internetowe dla rolników) Sterowniki maszyn i urządzeń Systemy informacji przestrzennej Inne programy Programy komputerowe w rolnictwie innych krajów Doradztwo rolnicze Instytucje doradztwa rolniczego Szkoły, uczelnie i instytucje naukowe Instytucje rządowe i samorządowe Pozostałe instytucje związane z rolnictwem SYSTEM INFORMACJI TECHNICZNEJ W ROLNICTWIE Stan istniejący Charakterystyka badanych obiektów Nośniki informacji technicznej w rolnictwie Pozyskiwanie informacji Opinia o źródłach informacji Potrzeby informacyjne rolników... 72

6 3.3. Rolnicy a informatyka WyposaŜenie gospodarstw w sprzęt informatyczny Zapotrzebowanie na programy komputerowe Opinia o komputerach i informatyce Badania własne a dane GUS SYSTEM WSPOMAGANIA DECYZJI W GOSPODARSTWIE ZałoŜenia systemu System dla rolnika - właściciela gospodarstwa System dla doradcy Zestawienie elementów koniecznych do funkcjonowania systemu Ogólna budowa systemu MoŜliwość wykorzystania w systemie istniejących elementów Elementy dotychczas nieistniejące lub źle funkcjonujące Implementacja WdroŜenie systemu Istniejące ryzyka WŁASNE PRZYCZYNKI DO UTWORZENIA SYSTEMU Autorski system na bazie programu OTR Krótka charakterystyka systemu Weryfikacja systemu Wyniki symulacji w gospodarstwie nr Wyniki symulacji w gospodarstwie nr Podsumowanie wyników weryfikacji PODSUMOWANIE I WNIOSKI BIBLIOGRAFIA SUMMARY

7 SYSTEM WSPOMAGANIA DECYZJI DLA GOSPODARSTW ROLNICZYCH Streszczenie W pracy przedstawione zostały załoŝenia systemu wspomagania decyzji dla gospodarstw rolnych. Autor wykorzystał własne doświadczenia z zakresu tworzenia i wdraŝania programów komputerowych z dziedziny rolnictwa, działalności dydaktycznej, własnej praktyki rolniczej, licznych badań terenowych oraz materiały dostępne w literaturze oraz w internecie. Badania ankietowe przeprowadzone w gospodarstwach rolnych połoŝonych na terenie Polski Południowej dotyczyły systemu informacji technicznej w rolnictwie oraz zapotrzebowania na programy komputerowe. Ankietowani przedstawili swą opinię na temat zastosowania komputerów i informatyki w rolnictwie. Koncepcja systemu wspomagania decyzji przeznaczonego dla producentów rolnych uwzględnia moŝliwość wykorzystania istniejącego oprogramowania oraz określa elementy, które muszą zostać utworzone. Praktycznym zastosowaniem przedstawionej koncepcji jest autorski system przeznaczony dla gospodarstw rolnych, składający się z szeregu własnych programów komputerowych. Przedstawiony pakiet oprogramowania jest darmowy i dostępny w internecie na stronie Słowa kluczowe: system wspomagania decyzji, inŝynieria Rolnicza, programy komputerowe dla rolnictwa, system informacyjny, wolne oprogramowanie, Internet, źródła danych, zarządzanie gospodarstwem, rolnicy, maszyny rolnicze

8 DECISION SUPPORT SYSTEM FOR FARM ENTERPRISES Summary The analysis contains the requirements for Decision Support System for farm enterprises. Author has taken advantage of his experience in creating and deploying computer programs for agriculture, the educational practice, his own farming practice, many research studies conducted "in the field" as well as printed and internet sources. The polls conducted in the farms located in southern Poland regarded creating technical information system in agriculture as well as software needs. People polled have presented their views on using IT in agriculture. The concept of Decision Support System designed for agricultural producers accounts for using existing software and defines the elements that have to be specifically created. The practical application of the concept is author s system designed for farm enterprises that consists a range of programs. The software package is free and available in the internet on page Key words: Decision Support System, agricultural engineering, computer programs for agriculture, information system, free software, internet, data sources, farm enterprises, farmers, farm machinery.

9 System wspomagania decyzji WSTĘP 1.1. Wprowadzenie Po wejściu do Unii Europejskiej polski rolnik musi konkurować z producentem żywności z Europy Zachodniej. Ten natomiast jest lepiej wyposażony w sprzęt, zasoby materialne, posiada ukształtowane rynki zbytu, wyższe dotacje a także lepiej rozwinięty system informacji i doradztwa. Polski rolnik jest też z reguły słabo wykształcony, a średnia powierzchnia gospodarstwa w granicach 8,5 ha użytków rolnych [GUS 2005] [27] nie sprzyja racjonalnej gospodarce. Wymieniona powyżej liczba odnosi się jedynie do gospodarstw o powierzchni powyżej 1 ha, jeśli zaś uwzględnione zostaną również mniejsze obiekty to okazuje się, że średnia powierzchnia nie przekracza 5,8 ha użytków rolnych. Nowoczesne systemy informatyczne istnieją już w większości przedsiębiorstw, jednak nie istnieje system, który mógłby być zastosowany w gospodarstwie rolnym. Systemy stosowane w przemyśle są przystosowane do zupełnie innych warunków i przez rolnika praktycznie nie mogą być wykorzystane. Właściciele gospodarstw w wielu przypadkach posiadają komputery, a często również połączenie z internetem, jednak urządzenie to nie pomaga w prowadzeniu gospodarstwa (lub pomaga w bardzo ograniczonym zakresie). Tymczasem, w przypadku istnienia odpowiedniego systemu informatycznego, komputer może stać się narzędziem, które będzie dla rolnika bardziej przydatne niż niejeden składnik parku maszynowego. W obecnej sytuacji istnieją pojedyncze programy, portale internetowe i strony www zawierające wybrane informacje z dziedziny rolnictwa. Szereg firm związanych z rolnictwem prezentuje w internecie lub na płytach CD swoją ofertę. Już niedługo rolnik, który nie będzie korzystał z osiągnięć informatyki, nie będzie mógł efektywnie produkować i sprzedawać swoich produktów, nie będzie konkurencyjny. Członkostwo w Unii Europejskiej wymaga od rolników wypełniania wielu różnych dokumentów. Dla otrzymania dodatkowych funduszy rolnik musi wypełniać bardzo rozbudowane formularze. Konieczne staje się też prowadzenie różnego rodzaju ewidencji. 7

10 Michał Cupiał Aby polski rolnik mógł konkurować z farmerami innych państw Unii Europejskiej, oprócz odpowiednich narzędzi musi posiadać odpowiedni zasób informacji. Informacja ta powinna być aktualna, dokładna i tak przetworzona, aby umożliwić wyciąganie prawidłowych wniosków i podejmowanie właściwych decyzji produkcyjnych. Umożliwić to może jedynie sprawnie działający system informatyczny. W wielu źródłach można spotkać różne definicje systemu. Encyklopedia PWN podaje m.in., że system to wszelki skoordynowany wewnętrznie i wykazujący określoną strukturę układ elementów lub zespół sposobów (metod) działania, wykonywania złożonych czynności [Encyklopedia PWN 1976]. Z kolei internetowa encyklopedia Wikipedia podaje za Tomaszewskim, że system to zbiór elementów, powiązanych ze sobą relacjami w taki sposób, że stanowią one całość zdolną do funkcjonowania w określony sposób [Tomaszewski 1998]. Z kolei Macutkiewicz proponuje, aby pojęcie systemu było pojęciem pierwotnym (niedefiniowalnym). Podaje natomiast jego cechy: elementy systemu oddziałują na siebie, system realizuje określone funkcje, w systemie można wyróżniać mniejsze elementy spełniające założenia systemu podsystemy [3]. System informatyczny - jest to zbiór powiązanych ze sobą elementów, którego funkcją jest przetwarzanie danych przy użyciu techniki komputerowej. Systemy informatyczne mogą być bardzo proste - systemem takim może być na przykład edytor tekstu uruchamiany na jednym komputerze, oraz złożone - jak na przykład system kontroli lotów na lotnisku, system bankowy, system zarządzający produkcją w mleczarni itp. Miarą złożoności systemu może być na przykład ilość elementów systemu połączona ze złożonością stosowanego oprogramowania mierzoną w ilości punktów funkcyjnych [3] Uzasadnienie problemu Rola informacji w rolnictwie Informacja (łac. informatio - wyobrażenie, pojęcie) to pojęcie o wielu definicjach w różnych dziedzinach. Zasadniczo mamy dwa podstawowe punkty widzenia na informację. Pierwszy, można nazwać obiektywnym i wywodzi się z fizyki i matematyki, gdzie termin informacja jest używany jako własność fizyczna lub strukturalna obiektów, np. miara uporządkowania i drugi subiektywny (kogniwistyczny), gdzie informacją jest to, co umysł jest w stanie przetworzyć i wykorzystać do własnych celów [3]. Informacja w najbardziej ogólnym sensie to wszelka treść zaczerpnięta ze świata zewnętrznego. Definicję tę zaproponował Norbert Wiener, który informacją w 8

11 System wspomagania decyzji... tym sensie nazywał wszystko, co oddziałuje na receptory [Wiener 1960]. W węższym znaczeniu informacja jest treścią, którą przekazuje nadawca do odbiorcy. Pomiędzy nadawcą a odbiorcą nierzadko istnieje dystans czasowy lub przestrzenny. Inne określenie informacji to: wiedza zdobyta w jakikolwiek sposób [Kotler 1999]. Według Griffina informacja rolnicza - będąca częścią składową informacji ogól - nej, jest działalnością zajmującą się gromadzeniem, opracowywaniem i upowszechnianiem wyników badań nauki rolniczej (krajowej i światowej) w celu wykorzystania tych zdobyczy dla dalszego rozwoju rolnictwa. Wyznacznikiem informacji jest jej wartość dla odbiorcy, a zależy ona od wielu różnorodnych czyn - ników takich jak jakość, ilość i kompletność, aktualność itp. [Griffin 2000]. Rola informacji naukowo-technicznej i ekonomicznej we współczesnym rolnictwie sukcesywnie rośnie. Nie można sobie bez niej wyobrazić sprawnego zarzą - dzania, które gwarantowałoby racjonalne wykorzystanie czynników produkcji, z uwzględnieniem poszanowania środowiska, zapewnienia wysokiej jakości produktów oraz zaspokojenia wymagań rynku [Pawlak 1998, Pawlak 1999]. Informacja niezbędna jest zarówno producentom rolnym, jak i wytwórcom i dostawcom środków produkcji oraz odbiorcom produktów rolniczych. Aktualna infor - macja naukowo-techniczna i handlowa potrzebna jest przede wszystkim rozwojo - wym gospodarstwom rolnym, modernizującym swoją produkcję i wprowadzającym nowoczesne technologie w produkcji roślinnej i zwierzęcej w oparciu o właściwy dobór i racjonalną eksploatację środków technicznych i energetycznych [Michałek i in. 1998, Kowalski i in. 2002, Szeptycki, Wójcicki 2003] Metody wspomagania decyzji Ogromna dynamika rozwoju technik informatycznych i technologii informacyjnych jednocześnie powoduje i umożliwia istotne zmiany jakościowe, również w zakresie inżynierii rolniczej. Oprócz takich zastosowań, jak automatyzacja procesów roboczych w środkach technicznych, informacyjne wspieranie procesów planistyczno - decyzyjnych, rolnictwo precyzyjne itd. obszarem zastosowań są również zintegrowane analizy systemowe (tj. analizy techniczne, ekonomiczne czy energetyczne) [Roszkowski 2001, 2003, 2005]. Rozwój technik komputerowych umożliwia jakościową zmianę procesu projektowania systemów technicznych. Metody przechowywania i odtwarzania informacji, modele matematyczne i odpowiednie algorytmy umożliwiają nie tylko pełny opis projektowanych systemów, ale również ogromnie rozszerzają możliwość szybkiej ich optymalizacji [Burski Z, Krasowski 2000]. 9

12 Michał Cupiał Mówiąc o systemach wspomagania decyzji ma się na myśli system informatyczny, który pomaga w zarządzaniu. Zapomina się często o tym, że aby system infor - matyczny funkcjonował prawidłowo potrzebna jest potężna baza danych, a także ciągły dopływ nowych informacji docierających w sposób niezakłócony. Jedynie właściwe połączenie tych elementów (informacja + system przetwarzający) może przynieść odpowiednie efekty. Systemy wspomagania decyzji więc, to systemy komputerowe wyposażone w interaktywny dostęp do danych i modeli, wspomagające rozwiązywanie specyficznych sytuacji decyzyjnych, które nie dają się roz - wiązać automatycznie z użyciem komputera [Bielecki 2001]. W dotychczasowym rozwoju zastosowań systemów informatycznych wspomagających procesy zarządzania (SIZ) w przedsiębiorstwie można wyodrębnić podstawowe generacje SIZ, ukazujące ich ewolucyjny charakter: systemy ewidencyjno - transakcyjne - SET (ang. TPS - Transaction Processing Systems), systemy informatyczno - decyzyjne - SID (ang. MIS - Management Information Systems), systemy wspomagania decyzji - SWD (ang. DSS - Decision Support Systems), systemy eksperckie - SE (ang. Expert Systems), systemy informowania kierownictwa - SIK (ang. EIS - Executive Information Systems), utożsamiane niekiedy z systemami wspomagania kierownictwa - SWK (ang. ESS - Executive Support Systems), systemy sztucznej inteligencji - SSI (ang. AIS - Artificial Intelligence Systems), utożsamiane często z systemami sieci neuronowych - SSN (ang. ANN Artificial Neuron Networks), zintegrowane systemy informatyczne - ZSI (ang. IMIS - Integrated Management Information Systems). Mówiąc o zintegrowanym systemie informatycznym (ZSI) przedsiębiorstwa należy mieć na uwadze modułowo zorganizowany system informatyczny, obsługujący wszystkie sfery jego działalności, począwszy od marketingu i planowania oraz zaopatrzenia, poprzez techniczne przygotowanie produkcji i jej sterowanie, dystrybucję, sprzedaż, gospodarkę remontową, aż do prac finansowo-księgowych i gospodarki zasobami ludzkimi. Modułowa budowa systemu umożliwia etapowe wdrażanie tych składowych, które są niezbędne z uwagi na charakter obiektu i specyfikę jego działalności. Systemy te pozwalają urzeczywistniać ideę integracji kompleksowych systemów informatycznego wspomagania procesów zarządzania w przedsiębiorstwie z kompleksowymi systemami komputerowego wytwarzania (ang. CIM - Computer Integrated Manufacturing). 10

13 System wspomagania decyzji... Systemy wspomagania decyzji stosuje się w wielu przedsiębiorstwach. Jednak są one z reguły bardzo drogie i na zakup mogą sobie pozwolić jedynie duże, dobrze prosperujące firmy. Małe firmy muszą się zadowolić oprogramowaniem, które posiada jedynie część możliwości dużych systemów informatycznych. Jednak należy zauważyć, że część elementów w małych przedsiębiorstwach nie jest potrzebna. Istnieje wiele różnorodnych systemów wspomagających zarządzanie w firmach i przedsiębiorstwach, praktycznie nie ma jednak takich rozwiązań przeznaczonych dla gospodarstw rolnych. Przyczyny braku zainteresowania produ - centów oprogramowania tym sektorem są następujące: 1. Często nawet niewielkie gospodarstwo jest bardziej złożone niż duża firma. Na sposób funkcjonowania wpływa tu bardzo wiele różnorodnych czynników wewnętrznych i zewnętrznych. Często duże znaczenie mają również czynniki losowe (np. pogoda), 2. Rolnictwo dysponuje znacznie mniejszymi zasobami pieniędzy, które mogłyby być przeznaczone na zakup oprogramowania, 3. Słabsze wykształcenie informatyczne rolników. Właściciela gospodarstwa z reguły nie stać na zatrudnienie informatyka do obsługi systemu (co często ma miejsce w dużej firmie), 4. Rolnicy nie zgłaszają zapotrzebowania na tego typu oprogramowanie, choć bardzo chętnie skorzystaliby z niego gdyby było darmowe lub w niskiej cenie. Wszystko to sprawia, że w najbliższej przyszłości prawdopodobnie nie powstanie żaden system informatyczny, który może być wykorzystany w rolnictwie. Żadna duża firma informatyczna nie zainwestuje w takie przedsięwzięcie nie mając gwarancji zysku. W efekcie więc, w dalszym ciągu powstawać będą pojedyncze, nie współpracujące ze sobą, programy realizujące wybrane zadania z dziedziny rol - nictwa Wspomaganie zarządzania gospodarstwem Prawidłowe zarządzanie gospodarstwem rolnym wymaga dużej wiedzy oraz dysponowaniem aktualnymi informacjami. Jednym z najważniejszych czynników wpływających na kondycję gospodarstwa jest zastosowanie odpowiednich technologii prac polowych, które jest możliwe w przypadku optymalnie dobranego zestawu maszyn. Niewłaściwie dobrany park maszynowy może być źródłem niepotrzebnych kosztów, które mogą sprawić, że produkcja rolnicza będzie nieopłacalna. Dodatkowym czynnikiem podkreślającym ważność problemu jest to, że zakup maszyn wiąże się ze znacznymi wydatkami, a ich użytkowanie (i amortyzacja ) trwa przez wiele lat. Projektowaniem mechanizacji w gospodarstwie rolnym zajmowało się wielu autorów [Wójcicki 1993, 1997, Marks 1978, Cupiał 1992, Kwieciński 1996, Siarkowski 1996, 1998, 2002, Głuski 1996, Michałek i in., 1998, Banasiak 1999,

14 Michał Cupiał ] i wielu innych. Wśród metod, najczęściej wyróżnia się: wskaźnikowe, czynnikowe, technologiczne oraz optymalizacyjne. Poszczególne sposoby projektowania różnią się pracochłonnością, dokładnością i zakresem zastosowań. Generalnie można przyjąć, że metody najprostsze są zarazem najmniej dokładne, zaś te, które pozwalają na precyzyjne obliczenia są jednocześnie skomplikowane i praco - chłonne. Zastosowanie informatyki w obliczeniach sprawia jednak, że pracochłonność metody przestaje mieć znaczenie, ponieważ większość obliczeń może wykonać komputer. Stąd też w obecnej sytuacji możliwe (i celowe) jest stosowanie precyzyjnych metod obliczeń. Należy zaznaczyć, że dla pojedynczego gospodarstwa nie każda metoda może być zastosowana. IBMER zaleca stosowanie technologicznej modernizacji gospodarstw, prowadzonej na podstawie kart technologicznych opracowywanych dla poszczególnych rodzajów produkcji rolniczej [Szeptycki, Wójcicki 2003]. Poza kryteriami ekonomicznymi, które z reguły są dla rolnika najważniejsze, mogą istnieć również inne. Grieger zaproponował kilka grup czynników mających znaczenie dla rolnika: techniczne (związane z konstrukcja i jakością wykonania maszyny), użytkowe (związane z wykorzystaniem maszyny), obsługowe (związane z obsługiwaniem maszyny), wpływu na środowisko, prawne i ekonomiczne (związane z ograniczeniami prawnymi i nakładami w czasie wykorzystywania maszyny), poziom wiedzy użytkownika [Grieger 2005, Grieger, Rynkiewicz 2005 ]. Podejście takie, mimo iż zaniża znaczenie czynników ekonomicznych (poprzez przyjęcie niskich wag), jednocześnie uwzględnia wiele innych, które nie były brane pod uwagę w klasycznych metodach doboru parku maszynowego. Metoda została zweryfikowana na 195 obiektach badawczych oraz utworzony został model matematyczny, wydaje się jednak, że aby mogła być zastosowana przez rolników w praktyce, wymaga jeszcze wiele uzupełnień. W tradycyjnych metodach projektowania każda wariantowa zmiana sposobu produkcji powoduje konieczność przeliczeń nakładów i efektów danej technologii i ich uwzględnienie w bilansie działalności całego gospodarstwa. Dlatego dużym udogodnieniem są programy komputerowe ułatwiające wielowariantowe projektowanie urządzania i zmechanizowania modernizowanego obiektu [Wójcicki 2003]. Jedną z dziedzin sztucznej inteligencji jest inżynieria wiedzy, a jednym z głów - nych jej celów jest właściwa organizacja procesu budowy dziedzinowych systemów ekspertowych, uwzględniająca przejmowanie wiedzy od ekspertów, systematyzowanie oraz zapis zgodnie z przyjętym formalizmem opisu bazy wiedzy. Ważnym obszarem zastosowań inżynierii wiedzy w rolnictwie jest dostar - czanie rolnikom zaawansowanych usług sieciowych, wspomagających wchodze- 12

15 System wspomagania decyzji... nie w przewidywalne i stabilne powiązania kooperacyjne z dostawcami środków produkcji i odbiorcami produktów gospodarstwa oraz przetwarzanie wymagań od - biorców w działania produkcyjne - organizacyjne i technologiczne. Prace nad konceptualizacją produkcji rolniczej prowadzone były przez Marciniaka, w trakcie realizacji tematu badawczego Rolnictwo oparte na wiedzy i informacji [Marciniak ]. Koncepcja projektowania systemu reprezentacji wiedzy o rolniczym systemie produkcyjnym oraz założenia do tworzenia baz wiedzy z zakresu inżynierii rolniczej przedstawione zostały w jego pracy [Marciniak 2005]. W polskim rolnictwie nie istnieje system wspomagania decyzji dla rolnika - właściciela gospodarstwa rolnego. Rolnik na każdym kroku musi podejmować decyzje, mające wpływ na funkcjonowanie gospodarstwa, a tym samym polepszające lub pogarszające sytuację materialną jego oraz rodziny. Mimo istnienia szeregu elementów, które można byłoby wykorzystać do stworzenia takiego systemu, nie ma jak dotąd żadnego rozwiązania ujmującego to zagadnienie kompleksowo. System wspomagania decyzji, bazując na odpowiednich informacjach powinien ułatwić rolnikowi wybranie optymalnego w danej sytuacji sposobu postępowania. Podejmowanie decyzji odbywa się na podstawie dostępnych informacji. Im lepszy system ich pozyskiwania tym trafniejsze decyzje można podjąć. System funkcjo - nujący w Polsce daleki jest jednak od ideału. Rolnik nie otrzymuje informacji na czas, dostaje ją niepełną lub zafałszowaną. Często sam nie szuka informacji i nie wie gdzie może ją uzyskać. To sprawia, że podejmowane decyzje często są błędne - nie przynoszą korzyści, lecz powodują straty. Obecnie jesteśmy na początku informacyjnej i elektronicznej rewolucji w rolnictwie i w rolniczych gospodar - stwach domowych. Bardzo szybko narasta liczba telefonów (stacjonarnych i komórkowych), komputerów, gospodarstw z dostępem do internetu, a nawet telewizorów z telegazetą - która również może służyć do przekazywania rolniczych informacji. Równolegle w naszym rolnictwie zachodzą przemiany agrarne i negatywna polaryzacja gospodarstw w zakresie zmniejszania się towarowych i rozwojowych gospodarstw rodzinnych. Wszystko to sprawia, że konieczne jest podjęcie działań mających na celu stworzenie odpowiednich narzędzi informacyjnych (informatycznych), które pozwolą polskiemu producentowi rolnemu skutecznie konkurować z farmerami z innych krajów. Należy tu nadmienić, że nie jest możliwe bezpośrednie przeniesienie tego typu rozwiązań opracowanych za granicą. Specyfika produkcji rolnej w poszczególnych krajach, struktura agrarna, uwarunkowania prawne, ekonomiczne oraz społeczne sprawiają, że aplikacje sprawdzające się we Francji, Niemczech, Wielkiej Brytanii czy USA, w Polsce nie znajdą zastosowania. Brak kompleksowych rozwiązań przeznaczonych dla polskich rolników sprawia, że nasze rolnictwo bę- 13

16 Michał Cupiał dzie coraz bardziej opóźnione w stosunku do przodujących krajów Unii Europejskiej, stąd też prace nad utworzeniem systemu wspomagania decyzji przeznaczonego dla polskich rolników muszą być rozpoczęte jak najszybciej. Dotyczy to szczególnie tys. potencjalnie rozwojowych gospodarstw rodzinnych, które chcąc prowadzić konkurencyjną produkcję muszą stosować właściwe środ - ki biologiczne, chemiczne, techniczne i energetyczne, dla pozyskiwania opłacalnej i wysokojakościowej produkcji, z poszanowaniem energii i środowiska natu - ralnego Cel i zakres pracy Ponieważ w Polsce nie istnieje zintegrowany system wspomagania decyzji dla rolnika, działania podejmowane przez producentów rolnych bardzo często nie są racjonalne i ekonomicznie uzasadnione. Programy, które rolnik może wykorzystać do lepszego zorganizowania produkcji w swym gospodarstwie są nieliczne, nie współpracują ze sobą i w konsekwencji są mało popularne. W obecnej chwili nie jest również możliwe zastosowanie oprogramowania zagranicznego. Niewłaściwe decyzje produkcyjne powodują pogorszenie i tak nie najlepszej efektywności i opłacalności gospodarowania. Brak jest także zorganizowanego systemu dostarczającego informację dla rolników. Celem pracy jest stworzenie założeń do systemu wspomagania decyzji w gospodarstwie rolnym oraz określenie, jakie istniejące już elementy można w nim wykorzystać. W dalszej kolejności konieczne jest również określenie składników, których w systemie brakuje, a także przyjęcie założeń, jakie powinny spełniać. Jako cel cząstkowy przyjęto próbę scharakteryzowania systemu informacji technicznej w zakresie inżynierii rolniczej oraz określenie sposobów jego poprawy. Mimo wątpliwości czy istniejący sposób przekazywania informacji producentom rolnym można nazwać systemem, jest to najlepsze określenie infrastruktury oraz metod dostarczania danych potrzebnych do prowadzenia działalności rolniczej. Dla określenia istniejącego stanu konieczne było przeprowadzenie badań wśród rolników. Badaniami (w formie wywiadu kierowanego) objętych zostało łącznie 600 rolników z rejonu Polski Południowej, z czego po zweryfikowaniu uzyskano 412 prawidłowo wypełnionych ankiet. Badania przeprowadzone zostały w dwóch etapach: pierwszy przeprowadzony w latach , dotyczył potrzeb informacyjnych rolników (312 respondentów), drugi w roku 2005 dotyczył informatyzacji gospodarstw rolnych, oraz potrzeb rolników w zakresie informatyki i programów komputerowych (100 respondentów). 14

17 System wspomagania decyzji... Zastosowano losowy dobór gospodarstw do badań, ankiety były anonimowe, zawierające jednocześnie informacje pozwalające przyporządkować respondentów do odpowiednich grup. Poza pytaniami dotyczącymi informacji oraz informatyki w rolnictwie, w ankietach zawarte były pytania na temat wyposażenia gospodarstw w sprzęt techniczny oraz określające zakres produkcji. Wyniki badań opracowane zostały przy pomocy arkusza kalkulacyjnego oraz programu statystycznego. Przegląd dostępnych programów komputerowych (które potencjalnie mogą być wykorzystane w tworzonym systemie) dokonany został na podstawie dostępnej literatury, przeszukiwanych zasobów internetowych, czasopism rolniczych, informacji zawartych w ankietach, wywiadów z rolnikami oraz wieloletniego doświadczenia autora niniejszego opracowania, będącego twórcą oraz użytkownikiem licznych programów komputerowych (przede wszystkim z zakresu inżynierii rolniczej). W pracy wykorzystana została wiedza uzyskana w trakcie pisania programów użytkowych oraz ich modyfikacji. Uwagi na temat funkcjonalności oraz użyteczności programów zebrane zostały zarówno od studentów Wydziału Agroinżynierii AR w Krakowie, którzy przy ich pomocy wykonywali projekty gospodarstw (łącznie kilka tysięcy projektów), jak i od innych użytkowników przesyłane drogą elektroniczną do autora. Uwzględnione zostały również doświadczenia związane z publikowaniem materiałów w internecie (wieloletnie prowadzenie stron internetowych związanych z techniką rolniczą) oraz nauczaniem przy pomocy platformy e-learningowej, a także doświadczenia z własnej praktyki rolniczej (prowadzenia własnego gospodarstwa rolnego). Podsumowaniem opracowania jest zaprezentowanie autorskiego systemu składającego się z kilku programów oraz przedstawienie wyników jego weryfikacji na dwóch rzeczywistych obiektach położonych na terenie Polski Południowej. Jest to praktyczne potwierdzenie rozwiązań opracowanych w teoretycznej części pracy. 15

18 System wspomagania decyzji WSPOMAGANIE PODEJMOWANIA DECYZJI W GOSPODARSTWIE ROLNYM 2.1. Istniejące oprogramowanie wspomagające funkcjonowanie gospodarstw Aby komputer mógł być wykorzystywany do wspomagania działalności gospo darstwa niezbędne jest odpowiednie oprogramowanie oraz umiejętność korzysta nia z niego. Nie ulega wątpliwości, że programy specjalistyczne mogą być wykorzy stywane w tym zakresie. Jednak poza tą grupą oprogramowania istnieje olbrzymia liczba programów, które wprawdzie mają inne przeznaczenie, lecz z powodze niem mogą pomagać rolnikowi. Oprócz programów specjalistycznych rolnik może korzystać (do celów związanych z działalnością gospodarstwa) z edytorów tekstu, arkusza kalkulacyjnego, przeglądarki stron internetowych, programów graficznych, odtwarzaczy multimedialnych, a nawet gier. W dalszej części opra cowania przedstawione zostanie uzasadnienie, że wszystkie te grupy programów mogą i powinny być używane przez rolnika. W kolejnych podrozdziałach scharaktery zowane zostaną poszczególne grupy programów przydatnych w gospodarstwie oraz zaprezentowane wybrane programy. Należy nadmienić, że istnieje także gru pa programów, które nie są przeznaczone bezpośrednio dla rolnika. Są to progra my specjalistyczne, często pisane na zamówienie, przeznaczone dla instytucji i firm związanych z rolnictwem. Z uwagi na fakt, że rolnik nie styka się z nimi bezpośrednio nie będą tu omawiane. Autor niniejszego opracowania jest jednocześnie twórcą wielu wdrożonych programów komputerowych. Część tych aplikacji zostanie scharakteryzowanych w dalszej części pracy. Pojedyncze programy mogą być przydatne producentom rolnym, mimo iż ich funkcjonalność sprowadza się najczęściej do realizacji wyspecjalizowanych za dań. Jednak fakt ich istnienia dowodzi, że są potrzebne i mogą stać się cegiełka mi, z których zbudowany może być jednolity system. Należy tu zwrócić uwagę, że część producentów oprogramowania a nawet auto rów stron www nazywa swoje produkty systemami. Obszerna definicja tego 17

19 Michał Cupiał pojęcia pozwala na taką interpretację, ale sugeruje, że rozwiązania realizujące wybrane funkcje są czymś więcej niż tylko aplikacjami. Podnosi to rangę ofero wanych programów, lecz jednocześnie wprowadza użytkownika w błąd i jest przede wszystkim zabiegiem marketingowym. Zdaniem autora niniejszego opracowania, prawdziwy SYSTEM dla rolnika powinien mieć znacznie większą funkcjonalność oraz kompleksowo obejmować i zaspokajać potrzeby producentów rolnych Programy rachunkowe (księgowe) Jednym ze źródeł informacji przydatnych w prowadzeniu gospodarstwa może być rachunkowość. Prowadzenie regularnych zapisów księgowych pozwala na bieżącą analizę funkcjonowania gospodarstwa, sporządzanie zestawień rocznych pozwalających na analizę zmian zachodzących w obiekcie, a także porównywanie kilku obiektów między sobą. Prawidłowo prowadzona rachunkowość jest podstawą do sporządzania dokumentów umożliwiających rozliczanie się z różny mi instytucjami takimi jak urzędy skarbowe, banki udzielające kredytu i inne. Prowadzenie księgowości w gospodarstwie ma niewątpliwie wiele zalet, wiąże się jednak ze znacznymi nakładami pracy oraz wymaga wysokich kwalifikacji. W obecnej sytuacji większość gospodarstw nie jest zobowiązana do prowadzenia księgowości i jej nie prowadzi. Wprowadzony w naszym kraju przed kilku laty Zunifikowany System Rachunko wości Gospodarstw Rolniczych (ZSRGR) ujednolicił sposób prowadzenia rachunkowości w gospodarstwach rolnych. Wprowadzenie ZSRGR wymusiły banki i ARiMR u rolników korzystających z kredytów preferencyjnych, co sprawiło, że system ten pojawił się w wielu gospodarstwach. Program Obsługi Rachunkowości Rolnej Program Obsługi Rachunkowości Rolnej (PORR) jest bezpłatnym programem pozwalającym na prowadzenie rachunkowości rolnej zgodnie z ZSRGR. Program został wykonany w ramach projektu PHARE i jest udostępniany nieodpłatnie wszystkim zainteresowanym podmiotom w Polsce [26]. Zapisane w książkach, zakodowane i wprowadzone do programu PORR dane, pozwalają na stworzenie komputerowej bazy danych, opracowanie raportów gospodarstw rolnych i zbior czych analiz. Raport indywidualny gospodarstwa rolniczego zawiera informacje o gospodarstwie oraz wyniki ekonomiczno - finansowe w formie 14-tu tabel. Pro wadzona rachunkowość ma służyć przede wszystkim poprawie jakości podejmo wanych decyzji, ale również zwiększaniu wiarygodności rolników wobec banków i agencji, a także oceny skuteczności realizowanych programów dopłat preferen 18

20 System wspomagania decyzji... cyjnych. O zaletach programu pisało wielu autorów [Goraj 2000, Dziduch 2000, Tomasiak 2002], jednak posiada on również szereg niedoskonałości i o ile jego przydatność dla instytucji kontrolujących jest niewątpliwa, to z punktu widzenia rolnika korzyści nie są zbyt wielkie. Zapisy wprawdzie są zgodne ze ZSRGR, nie umożliwiają jednak przeprowadzenia żadnych dodatkowych analiz. Tymczasem okazuje się, że niewielkim nakładem sił można byłoby prowadzić znacznie bardziej obszerną dokumentację, która pozwoliłaby na wyliczenie wielu wskaźników przydatnych dla rolnika - właściciela gospodarstwa [Cupiał, Molenda 2003]. Program WinAgro Program WinAgro służy również do rejestrowania danych dotyczących działal ności produkcyjnej i finansowej gospodarstw rodzinnych. Układ programu jest zgodny ze Zunifikowanym Systemem Rachunkowości Gospodarstw Rolnych. Prowadzenie rachunkowości przy pomocy programu polega na zapisywaniu informacji składających się na: książkę inwentarzową (sporządzany raz w roku spis wszystkich składników majątku gospodarstwa oraz posiadanych przez gospodar stwo zobowiązań), książkę wpłat i wypłat (rejestr transakcji dokonywanych przez gospodarstwo umożliwiający obliczenie miesięcznych przepływów pieniężnych), książkę obrotów i zaszłości (zasoby i nakłady pracy własnej, miesięczne stany zwierząt, powierzchnia zasiewów, uzyskane plony, zużycie produkcyjne własnych produktów potencjalnie towarowych, zyski i straty losowe, podział kosz tów wspólnych). Program rozpowszechniany jest przez bydgoską firmę Elmax i jest programem komercyjnym (płatnym) [13]. Również w tym przypadku do używania programu konieczne jest przygotowanie ekonomiczno - księgowe. Mimo iż jest to oprogramowanie pozwalające na samodzielne prowadzenie ksiąg: inwentarzowej, wpłat i wypłat oraz obrotów i zaszłości, to niewielu rolników decyduje się na samodzielne wprowadzanie danych do komputera. W większości przypadków zlecają to wyspecjalizowanym firmom, gdyż tabele i zestawienia generowane w programach, są dla osoby, która nie posiada przeszkolenia księgowego, mało czytelne. W praktyce okazuje się, że uzyskiwane wyniki przydatne są jedynie dla banków, zaś większość wskaźników jest dla rolnika zupełnie niezro zumiała. Wskaźniki ekonomiczne, które dla banku lub instytucji sporządzającej zestawienia z wielu gospodarstw są informacją o kondycji badanego obiektu, dla rolnika są zupełnie nieprzydatne. Wszystko to sprawia, że rachunkowość trakto wana jest przez rolników jako zło konieczne Projektowanie gospodarstw Ta grupa programów pozwala na zaprojektowanie produkcji w gospodarstwie w sposób umożliwiający osiągnięcie pożądanych wyników przy określonych wcześniej założeniach wejściowych. Programy tego typu pozwalają analizować 19