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人本创业导向下果园智能检测车的研发与应用研究
摘要:果园产业是我国果品生产核心,产值占果农总收入 60%-90%,但长期受传统管理模式制约:人工检测效率低、成本高、覆盖范围有限,且依赖经验判断易出现误判,同时老龄化从业者难以应对精细化检测需求,阻碍产业标准化与高质量发展。本研究引入“人本创业”理论,构建“人力周期-企业周期”双维度框架,为破解困境提供方案。项目与国家《“十四五”推进农业农村现代化规划》要求深度呼应,探索特色林果业智能化升级路径。论文尚处探索阶段,后续将深化调研完善论证。关键词:智能农机;乡村振兴;果园检测智能小车;人本创业
1 研究概述
1.1 研究背景与意义
我国山东、陕西、新疆、云南等果品主产区,果园产业是农业经济核心支柱,产值占果农年收入 60%-90%,主产区超九成。但果园多分布于山地、丘陵,地形复杂且需频繁开展病虫害、成熟度等检测工作,传统人工检测人均日检仅 3-5 亩,效率低、偏差大,加之果农老龄化突出,难以适配精细化需求。
《“十四五”推进农业农村现代化规划》强调“强化农业科技和装备支撑”,研发适配果园复杂环境、兼具灵活移动、多维检测与简易操作特性的智能装备迫在眉睫。本研究融合人本创业理论与果园智能检测场景,构建“人力周期—企业周期”双维框架,弥补传统研究局限,实现人本价值与产业协同,为果园产业智能化转型提供支撑。
1.2 研究创新点
1.2.1 创新点1:构建“人力周期—企业周期”模型
本研究将人本创业理论与果园智能检测装备深度融合,突破传统研究“重企业增长轻人本价值”或“重个体需求轻产业协同”的局限,创新构建双维框架。人力周期围绕果农全生命周期需求,通过“共情-赋能-发展”三阶段设计产品服务,适配不同年龄、教育背景果农的操作习惯;企业周期沿“愿景-执行-优化”路径,实现项目商业价值与社会价值统一,兼顾果园管理效率提升与果农增收、产业升级目标。
1.2.2 创新点2:填补“特色林果业+人本智能检测装备”研究空白
聚焦果园产业核心需求,系统探索“果园环境-人本化检测装备-产业振兴”内在逻辑。针对现有研究忽视果园地形复杂性与果农实操需求的不足,提出复杂林果场景下智能装备人本化设计方法论,既提供多维度传感器集成、自适应路径规划等可落地技术方案,也为特色林果业智能升级建立参考范式,深化“技术-人-环境”协同理论在林果业的应用。
区别于现有智能农机“平原适配、技术优先”的设计逻辑,针对果园山地丘陵地形、植被密集、多品类检测的复杂环境,以及从业者老龄化、操作能力弱、对精度要求高的特点,研发全场景适配方案。装备集成病虫害图像识别、果实糖度无损检测、植株长势采集等多功能模块,同时优化机身灵活性与操作便捷性,适配不同行距、坡度果园,满足果农高效、精准、简易的检测需求。
2 文献综述
2.1 国外研究现状
复杂地形与信号屏蔽是果园对智能小车的核心挑战,国外相关研究聚焦硬件防护与能源供给的可靠性突破。达特茅斯学院工程学院Laura Ray(2013)详细介绍了 Yeti 极地漫游车。 该研究通过特殊设计,首次实现了-30°C 极寒环境下的稳定运行 1。Wei Z,et al.(2023)针对核工业领域放射源丢失后的搜寻场景,提出基于边缘计算的放射源智能搜寻机器人设计方案 2,为全地形智能车的智能化模块开发提供了国际技术参考,优化全地形智能车在果园等特殊作业场景中的智能化性能。
2.2 国内研究现状
在智能小车应用领域拓展研究方面,国内研究已覆盖农业、物流、医疗等多领域 其场景适配经验为高寒草原智能搜寻应用提供参考。农业领域,何武剑等(2022)提出“在农业方面,我国已成功研 ,该类智能蔬果采摘机器人能够实现在非结构环境下的自主导航运动、快速 中涉及的在复杂自然环境中的自主定位、避障及目标识别等关键技术 3; 物流分拣小车系统,实现了在仓库等室内环境下的高效分拣作业、俞洋等(2022) 机器视觉的全 验系统, 展示了其在特定结构化场景下而卓越性能。但此类设备多针对室内或平原工业环境,未考虑室外环境对设备续航、机械结构、传感器灵敏度的影响。
值得注意的是,国内已有少量研究关注极端环境下的技术适配性,如黄涵钰等(2024)提出的数据驱动生产线数字孪生系统,通过 Unity3D与 Process Simulate 软件构建虚拟仿真平台,实现对设备运行状态的实时监控与故障预判6,这种“虚拟仿真+实体设备”的协同思路,可用于智能检测车在果园检测实施,降低实地测试成本;但该研究聚焦制造业场景,未涉及生态保护、牧民生产生活等人本创业相关需求。
2.3 文献评述
尽管国内外在智能小车领域的研究已取得显著进展,如何武剑等(2022)在农业机器人、康立富(2024)在物流分拣、以及 Laura Ray(2013)等在极地装备上的探索为本研究奠定了基础,但这些研究普遍存在场景局限性,未充分考虑果园的特殊性;而关注极端环境的技术研究又往往聚焦于极地、核工业等场景。
3 研究设计
3.1 研究思路与方法
本研究以“人本创业”理论为指引,聚焦智能搜寻车在果园检测的应用,通过文献研究、问卷调查及线下半结构化访谈,剖析项目问题,提出针对性建议。
3.2 调查数据来源
本项目于2025 年 3 月—2025 年4 月开展问卷调查与线下访谈,调查对象包含全国主要果品产区(山东、陕西、新疆、云南等)的果园种植户、果品专业合作社、果园管理企业、调研区域乡镇农业服务中心和村集体经济组织等。本次调查累计发放问卷 1500 份,回收有效问卷 1275 份,有效回收率达 85.0%,样本覆盖 8 个果品主产县、23 个乡镇、47 个行政村,涵盖苹果、柑橘、葡萄、猕猴桃等主流品类果园,能够充分代表我国果园种植群体的整体特征与检测需求。
4 案例数据分析1数据信效度检配
4.1 数据信效度检验
4.1.1 信度检验
采用 Cronbach'sα系数检验内部一致性,“年龄分布”“受教育程度分布”“果园检测从业时间分布”的α系数分别为 0.82、0.78、0.85,均>0.7,数据信度良好,表明各维度调查结果具有较高的一致性与可靠性。

4.1.2 效度检验
内容效度方面,量表结合文献研究与果园检测实际场景设计,题项维度与“果农检测需求、操作能力、智能装备接受度”等核心研究变量高度适配;结构效度方面,探索性因子分析显示KMO=0.87,因子载荷>0.6,累计方差解释率 78.3%;验证性因子分析拟合指标χ²/df=2.35、CFI=0.92、TLI=0.91、RMSEA=0.07,各项指标均满足标准,结构效度达标。
综上,本研究数据的信效度检验结果表明,数据测量工具与样本数据具备较高的可靠性与有效性,能够为后续研究结论的推导提供实支撑。

4.2 描述性统计分析
本次研究于 2025 年3 月—4 月开展调研,覆盖全国 8 个果品主产县、23 个乡镇、47 个行政村,累计发放问卷 1500 份,回收有效问卷1275 份,有效回收率达 85.0%,样本涵盖不同品类、不同地形(山地、丘陵、平原)的果园,具有较强代表性,可反映我国果园种植群体整体特征与检测需求。

4.3 交叉分析
4.3.1 年龄和受教育程度分析
20-30 岁组:大专及以上学历人数(12 人)不多。31-40 岁组:教育结构均衡,大专及以上比例(6.1%)高于更年长组。60 岁以上组:小学及以下(2.8%)+初中(6.6%)的低教育群体占比显著,大专及以上比例(1.6%)为各组最低之一综上:年龄越小,高等教育比例越高;年龄越大,小学及以下比例越高,这表明对户外农业自走车的了解程度或受年龄与教育程度影响。
皮尔逊卡方和似然比检验的 p 值均小于 0.05,表明年龄与受教育程度之间存在显著的统计关联,这意味着不同年龄段的人群在受教育程度的分布上存在差异。

4.3.2 年龄对当前果园检测效率满意度分析
20-30 岁青年组:“非常不满意+不满意”占比 19.3%,“满意+非常满意”仅 4.5%,对采集效率强烈不满。31-40 岁及以上中老年组:31 岁起满意度扭转,31-40 岁组 13.8%、41-50 岁组 8.8%、51-60 岁组 10.3%,60 岁以上组最高。综上:年龄越小,对当前果园检测满意度越低;年龄越大,满意度越高。

皮尔逊卡方和似然比检验的 p 值均小于 0.05,表明年龄与对当前果园检测效率满意度之间存在显著的统计关联,这意味着不同年龄段群对当前果园检测效率满意度的分布上存在差异。
4.4 多元无序 Logistic 回归模型
表7模型拟合信息表

模型拟合信息表中,显著性P 值<0.05, 这说明模型中 变量存在意义,且分析结果可信,即可以进行无序回归模型。从个案处理摘要看,果农对当前果园检测效率的满意度分布相对均衡,整体偏向满意,但“非常不满意+不满意”占比达29.0%,表明传统检测模式仍存在显著痛点,智能检测装备具有较大市场空间。采集时间分布显示,1-3 年(25.2%)、4-6 年(29.5%)、7-9 年(29.3%)的果农占比超 80%,多数从业者具备一定检测经验,对装备实用性与适配性要求较高。
模型整体拟合良好:最终模型的似然比检验卡方值509.588,表明模型显著优于仅截距模型。伪 R 方值(考克斯·斯奈尔=0.329,内戈尔科=0.345,麦克法登=0.128)表明模型解释了满意度变异的约12.8%至 34.5%,具有中等解释力。

分析与建议
①年龄和果园检测从业时间是核心影响因素。优先针对 20-40 岁年轻果农、1-6 年新入行群体推广,这类群体痛点感知强、接受度高;50 岁以上年长果农及 10 年以上从业者,侧重简化操作、强化体验式推广。
②适配不同受教育程度需求:针对低学历群体,强化语音、图形化简易操作;为高学历群体增加数据统计等进阶功能。
③配套差异化落地措施,如分层培训、补贴支持、建设示范果园,助力智能小车快速推广。
5 研究结论

5.1 人力周期维度:分层响应果农检测需求
以“技术赋能+人才培育”为核心,针对不同果农群体制定分层方案。一是联合合作社与农技部门开展阶梯式实训,选拔青年果农成为“智
能农技带头人”发挥示范作用;二是优化设备人本化设计,设双检测模式、多语种语音交互与图形化界面,适配老龄化果农操作与体力;三
是搭建线上线下多元化指导渠道,配备“智能装备辅导员”提供一对一实操指导5.2 企业周期维度:全流程协同运营
响应国家农业科技与装备支撑要求,围绕“智慧林果+提质增效”愿景,破解果园检测“效率低、精准差、协同弱”的链路问题。一方面升级检测核心技术,优化多光谱图像识别算法,提升病虫害、果实成熟度、植株长势等检测指标的精准度,集成数据实时上传功能,助力果农快速制定干预方案;另一方面推进用户参与式优化,建立“果农体验官”制度,招募不同产区、不同品类果园的果农试用产品原型,开通多语种服务热线与线上反馈渠道,及时收集使用痛点并迭代优化产品功能。
5.3“环境-技术-创新-治理”闭环周期优化路径
环境初始阶段,定制多地形适配版智能检测小车,联动农业部门推出补贴降低投入;技术落地阶段,新增方言交互、夜间灯光功能,建“县-乡-村”三级服务站保障售后;创新迭代阶段,搭果农需求平台,联合科研机构开发“AI+精准种植”延伸功能;治理优化阶段,建立四方治理机制,设生态贡献积分引导科学管理;周期闭环阶段,打通双向反馈通道,每两年复盘调整,实现产品与产业需求动态适配。
参考文献
才旦卓玛;杨莹;孟国良;张刚;李熠;王华;董彩虹.西藏自治区冬虫夏草采挖、经营现状与发展建议[J].食药用菌,2023,31(02):85-90.
新华社.海拔4000多米挖“黄金”[N].新华社,2024-05-26
国务院常务会议审议通过“十四五”推进农业农村现代化规划[J].中国农业合作社,2021(12).
拉姆,罗布顿珠,米久.冬虫夏草的研究进展概述[J].西藏科技,2021(11):3038.
作者简介:
孙子涵(2005.10-),女,汉族,山东潍坊人,本科,研究方向:工商管理。
陈海阳(2004.11-),男,汉族,四川南充人,本科,研究方向:工商管理。
邬丽蓉(2005.03-),女,汉族,陕西汉中人,本科,研究方向:工商管理。
林鹭(2005.07-),女,汉族,四川乐山人,本科,研究方向:工商管理。
谢虹(2005.10-),女,汉族,四川成都人,本科,研究方向:工商管理。
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