■ 程 靜 副教授（湖北工程學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 湖北孝感 432000）

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農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用與完善

■ 程 靜 副教授（湖北工程學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 湖北孝感 432000）

內(nèi)容摘要：本文重點(diǎn)分析了遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的作用，并針對(duì)目前發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)存在的主要問(wèn)題，從戰(zhàn)略角度提出加快發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息技術(shù) 旱災(zāi) 風(fēng)險(xiǎn)管理

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，是以電子信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以近代數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和航天技術(shù)為支撐，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)為對(duì)象，利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理提供資料查詢(xún)、技術(shù)咨詢(xún)、輔助決策和自動(dòng)調(diào)控等多項(xiàng)服務(wù)的技術(shù)的總稱(chēng)。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在防旱抗旱中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?！秶?guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃（2011-2015年）》明確提出“加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)信息管理與服務(wù)能力建設(shè)”。

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）地理信息系統(tǒng)已成為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的必備分析工具

地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)G IS），具有空間信息集成與分析功能。旱情旱災(zāi)的統(tǒng)計(jì)和分析需要整理分析多種環(huán)境要素和作物特征屬性，使用GIS平臺(tái)管理這些信息，可將屬性信息與空間信息結(jié)合，進(jìn)行多屬性的空間疊加，并以地圖形式輸出。再依據(jù)各級(jí)抗旱管理部門(mén)的遙感信息和旱情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行旱情分析，為制定減災(zāi)預(yù)案和指導(dǎo)災(zāi)后重建工作提供依據(jù)。同時(shí)，在進(jìn)行災(zāi)中救助時(shí)，GIS系統(tǒng)能提供空間定位、輔助資料查詢(xún)和標(biāo)記等輔助決策功能。目前，G IS在不同地域、不同尺度、不同環(huán)境條件下的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，顯著提高了旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的水平（賈慧聰?shù)龋?011；張曉煜等，2011）。

（二）遙感技術(shù)為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理提供主要數(shù)據(jù)源

干旱是一種周期性發(fā)生的自然現(xiàn)象，在其發(fā)生過(guò)程中有關(guān)的參數(shù)，如地表植被覆蓋度、溫度和土壤表層含水量等均可以通過(guò)遙感信息反演，這些參數(shù)客觀地反映了土壤水分狀況的綜合特征（趙文雙等，2007）。遙感技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括：信息獲取量大、觀測(cè)范圍廣、獲取信息及時(shí)迅速和動(dòng)態(tài)性強(qiáng)等。用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)干旱可以迅速掌握旱情、估算損失；可以繪制更加清晰、形象的干旱氣象圖；還可以通過(guò)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)災(zāi)情，及時(shí)準(zhǔn)確了解受災(zāi)情況，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)理賠查勘工作中。另外，利用無(wú)人或載人飛機(jī)進(jìn)行低空的遙感探測(cè)，也能獲得更加精確和及時(shí)的災(zāi)情信息。使用遙感技術(shù)可以從多光譜、多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)中獲得廣泛的地表信息，有效進(jìn)行干旱的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。世界各國(guó)和地區(qū)都已大量使用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理，并與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，以滿足旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的需求（劉峰等，2011；溫奇等，2012）。

（三）信息建模技術(shù)是農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的有效工具

農(nóng)業(yè)旱災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在方法上有別于火災(zāi)和水災(zāi)等其他災(zāi)難，受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)與農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性緊密相關(guān)，作物產(chǎn)量可以作為衡量干旱風(fēng)險(xiǎn)程度的變量（孫洪泉等，2013）。目前，信息建模技術(shù)在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的研究正在不斷進(jìn)展。旱災(zāi)的成因、機(jī)理、發(fā)展動(dòng)態(tài)和具有作物特異性的風(fēng)險(xiǎn)分析模型得到廣泛的運(yùn)用。常用的作物生長(zhǎng)模型有DNDC（Denitrificationdecom p osition），EPIC（侵蝕-生產(chǎn)力評(píng)估模型），CASA，ROTH-C，CENTURY，DASSAT，WOFOST（World food s tud ies）等。這些生長(zhǎng)模型都已在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中發(fā)揮了作用（董姝娜等，2014；關(guān)紅等，2014；孫麗等，2014；王志強(qiáng)等，2012），成為近年的研究熱點(diǎn)。采用遙感數(shù)據(jù)提取的農(nóng)作物實(shí)時(shí)生長(zhǎng)信息可以修正作物生長(zhǎng)模型關(guān)鍵參數(shù)以提高區(qū)域范圍的農(nóng)作物估產(chǎn)精度，在農(nóng)作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)上具有廣闊的應(yīng)用潛力。

（四）抗旱救災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)建設(shè)是農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的支撐

地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、建模技術(shù)等各類(lèi)信息技術(shù)都會(huì)采集、轉(zhuǎn)化、分析海量的數(shù)據(jù)信息，因此，建立功能強(qiáng)大的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)是當(dāng)務(wù)之急（葉濤等，2014）。

綜上所述，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在我國(guó)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中已有了一定的應(yīng)用。近年來(lái)，從中央到地方，已加大了自然災(zāi)害信息技術(shù)方面的投入?！笆濉逼陂g出現(xiàn)了一些國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目。截至2015年年底，我國(guó)完全建成了全國(guó)突發(fā)性災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)。但目前我國(guó)尚未建成具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，突發(fā)性農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的研究還比較滯后，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的運(yùn)用還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）信息設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)有待增強(qiáng)

我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)信息化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，軟硬件投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要。利用信息技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)防災(zāi)抗災(zāi)屬于高新技術(shù)范疇，跨學(xué)科跨專(zhuān)業(yè)，既需要理論支撐，也需要工程技術(shù)實(shí)踐，研究所需的軟硬件設(shè)備成本高、時(shí)間長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)部門(mén)難以單獨(dú)承受此項(xiàng)工作，基層單位更是無(wú)力承擔(dān)。很多省、市、縣連最基礎(chǔ)的旱災(zāi)信息資源庫(kù)都尚未建立，更難以承擔(dān)中后期的旱災(zāi)信息資源的共享、開(kāi)發(fā)、維護(hù)、分析工作。

（二）旱災(zāi)預(yù)警信息系統(tǒng)不夠完善

旱災(zāi)預(yù)警是進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)警、災(zāi)害評(píng)估及預(yù)警應(yīng)急響應(yīng)的重要依據(jù)。我國(guó)旱災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)主要由旱災(zāi)預(yù)警指揮、旱災(zāi)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)預(yù)警、信息網(wǎng)絡(luò)、預(yù)警科研和綜合服務(wù)五大系統(tǒng)構(gòu)成。目前，我國(guó)的旱災(zāi)預(yù)警信息系統(tǒng)還不夠完善，對(duì)旱情風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)及綜合風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析的數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立，特別是遙感技術(shù)（RS）與地理信息系統(tǒng)（G IS）在旱災(zāi)預(yù)警中應(yīng)用有限，嚴(yán)重制約了旱災(zāi)預(yù)警功能的發(fā)揮。

（三）農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用型人才缺乏

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的基層應(yīng)用需要既懂農(nóng)業(yè)又懂經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的復(fù)合型人才，但目前此類(lèi)綜合性人才非常缺乏。很多信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員，不懂農(nóng)業(yè)知識(shí)；傳統(tǒng)農(nóng)技人員對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)又難以快速掌握。而且由于行業(yè)關(guān)系，具有高學(xué)歷的專(zhuān)業(yè)人才或農(nóng)業(yè)部門(mén)培養(yǎng)的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才，很難持久地留在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線。

（四）空間數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

我國(guó)空間數(shù)據(jù)資源分布于氣象部和國(guó)土資源部等不同的部門(mén)，對(duì)受災(zāi)地區(qū)的應(yīng)急觀測(cè)和空間數(shù)據(jù)獲取發(fā)揮著重要作用。但是，由于缺乏整體的統(tǒng)籌規(guī)劃與協(xié)調(diào)，各部門(mén)所制定的應(yīng)急觀測(cè)任務(wù)不均衡，導(dǎo)致衛(wèi)星遙感和航空遙感數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間覆蓋上不完備。在空間上，災(zāi)區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)多寡不一，有的地方存在大量重復(fù)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，有的地方連必要的應(yīng)急觀測(cè)數(shù)據(jù)都缺乏。在時(shí)間上，由于缺乏統(tǒng)一與協(xié)調(diào)，觀測(cè)時(shí)間難以連貫和持續(xù)。因此，空間數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，不能很好地滿足旱災(zāi)系統(tǒng)評(píng)估的需求，特別是災(zāi)害過(guò)程中關(guān)鍵時(shí)段數(shù)據(jù)獲取的基本需求。

（五）利用公共平臺(tái)提升信息技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率不高

公共平臺(tái)的主要功能是進(jìn)行資源共享，但現(xiàn)實(shí)中，由于層層傳遞，造成很多信息缺失，信息技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率低。如應(yīng)急管理信息系統(tǒng)包括地理信息平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)平臺(tái)、專(zhuān)題應(yīng)急平臺(tái)和決策支持平臺(tái)五大平臺(tái)。這五大平臺(tái)相互影響，相互促進(jìn)。如果沒(méi)有應(yīng)急聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，那么應(yīng)急系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的諸多功能都會(huì)受到影響，成為“信息孤島”。因此，缺少其中任何一個(gè)平臺(tái)都會(huì)降低整個(gè)信息技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，甚至?xí)拐麄€(gè)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)（于丹丹，2009）。

利用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)化與系統(tǒng)化

（一）加強(qiáng)3S技術(shù)的開(kāi)發(fā)與集成，提高旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)水平

加強(qiáng)遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（G IS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用，特別是提高旱災(zāi)預(yù)警的能力。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的綜合和集成，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、預(yù)測(cè)和控制的有機(jī)統(tǒng)一。運(yùn)用空間技術(shù)手段開(kāi)展干旱風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)建設(shè)，建立中心門(mén)戶(hù)網(wǎng)站和信息交換與共享平臺(tái)，推動(dòng)干旱減災(zāi)信息技術(shù)的交流與服務(wù)；積極開(kāi)展干旱減災(zāi)實(shí)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)、培訓(xùn)、推廣和示范等工作。只有RS、GIS和GPS的集成，相互結(jié)合運(yùn)用，才能夠大大提高決策能力，解決復(fù)雜的綜合性的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理問(wèn)題（沈潤(rùn)平等，2001）。

（二）整合資源，實(shí)現(xiàn)旱災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的科學(xué)化與系統(tǒng)化

一是整合資源、技術(shù)設(shè)備和監(jiān)測(cè)手段。一方面，氣象和水利等部門(mén)充分發(fā)揮各自技術(shù)和設(shè)備的作用；另一方面，各系統(tǒng)之間加強(qiáng)聯(lián)系，通力合作，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息共享，形成對(duì)旱災(zāi)的整體預(yù)警優(yōu)勢(shì)。二是組建專(zhuān)家隊(duì)伍。加強(qiáng)對(duì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理的綜合研究，提高干旱數(shù)據(jù)收集、整理與分析的能力；加強(qiáng)旱災(zāi)基礎(chǔ)理論研究，進(jìn)一步探索旱災(zāi)發(fā)生機(jī)理和災(zāi)變規(guī)律；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用研究，提高旱災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

（三）加強(qiáng)信息技術(shù)人才培養(yǎng)，提高人才隊(duì)伍建設(shè)

一是在農(nóng)業(yè)高等院校設(shè)置農(nóng)業(yè)信息化專(zhuān)業(yè)，開(kāi)展理論研究和人才培養(yǎng)。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息化專(zhuān)業(yè)碩士點(diǎn)和博士點(diǎn)建設(shè)，培養(yǎng)市場(chǎng)急需的高級(jí)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才。創(chuàng)造條件，吸引國(guó)外優(yōu)秀信息科技人才，提高我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)能力。二是建立信息化人才培訓(xùn)基地，大力推廣農(nóng)村遠(yuǎn)程教育。一方面建立各種層次的信息化人才培訓(xùn)基地，開(kāi)展中、短期技術(shù)培訓(xùn)，為社會(huì)培養(yǎng)各種急需的信息化人才，緩解市場(chǎng)信息化人才的不足；另一方面在農(nóng)村大力開(kāi)展遠(yuǎn)程教育，加強(qiáng)農(nóng)民技能培訓(xùn)，提高農(nóng)民的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)能力和水平，以保證農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

（四）各部門(mén)通力合作，加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)獲取的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

在我國(guó)，旱災(zāi)預(yù)警涉及多個(gè)部門(mén)，這些相關(guān)部門(mén)要通力合作，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息共享，共同完成旱災(zāi)發(fā)生率、旱災(zāi)程度、持續(xù)時(shí)間和發(fā)生區(qū)域等預(yù)警信息的收集與統(tǒng)計(jì)分析。依據(jù)“分工協(xié)作和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”的原則，各相關(guān)部門(mén)協(xié)商合作，共同完成信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)信息采集和加工等過(guò)程的規(guī)范化統(tǒng)一管理，逐步實(shí)現(xiàn)信息資源的共建共享。

（五）建設(shè)公共信息平臺(tái)，提升信息技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率

加快抗旱信息平臺(tái)建設(shè)，建立中央、省、市、縣四級(jí)聯(lián)動(dòng)，集旱情監(jiān)測(cè)、信息傳輸、分析和決策支持于一體，涵蓋水情和雨情等相關(guān)因素變化的抗旱信息管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。該信息平臺(tái)的建設(shè)，既能為各級(jí)決策部門(mén)提供及時(shí)準(zhǔn)確的旱情和抗旱信息，準(zhǔn)確評(píng)估干旱災(zāi)害的影響；也能夠?yàn)榭购倒ぷ魈峁└涌茖W(xué)的指揮部署，進(jìn)而提升信息技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，進(jìn)一步提高我國(guó)抗旱減災(zāi)管理水平。

參考文獻(xiàn)：

1.王人潮，黃敬峰，史舟.信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展戰(zhàn)略[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001，13（1）

2.賈慧聰，王靜愛(ài).國(guó)內(nèi)外不同尺度的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2011（2）

3.張曉煜，楊曉光，李茂松等.農(nóng)業(yè)干旱預(yù)警研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011（11）

4.趙文雙，商彥蕊，黃定華等.農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析研究進(jìn)展[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2007（6）

5.劉峰，李存軍，董瑩瑩等.基于遙感數(shù)據(jù)與作物生長(zhǎng)模型同化的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011（10）

6.溫奇，范一大，陳世榮等.環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在旱災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2012（4）

7.孫洪泉，蘇志誠(chéng)，屈艷萍.基于作物生長(zhǎng)模型的農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2013（4）

8.董姝娜，龐澤源，張繼權(quán)等.基于CERES-M aize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性曲線研究[J].災(zāi)害學(xué)，2014（3）

9.關(guān)紅，張至楠，李隴堂.基于GIS的西北部中高山盆地高原區(qū)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].寧夏工程技術(shù)，2014（2）

10.孫麗，陳曦?zé)?，裴志遠(yuǎn).基于SW AT模型的清江流域中上游旱災(zāi)預(yù)警研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（22）

11.王志強(qiáng)，何飛，栗健，廖永豐.基于EPIC模型的中國(guó)典型小麥干旱致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012（5）

12.葉濤，史培軍，王靜愛(ài).種植業(yè)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)模型研究進(jìn)展[J].保險(xiǎn)研究，2014（10）

13.于丹丹.我國(guó)信息技術(shù)系統(tǒng)在抗震減災(zāi)中的缺欠與完善[D].東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009

14.沈潤(rùn)平，趙小敏.信息技術(shù)與我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23（1）

中圖分類(lèi)號(hào)：◆F320

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：▲2014年教育部人文社會(huì)科學(xué)青年基金“農(nóng)業(yè)旱災(zāi)脆弱性測(cè)度及旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制設(shè)計(jì)”（14YJC630021）和國(guó)家自然科學(xué)基金（71473072）的階段性成果