Proceedings - Debreceni Egyetem
Proceedings - Debreceni Egyetem
Proceedings - Debreceni Egyetem
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Agricultural Informatics 2010<br />
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences<br />
From Research to Practice Workshop<br />
16-17 September 2010 Budapest Hungary<br />
and<br />
Summer University and Conference on Information Technology<br />
in Agriculture and Rural Development<br />
8 -9 September 2010 Debrecen Hungary<br />
CONFERENCE PROCEEDINGS<br />
Edited by<br />
Alexander B. SIDERIDIS, Miklós HERDON, László VÁRALLYAI<br />
H A A I<br />
“Dissemination of research result on innovative<br />
information technologies in agriculture”<br />
The project is financed by the European Union,<br />
with the co-financing of the European Social Fund.
Agricultural Informatics 2010<br />
Agrárinformatika 2010<br />
Summer University and Conference on Information Technology<br />
in Agriculture and Rural Development<br />
and<br />
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences<br />
From Research to Practice<br />
Workshop<br />
PROCEEDINGS<br />
KONFERENCIA KIADVÁNY<br />
Edited by<br />
Alexander B. SIDERIDIS<br />
Miklós HERDON<br />
László VÁRALLYAI<br />
I
ISBN 978-963-87366-3-5 (printed)<br />
ISBN 978-963-87366-4-2 (electronic)<br />
First printing, October 2010<br />
Publisher: Hungarian Association of Agricultural Informatics<br />
Hungarian Association of Agricultural Informatics, H-4032 Debrecen, Böszörményi út<br />
132., Hungary<br />
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval<br />
system or transmitted in any form or by any means, digital recording or otherwise, without<br />
permission in writing from the copyright holders.<br />
These proceedings were reproduced using the manuscripts supplied by the authors of<br />
the different papers. The manuscripts have been typed according to the Editorial Instructions<br />
for Papers to be presented at the Agricultural Informatics 2010 Conference and<br />
Organic.Edunet Conference Workshop.<br />
The editors.<br />
II
Preface<br />
These proceedings contain publications of lectures which were given on the HAAI&EFITA<br />
workshop of the Organic.Edunet conference held in Budapest and on the Summer University<br />
and Conference on Agricultural Informatics which took place in Debrecen, Hungary. These<br />
events provided forums for agriculture related professionals, professors, lecturers and PhD<br />
students to exchange information on education, research, applications and developments of<br />
Information Technologies in Agriculture and related sciences. The papers cover a wide<br />
spectrum of topics. They include new applications of innovative technologies and<br />
entrepreneurial applications of emerging technologies, in addition to issues related to policy<br />
and knowledge dissemination.<br />
The Hungarian Association of Agricultural Informatics executes the project titled "The<br />
dissemination of research result on innovative information technologies in agriculture" as a<br />
part of the Social Renewal Operational Program, New Hungary Development Plan. This<br />
project supported these conferences.<br />
Information and communication technologies play more and more important role in<br />
agriculture, food and the environment. The European Federation for Information Technology<br />
in Agriculture, Food and the Environment and its national organisations play an important<br />
role in dissemination of ICT knowledge on European and national levels.<br />
We hope that these proceedings will contribute to the exchange of knowledge and they will<br />
increase the quality of research and applications in the field of Information Technology in<br />
Agriculture.<br />
Editors.<br />
Prof. Dr. Alexander B. Sideridis<br />
President of the Hellenic Scientific Council for the Information Society<br />
President of EFITA<br />
Director of Informatics Laboratory at Agricultural University of Athena<br />
Dr. Miklós Herdon<br />
President of the Hungarian Association of Agricultural Informatics<br />
Head of the Institute of Economic Analysis Methodology and Applied Informatics, Faculty of Applied<br />
Economics and Rural Development<br />
University of Debrecen<br />
Dr. László Várallyai<br />
Associate professor, Faculty of Applied Economics and Rural Development<br />
University of Debrecen<br />
III
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences<br />
From research to practice<br />
Workshop<br />
Organised by<br />
Hungarian Association of Agriculture Informatics<br />
and<br />
European Federation for Information Technology in Agriculture, Food and the Environment<br />
together with the<br />
Organic.Edunet European Conference<br />
on “IT-Enhanced Organic, Agro-Ecological, and Environmental Education”<br />
http://conference.organic-edunet.eu<br />
September 16-17. 2010, Budapest, Hungary<br />
Session Facilitators:<br />
Miklós Herdon (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of Debrecen)<br />
Tünde Rózsa (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of Debrecen)<br />
Róbert Szilágyi (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of Debrecen)<br />
Affiliation:<br />
Hungarian Association of Agricultural Informatics (HAAI)<br />
Scientific Committee:<br />
Miklós Herdon (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of Debrecen)<br />
Károly Szenteleki (Corvinus University of Budapest)<br />
Róbert Szilágyi (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of Debrecen)<br />
Alexander Sideridis (Agricultural University of Athens, EFITA)<br />
Topics:<br />
Agricultural Informatics Education/Training<br />
Information Systems<br />
Mobile Internet Applications<br />
Information and Communication Technologies<br />
E-Learning<br />
Food Security, Tracking and Tracing<br />
Web Services, Portals and Internet Applications<br />
Wireless and Sensor Networks<br />
Decision Support Systems<br />
Modelling and Simulation<br />
GIS / Remote Sensing<br />
Precision Agriculture<br />
IT and Innovation in the Agricultural Sector<br />
e-Agricultural Administration/e-Government<br />
IV
Agricultural Informatics 2010<br />
Summer University on Information Technology<br />
in Agriculture and Rural Development<br />
8 -9. September, 2010<br />
University of Debrecen<br />
Centre for Agricultural Science and Engineering<br />
Faculty of Applied Economics Rural Development<br />
H-4032 Debrecen, Böszörményi str. 138.<br />
Organizers/Szervezők<br />
UD - University of Debrecen, Faculty of Applied Economics and Rural Development<br />
HAAI - Hungarian Association of Agricultural Informatics<br />
EFITA - European Federation for Information Technology in Agriculture, Food and the Environment<br />
Program Committee/Program Bizottság<br />
chair:<br />
members:<br />
Miklós Herdon (Hungarian Association of Agricultural Informatics, University of<br />
Debrecen)<br />
Christos Batzios (Aristotle University of Thessaloniki)<br />
Zeynel Cebeci (Çukurova University)<br />
Béla Csukás (Kaposvár University)<br />
Liviu Gaceu (Transilvania University of Brasov)<br />
Zdenek Havlicek (Czech University of Life Sciences Prague)<br />
Ian Houseman (EFITA)<br />
István Kapronczai (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Árpád Endre Kovács (Szent István University)<br />
Éva Laczka (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Elemérné Nagy (University of Szeged)<br />
Sándor Nagy (University of Pannonia)<br />
István Nattán (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
András Nábrádi (University of Debrecen)<br />
László Pitlik (Szent István University)<br />
Kálmán Rajkai (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Károly Szenteleki (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Róbert Szilágyi (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Tünde Rózsa (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
Tamás Tomor (Károly Róbert College)<br />
Stergios Tzortzios (University of Thessaly)<br />
Péter Varga (Hungarian Association of Agricultural Informatics)<br />
László Várallyai (University of Debrecen)<br />
V
Table of contents<br />
English language papers<br />
From phenology models to risk indicator analysis<br />
Márta Ladány, Szilvia Persely, József Nyéki, Zoltán Szabó ..................................................... 1<br />
Methods for usability of point samples of the soil protection information and<br />
monitoring system<br />
László Várallyai, Béla Kovács, Gergely Ráthonyi .................................................................. 10<br />
Information flow in agriculture - through new channels for improved effectiveness<br />
Mihály Csótó ........................................................................................................................... 18<br />
Dissemination of ICT research results in agriculture<br />
Miklós Herdon, Tünde Rózsa .................................................................................................. 28<br />
Portal for knowledge of agricultural informatics<br />
Róbert Szilágyi, Péter Lengyel, Miklós Herdon ...................................................................... 37<br />
MBA in agribusiness – The role of e-learning<br />
Zsolt Csapó, László Kárpáti, László Kozár, András Nábrádi ................................................. 43<br />
ICT and farmers: lessons learned and future developments<br />
Alexander B. Sideridis, Maria Koukouli, Eleni Antonopoulou ............................................... 48<br />
Requirements for competence modeling in professional learning: experience from the<br />
water sector<br />
Charalampos Thanopoulos, Christian M. Stracke, Éva Rátky, Cleo Sgouropoulou .............. 56<br />
Online educational repositories for promoting agricultural knowledge<br />
C.I. Costopouloul, M.S. Ntaliani, M.T. Maliappis, R. Georgiades, A. B. Sideridis ................ 72<br />
Training resources and e-Government services for rural SMEs: the rural<br />
inclusion platform<br />
Pantelis Karamolegkos, Axel Maroudas, Nikos Manouselis .................................................. 79<br />
Case study of a web portal for agricultural professionals<br />
Madalina Ungur, Axel Maroudas, .......................................................................................... 87<br />
Sector spanning agrifood process transparency with direct computer mapping<br />
Mónika Varga, Sándor Balogh, Béla Csukás .......................................................................... 96<br />
Using possibilities of GIS in tourism<br />
Gergely Ráthonyi ................................................................................................................... 107<br />
E-Learning possibilities in agriculture and agricultural education<br />
László Várallyai, Miklós Herdon .......................................................................................... 113<br />
A mobile agricultural information system: enabling advanced information flow and<br />
decision making in modern farms<br />
Matija Kopic .......................................................................................................................... 118<br />
How barley growing conditions and its output change in Hungary<br />
Aliz Novák, Éva Erdélyi ........................................................................................................ 120<br />
Agile software development<br />
Boglárka Kupai ..................................................................................................................... 128<br />
VI
Hungarian language papers<br />
E-Magyarország program<br />
Cseterki Imre ......................................................................................................................... 136<br />
Mezőgazdasági elemi károk becslése a meteorológiai és tesztüzemi adatok<br />
összekapcsolásával<br />
Kemény Gábor ....................................................................................................................... 140<br />
Pénzügyi tervek valóságtartamának vizsgálata FADN adatok alapján<br />
Keszthelyi Szilárd, Pesti Csaba ............................................................................................. 150<br />
Az e-Learning bevezetésének tapasztalatai az MGSZH-ban - egy pilot eredményei<br />
Vörös Zsuzsanna, Lukácsné Veres Edina .............................................................................. 156<br />
Klímaváltozás hatásai fenológiai folyamatokra<br />
Dede Lilla .............................................................................................................................. 174<br />
Klímaváltozás hatása a szezonális dinamikai folyamatokra és aszpektualitásra<br />
Eppich Boglárka .................................................................................................................... 183<br />
Internetes adatbázis kezelő rendszer készítése PHP és MySQL felhasználásával<br />
Fikó Zoltán ............................................................................................................................ 193<br />
Cönológiai hasonlósági mintázatok indikációs ereje genuszszintű taxonlisták és<br />
gyakorisági eloszlások alapján<br />
Gergócs Veronika, Hufnagel Levente, Podani János. .......................................................... 200<br />
Mozgóképi adatállományok szerepe a mezőgazdaság oktatásban<br />
Marján Ákos Péter ................................................................................................................ 208<br />
Mezőgazdasági szaktanácsadás on-line támogatással – on-line benchmarking tesztüzemi<br />
adatok alapján<br />
Sápi András ........................................................................................................................... 215<br />
Műholdfelvételek nyilvántartó rendszerének fejlesztése<br />
Soós László ............................................................................................................................ 220<br />
Térinformatikai vizsgálatok a vidéki természeti erőforrások védelme érdekében<br />
Szabó Zsuzsanna ................................................................................................................... 229<br />
Az Észak-Alföldi régió kis és középvállalkozásainak digitális üzleti kommunikációjának<br />
helyzete 2010-ben<br />
Péntek Ádám .......................................................................................................................... 235<br />
Korszerű informatikai megoldások a növénytermesztésben<br />
Cseh András .......................................................................................................................... 242<br />
A magyarországi szélessávú infrastruktúra hatáselemzése az NRI alapján<br />
Botos Szilvia .......................................................................................................................... 251<br />
Adatvédelem az ügyfélkapcsolat menedzsmentben<br />
Kaderják Gyula, Herdon Miklós ........................................................................................... 260<br />
E-learning lehetőségek az agrár-felsőoktatásban<br />
Lengyel Péter ......................................................................................................................... 267<br />
VII
E-learning és buktatói<br />
Bakó Mária ............................................................................................................................ 274<br />
Magyarország e-közigazgatásának jellemzői és problémái az agrárgazdasági<br />
vonatkozásban<br />
Bokor Judit ............................................................................................................................ 281<br />
A dunai fitoplankton diverzitás és szezonális dinamikájának elemzése 24 év adatai<br />
Verasztó Csaba ...................................................................................................................... 288<br />
Az almatermesztés környezeti feltételeinek jövőbeni alakulása<br />
Lakos János, Erdélyi Éva ...................................................................................................... 296<br />
Környezeti feltételek vizsgálata alapján a biológiai védekezés hatékonyabbá tehető<br />
Búza Katalin, Erdélyi Éva ..................................................................................................... 302<br />
A fenntartható szántóföldi növénytermesztés megalapozása – a modellezés, egy<br />
mezőgazdasági üzem tervezési eszközei között lehet<br />
Olasz Zsófia, Erdélyi Éva, Boksai Daniella .......................................................................... 308<br />
A talaj vízáramlás mérésének módszerei és szimulációjának tapasztalatai<br />
Szondi Zoltán, Erdélyi Éva, Fodor Nándor ........................................................................... 315<br />
VIII
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
From phenology models to risk indicator analysis<br />
Márta Ladányi 1 , Szilvia Persely 2 , József Nyéki 3 , Zoltán Szabó 4<br />
Abstract. In this paper we outline a phenology model which can estimate budbreak and full bloom start dates of<br />
sour cherry quite accurately, considering the effective heat sums. With the help of RegCM3.1 outputs we apply<br />
the model to learn the possible trends of the phenology timing in the middle of the 21st century which indicates a<br />
shift of 12-13 days earlier for budbreak and 6-7 days earlier for full bloom because of warmer conditions. For the<br />
climatic characterization of sour cherry bloom period in between 1984-2010 and for the description of the<br />
expected changes in this very sensitive period of sour cherry with respect to the time slice 2021-2050, we<br />
introduce some climatic indicators as artificial weather parameters. We survey the changes of the indicators in the<br />
examined period (1984-2010) and, regarding the full bloom start model results, we formulate the expectations for<br />
the future and make comparisons.<br />
Keywords: phenology model, weather indicator, climate change, climate model, sour cherry<br />
1. Introduction<br />
The closing decades of the 20th century and the early years of the present century in Hungary were<br />
unusually warm with several extreme events (droughts, storms, hails, frosts, floods etc.). Living systems<br />
have their own capacity and speed of adaptation to the particular changes they face in their environment.<br />
In case the changes are small and occur slowly enough, the success of adaptation is almost sure.<br />
Estimations of warming by about 2-3°C or more in a century or more may seem to be not too much,<br />
however, a change of this speed can be too fast to keep up with (Houghton, 2009). Of course, estimations<br />
regarding the near or far future are companied with considerable uncertainties which are caused by<br />
imperfect knowledge of way and scale of climate change and its direct and indirect impacts. However,<br />
modeling and simulating climate change impacts has of great importance for having a sight of the possible<br />
future in order to be able to prepare.<br />
In this work we focus on a method with which we can characterize the expected changes of a very<br />
sensitive period of sour cherry, namely bloom and ten days before.<br />
First we introduce a phenology model to estimate the starting dates of budbreak and full bloom. To<br />
learn the characteristics and the way of change of the early vegetation period of sour cherry is very<br />
important because the success of production together with the one of plant protection and technology<br />
techniques scheduling is depending mainly on phenological information. Moreover, several risk factors<br />
such as frost, infection, insufficient pollination etc. can be traced back to the connection of weather and<br />
phenological timing. This kind of research is of even greater importance nowadays when usual<br />
phenological timing is changing because of climate change.<br />
The model is based on the effective heat sums calculated from historical data referring to 1984-2010<br />
and it was calibrated and validated for the most important three sour cherry varieties in Hungary, grown at<br />
Újfehértó (’Újfehértói fürtös’, ’Kántorjánosi’ and ’<strong>Debreceni</strong> bőtermő’).<br />
1 Márta Ladányi<br />
Corvinus Unversity of Budapest, H-1118 Budapest, Villányi út 29., Hungary<br />
marta.ladanyi@uni-corvinus.hu<br />
2 , 3, 4 Szilvia Persely, József Nyéki, Zoltán Szabó<br />
Institute for Extension and Development, University of Debrecen, H-4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
suto@agr.unideb.hu<br />
nyeki@agr.unideb.hu<br />
zszabo@agr.unideb.hu<br />
1
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Having a model in hand which allows relatively well-reliable estimations for the starting dates of<br />
budbreak and full bloom, we can go on with asking what predictions can be made if we change historical<br />
weather data to those of regional climate model outputs. Keeping in mind that the model was calibrated<br />
for past and present observed and well-detected circumstances and there is some uncertainty if it is<br />
suitable to apply for future estimations, we make an attempt. The basis of our hope not to err too much is<br />
that the temporal distance of calibration and application time slices is not too long and that regionally<br />
downscaled ocean-surface climate change models of our days are giving quite adequate estimations for the<br />
near future.<br />
Analyzing the output of the phenology model run with regional climate model estimations we can learn<br />
the expected phenological shift in the future which can be considered as the response of the plant to its<br />
changing climate.<br />
Going back to our point, in order to learn the climatic characteristics of sour cherry bloom, we<br />
introduce climatic indicators. Climatic indicators are artificial parameters in the form of functions of<br />
simple weather parameters (temperature, precipitation etc.). The reason of using climatic indicators is the<br />
fact that the responses of the plants to climate change can be formulated as to be tightly correlated with the<br />
changes of the values of suitable weather indicators. Climatic indicators, therefore, are easy to be related<br />
to different kinds of risk. If we analyze the values and distribution of indicators in time and space, they<br />
may signalize the risk of several types. Thus, the analysis of climatic indicators may serve the analysis of<br />
climate change impact.<br />
For that purpose, data of seven indicators have been traced in bloom and pre-bloom period:<br />
• the number of frosty days,<br />
• the absolute minimum temperature (°C),<br />
• the mean of minimum temperatures (°C),<br />
• the number of days when daily means are above 10°C,<br />
• the mean of maximum temperatures (°C),<br />
• the number of days without precipitation,<br />
• the number of days when precipitation is more than 5 mm.<br />
We examine the changes of the above indicators in the examined period (1984-2010).<br />
As a next step, we take the observed starting and ending dates of bloom in time interval 1984-2010,<br />
calculate and fix the average endpoints of them (say: base bloom). Supposed that the phenology model<br />
predictions of the full bloom starting dates can be applied, according to its prediction we shift the fixed<br />
base bloom period. The shifted period can be considered as analogous full bloom period. Then, regarding<br />
the time slice 2021-2050 the same seven indicators are calculated for the base bloom period and for the<br />
shifted analogous bloom period, together with their 10-day pre-bloom-period, based on the regional<br />
climate model output data.<br />
The results of the future expectations were compared to the ones of the historical data with ANOVA<br />
followed by Dunnett or Games-Howell post hoc tests. It was also tested whether the differences between<br />
the predictions for the base bloom and analogous bloom periods are significant or not. Significant<br />
differences were detected if p
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
need of accurate predictions of phenology has become of great importance due to climate change<br />
(Haenninen, 1991, Kramer, 1994, Kramer et al., 1996., Chuine et al., 1998, 1999, Carter et al., 2007).<br />
The method of calculating the sum of effective daily mean temperatures as ‘growing degree days’, is<br />
based on many experiments that the plants are able to utilize the temperature above a lower and under an<br />
upper base temperature after the chilling effect during the dormancy (Spano et al., 2002, Cesaraccio et al.,<br />
2004). However, the start and end point of date of dormancy is still hard to define as it is actually a<br />
gradually changing state from endodormancy to ectodormancy. The situation is usually interpreted such<br />
that after a given date the daily mean temperature above a lower and under an upper base temperature is<br />
accumulated up to a certain critical value (Moncur et al., 1989). As the critical value has been reached the<br />
model signalizes the budbreak (Carbonneau et al., 1992, Jones, 2003, Jones et al., 2005). The lower and<br />
upper base temperatures are regularly determined by optimization while the start of heat accumulation is<br />
fixed at a date when the previous vegetation period has been ended and the new has not started yet, in<br />
most cases with the first of January (Riou, 1994, Bindi et al., 1997 a,b). This kind of budbreak models can<br />
be improved if the chilling effect during the dormancy is also taken into consideration, or, at least the end<br />
of endodormancy is estimated.<br />
A full bloom model can be connected to a budbreak model with calculating an extra heat sum which<br />
follows the budbreak. The lower and upper base temperatures can again be optimized particularly for full<br />
bloom.<br />
The accumulation of heat sum can be described with several types of functions. The decision is mainly<br />
depending on the accuracy and relevancy of data (Oliveira 1998, Riou, 1994), thus the models can be<br />
quite different. However, excessively sophisticated models need the estimation of a host of parameters. At<br />
the same time, the models can become utterly sensitive and in spite of that they may not come up to the<br />
accuracy expected (Riou, 1994, Cortázar-Atauri et al., 2009).<br />
As we faced data scarcity problems, our model is a relatively simple one, nevertheless, it is sufficiently<br />
accurate and suitable to predict the date of budburst together with full bloom starting dates for the three<br />
most important sour cherry varieties grown in Hungary, namely Újfehértói fürtös’ (Uf), ’Kántorjánosi’<br />
(Kj) and ’<strong>Debreceni</strong> bőtermő’ (Db). Instead of calculating the chilling effect, we have chosen a term<br />
which coincides with the end of endodormancy or the beginning of ectodormancy, respectively. For that<br />
purpose, a linear accumulation function was applied where the daily mean temperatures above the<br />
optimized lower and upper a base temperatures were calculated from an extra optimized parameter,<br />
namely the statistically estimated starting date of ectodormancy.<br />
T<br />
aver j<br />
For each variety i in year j we calculated the sum of daily mean temperatures ( , ) taken the values<br />
over the (optimized) lower and below the (optimized) upper base temperature and cumulated those until<br />
the starting date of budbreak or full bloom, respectively. In case of budbreak date calculation the<br />
accumulation was started from a parametric term (statistically estimated end of endodormancy), while in<br />
case of full bloom starting date estimation the summation was set out at budbreak:<br />
bb,<br />
i<br />
bb bb<br />
[( min( T , T ) T );<br />
]<br />
bb<br />
GDDi<br />
, j<br />
= ∑max<br />
aver,<br />
j u<br />
−<br />
l<br />
0<br />
start<br />
fb,<br />
i<br />
fb fb<br />
[ min( T , T ) T );<br />
]<br />
fb<br />
GDD<br />
,<br />
= ∑ max<br />
,<br />
− 0<br />
i j<br />
bb<br />
aver<br />
j<br />
u<br />
l<br />
3
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
bb bb<br />
T<br />
We determined the optimal lower and upper base temperatures separately for the budbreak (<br />
l ,<br />
T<br />
u )<br />
fb fb<br />
T<br />
and full bloom starting dates (<br />
l ,<br />
T<br />
u ) by minimization such that the lowest root mean square deviation<br />
of the observed and predicted dates (standard error, days), the lowest average absolute and the lowest<br />
maximum error of predictions (both measured in days) can be achieved.<br />
We computed the mean sum of degree days over the examined years for each variety i, for both<br />
budbreak and full bloom modules and designated the critical sums of degree days (<br />
respectively).<br />
bb<br />
fb<br />
GDD<br />
i , crit<br />
GDD ,<br />
i , crit ,<br />
The model served for prediction of the dates of budburst and full bloom start. In a year, after the<br />
starting date, the daily means of temperatures above the lower base temperature (maximized by the<br />
difference of the upper and lower base temperature) are accumulated. If the critical value of the respective<br />
variety (<br />
GDD ,<br />
bb<br />
i crit<br />
) is reached, the date of budburst is indicated and the accumulation for the full bloom<br />
GDD ,<br />
starts. If the critical value of the respective variety ( ) is reached, the starting date of full bloom<br />
is indicated.<br />
The daily meteorological data from 1984 to 2010 were taken from the Institute of Research and<br />
Extension Service for Fruit Growing at Újfehértó. The data set was completed with phenology data from<br />
the same site. (Budbreak dates were available for time interval 1984-1991, only.)<br />
The agroclimatological station is located at the experimental site Újfehértó. The site is one of the most<br />
important areas of sour cherry production of Hungary in the region of Nyírség. The region belongs to the<br />
continental climatic zone with some Mediterranean and oceanic effects. 1986 was outstandingly hot<br />
during the spring and summer, and in 1990 the winter was extremely mild.<br />
We applied the phenology model to study the impact of climate change on budbreak and full bloom<br />
starting dates. To this we took the RegCM3.1 (regional) climate model with 10 km resolution referring to<br />
2021-2050 and with reference period 1961-90, supposed the SRES scenario A1B. The A1B storyline<br />
supposes a future world with very rapid economic growth and technological development with an<br />
increasing CO2 concentration in the air exceeding 715 ppm up to 2100. Global population peaks in midcentury<br />
and declines thereafter. Major underlying themes are convergence among regions, capacity<br />
building, and increased cultural and social interactions, with a substantial reduction in regional differences<br />
in per capita income. The letter B in A1B refers to the technological emphasis that is balanced across all<br />
sources, i.e. not relying too heavily on one particular energy source (IPCC, 2000). The original climate<br />
model was developed by Giorgi et al. (1993) and was downscaled at Eötvös Loránd University,<br />
Department of Meteorology, Budapest, Hungary (Bartholy et. al., 2009, Torma et. al., 2008). The model<br />
predicted that the budbreak dates are expected to shift 12-13 days earlier while full bloom may start 6-7<br />
days earlier than it was observed at the end of the last century. The shifts of dates are significant which is<br />
supposedly caused by the changing environment.<br />
2.2. Application for climate change impact study: indicator analysis<br />
Sour cherry phenophases are variably affected by weather, thus the success of sour cherry growing<br />
depends largely on the climatic factors. If during a critical period the weather does not fit for the agrometeorological<br />
claims of sour cherry, the yield of the season will be questionable (Szabó, 2007). As the<br />
period with a start of 10 days before bloom and during bloom is extremely decisive for the quality and<br />
quantity of yield, we focused on this time slice in this study. Several symptoms of climatic change have<br />
been observed in Hungary during the last 20 years, as fruit production of the Great Plain was also<br />
impaired. Changes have affected the conditions of growing but they have hit hard also the possible future<br />
fb<br />
i crit<br />
4
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
production as well. The character and excess of the climate of the region determine the risk of growing.<br />
We decided therefore to characterise some climatic indicators of the fruit-growing region during the<br />
bloom period with their 10-day pre-bloom period also with the purpose to get ideas referring to the<br />
changes of the anticipated future.<br />
Many authors use the method of climatic indicator analysis (Oskam and Reinhard, 1992, Bootsma et<br />
al., 2005a,b). Indicators have successfully been applied, amongst others, to field crops, forest and fruit<br />
trees, or even for insects and vertebrate animals (Erdélyi, 2009, Erdélyi et al., 2008, Koocheki et al., 2006,<br />
Salinger et al., 2005, Eppich et al., 2009). Information on climatic indicators based on historical or climate<br />
model estimation output data allows conclusions regarding the suitability of the examined plant or the<br />
respective site for growing. We will present the above listed seven climatic indicators adopted for the<br />
period 1984-2010, based on observations, and the changes expected for the 2021-2050 period, based on<br />
the outputs of RegCM3.1 regional climate model.<br />
3. Results<br />
3.1. Model results<br />
The optimal lower and upper base temperatures with the optimal starting date (called the statistically<br />
optimized end of endodormancy) for budbreak are 2.5°C, 5°C and 42 nd Julian day of the year (i.e. 11 th of<br />
February). The optimal lower and upper base temperatures for full bloom start are 3.5°C and 19°C.<br />
The data set was split into two subsets to fit and to validate the model. The root mean square error<br />
(standard error), the average (absolute) error and the maximal (absolute) error for fitting are 2.75, 2.25 and<br />
6 days for budbreak while they are 2.82, 2.25 and 6 days for full bloom. The model explains both the<br />
budbreak and the full bloom start dates quite effectively (Rsq=0.92, p
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Observed (o) and predicted (p) budbreak (bb) and full bloom (fb) dates<br />
78 118<br />
66 112<br />
78 115<br />
65 108<br />
79 117<br />
67 111<br />
Uf_bb_o<br />
Uf_bb_p<br />
Kj_bb_o<br />
Kj_bb_p<br />
Db_bb_o<br />
Db_bb_p<br />
Uf_fb_o<br />
Uf_fb_p<br />
Kj_fb_o<br />
Kj_fb_p<br />
Db_fb_o<br />
Db_fb_p<br />
60 70 80 90 100 110 120<br />
Julian day<br />
Figure 1. Observed (o) budbreak (bb) (1984-1991) and full bloom (fb) start dates (1984-2010) with the predicted (p)<br />
dates (RegCM3.1, 2021-2050) for three sour cherry varieties (Uf, Kj, Db)<br />
3.2. Indicator analysis results<br />
Seven climatic indicators are considered. First the values of the indicators are calculated for the period<br />
of observations (1984-2010). Then the same indicators are calculated regarding the time slice 2021-2050,<br />
based on the outputs of RegCM3.1 regional climate model. The future predictions are represented first for<br />
the base bloom period (together with its 10-day pre-bloom-period) calculated as the average of the<br />
observed endpoints of the bloom periods (101st -122nd day of year). Supposed that the phenology model<br />
predictions of the full bloom starting dates (6-7 days earlier) can be applied, the indicators are calculated<br />
for the analogous bloom period which is a period shifted 7-day earlier as the base bloom period.<br />
Table 1. Means of climatic indicators of bloom with 10-day pre-bloom period, Újfehértó calculated based<br />
on historical data (1984-2010) and on RegCM3.1 data (2021-2050) assuming no (base bloom) or 7-day<br />
phenological shift (analogous bloom). Significant differences were detected if p
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The following statements have been attempted:<br />
• Considering the number of frosty days, the prognosis according to the RegCM3.1 for the period<br />
2021-2050 stated that almost no frosty days are expected.<br />
• The absolute minimum temperature of the period was 0.1ºC as a mean. The prediction of the<br />
RegCM3.1 is much higher thus almost no risk of spring frost is expected.<br />
• The mean of the minimum temperature was 6.1ºC as recorded, whereas the RegCM3.1 model<br />
predicts significantly higher values.<br />
• The number of days with mean temperatures higher than 10ºC was 16. According to the RegCM3.1<br />
model, the increase is moderate if there is no phenological shift is assumed. However, in case<br />
phenology stages come earlier, a significant decrease is expected.<br />
• The mean of daily maximum temperatures was 18.5ºC during the 27 years. In some years, it<br />
attained even 25ºC, and it was 16ºC only in others. The RegCM3.1 estimates significantly lower<br />
values for 2021-2050, independently from the assumed phenological shift. It means that bloom<br />
may of milder temperature condition in the future.<br />
• The number of days without precipitation recorded as 13.6 days, mean of 27 years. The RegCM3.1<br />
model does not predict significantly different results for the future.<br />
• The mean of the number of rainy days with more than 5 mm precipitation/day was 2.2 days during<br />
the recorded period (1984-2010). The prognosis shows a slight, insignificant increment.<br />
Growers are compelled to increase the yields in order to compensate for the increasing costs of<br />
production as well as for the irrationally low producer’s prices. These efforts are jeopardized by the<br />
unstable, changing climate, warming up, unbalanced precipitation as well as the increased frequency and<br />
intensity of weather anomalies. Future predictions should be regarded for strategies of adaptation that are<br />
needed to be developed.<br />
The model we discussed above should be validated for other regions and/or varieties. Not only the<br />
changes of climate and phenology and their impacts but also the possible change of the way of plant<br />
respond should be researched. To this regular monitoring and high level, comparable data recording is<br />
necessary. Intensive cooperation with growers and decision makers should be improved. With the help of<br />
growers’ observations the indicators can be associated with certain risky events and thus they can serve<br />
the prediction of more detailed future recommendations to prevent damages. In one hand, warmer climate<br />
makes possible to grow varieties with higher heat accumulation demand, in other hand more frequent and<br />
more serious extreme events increase the risk of production. The symptom of phenology drift calls the<br />
attention to the need of new adaptation strategies which are surely unavoidable and urgent (Diós et al.,<br />
2009).<br />
Acknowledgements<br />
The research was sponsored by the following projects: OM-00042/2008, OM-00270/2008, OM-<br />
00265/2008 and TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR/-2010-000.<br />
References<br />
Bartholy, J., Pongracz, R., Torma, Cs., Pieczka, I., Kardos, P., Hunyady, A. (2009): Analysis of regional climate<br />
change modelling experiments for the Carpathian basin. International Journal of Global Warming 1, 238-252.<br />
Bindi, M., Miglietta, F., Gozzini, B., Orlandini, S., Seghi, L. (1997a) A simple model for simulation of growth and<br />
development in grapevine (Vitis vinifera L.). I. Model description. Vitis 36(2):67–71.<br />
Bindi, M., Miglietta, F., Gozzini, B., Orlandini, S., Seghi, L. (1997b) A simple model for simulation of growth and<br />
development in grapevine (Vitis vinifera L.). II. Model validation. Vitis 36(2):73–76.<br />
Bootsma, A., Gameda, S., McKenney, D.W. (2005a) Impacts of potential climate change on selected agroclimatic<br />
indices in Atlantic Canada Canadian Journal of Soil Science Volume 85, Issue 2, May 2005, Pages 329-343.<br />
7
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Bootsma, A., Gameda, S., McKenney, D.W. (2005b) Potential impacts of climate change on corn, soybeans and<br />
barley yields in Atlantic Canada Canadian Journal of Soil Science Volume 85, Issue 2, May 2005, Pages 345-357.<br />
Carbonneau, A., Riou, C., Guyon, D., Riom, J., Schneider, C. (1992) Agrométéorologie de la vigne en France. EUR-<br />
OP, Luxembourg, p 168.Bonhomme R (2000) Bases and limits to using “degree-day” units. Eur. J. Agron. 13:1–10,<br />
doi:10.1016/S1161-0301(00)00058-7<br />
Carter, T. R., Parry, M. L., Porter, J. H. (2007) Climatic change and future agroclimatic potential in Europe.<br />
International Journal of Climatology, 11. 3, P. 251 – 269.<br />
Cesaraccio, C, Spano, D., Snyder, R. L, Duce, P. (2004) Chilling and forcing model to predict bud-burst of crop and<br />
forest species. Agric. For Meteorol. 126:1–13, doi:10.1016/j.agrformet.2004.03.010<br />
Diós, N., Szenteleki, K., Ferenczy, A., Petrányi, G., Hufnagel, L. (2009): A climate profile indicator based<br />
comparative analysis of climate change scenarios with regard to maize (Zea mays L.) cultures – Applied Ecology<br />
and Environmental Research, 7(3): 199-214.<br />
Eppich, B., Dede, L., Ferenczy, A., Garamvölgyi, Á., Horváth, L., Isépy, I., Priszter, Sz., Hufnagel, L. (2009):<br />
Climatic effects on the phenology of geophytes – Applied Ecology and Environmental Research, 7(3): 253-266.<br />
Erdélyi, É. (2009) Sensitivity to Climate Change with Respect to Agriculture Production in Hungary (2009)<br />
Precision Agriculture '09 Edited by: E.J. van Henten, D. Goense and C. Lokhorst, Wageningen Academic Publisher,<br />
p. 559-567.<br />
Erdélyi, É., Boksai, D. Ferenczy, A. (2008) Assessment of climate change impacts on corn and wheat in Hungary,<br />
12th International Eco-Conference, 5th Eco Conference on Safe Food, Novi Sad (Serbia), 24 - 27 September, 2008<br />
pp. 49-55.<br />
Giorgi, F., M. R. Marinucci, and G. T. Bates (1993) Development of a second generation regional climate model<br />
(RegCM2) i: Boundary layer and radiative transfer processes, Mon. Wea. Rev., 121, 2794–2813.<br />
Haenninen H. 1991. Does climatic warming increase the risk of frost damage in northern trees? Plant, Cell and<br />
Environment 14: 449-454.<br />
Houghton, J. T. (2009) Global Warming. Cambridge University Press, 4th ed. ISBN 978-0-521-70916-3 p. 438.<br />
IPCC (2000) Summary for Policymakers. Emissions Scenarios. A Special Report of IPCC Working Group III.<br />
Published for the Intergovernmental Panel on Climate Change. ISBN: 92-9169-113-5<br />
Jones, G. V (2003) Winegrape phenology. In: Schwartz MD (ed) Phenology: an integrative environmental science.<br />
Kluwer, Milwaukee, pp 523–540<br />
Jones, G. V, Duchene E., Tomasi D., Yuste, J., Braslavksa, O., Schultz, H., Martinez, C., Boso, S., Langellier, F.,<br />
Perruchot, C., Guimberteau, G. (2005) Changes in European winegrape phenology and relationships with climate. In:<br />
<strong>Proceedings</strong> of XIV International GESCO Viticulture Congress, Geisenheim, Germany, 23–27 August, 2005, pp 55–<br />
62<br />
Koocheki, A. Nasiri, M., Kamali, G.A., Shahandeh, H. (2006) Potential impacts of climate change on agroclimatic<br />
indicators in Iran. Arid Land Research and Management. Volume 20, Issue 3, 1 September 2006, Pages 245-259.<br />
Kramer K. 1994. A modelling analysis of the effects of climatic warming on the probability of spring frost damage to<br />
tree species in The Netherlands and Germany. Plant, Cell and Environment 17: 367-377.<br />
Kramer K, Friend A, Leinonen I. 1996. Modelling comparison to evaluate the importance of phenology and spring<br />
frost damage for the effects of climate change on growth of mixed temperate-zone deciduous forests. Climate<br />
Research 7: 31-41.<br />
Moncur, M. W., Rattigan, K., Mackenzie, D. H. & McIntyre, G. N. (1989). Base temperatures for budbreak and leaf<br />
appearance of grapevines. Am. J. Enol. Vitic., 40(1), 21–26.<br />
Oliveira, M. (1998). Calculation of budbreak and flowering base temperatures for Vitis vinifera cv. Touriga Francesa<br />
in the Douro Region of Portugal. Am. J. Enol. Vitic. 49(1), 74–78. <strong>Proceedings</strong> of XIV International GESCO<br />
Viticulture Congress, (pp 485–490). Geisenheim, Germany, 23–27 August, 2005.<br />
8
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Oskam, A.J. and A.J. Reinhard (1992) Weather indices of agricultural production in the Netherlands 1948 1989. 2.<br />
Grassland. Netherlands Journal of Agricultural Science 40 (1992) 187-205<br />
Reaumur, R. A. F. (1735) Observations du thermomètres, faites à Paris pendant l’année 1735, comparées avec celles<br />
qui ont été faites sous la ligne, à l’isle de France, à Alger et quelques unes de nos isles de l’Amérique. Académie des<br />
Sciences de Paris 545.<br />
Riou, C. (1994) The effect of climate on grape ripening: application to the zoning of sugar content in the european<br />
community. CECACEE- CECA, Luxembourg.<br />
Salinger, M. J. , Sivakumar, M. V. K., Motha, R. (2005) Reducing vulnerability of agriculture and forestry to climate<br />
variability and change: Workshop summary and recommendations, Climatic Change Volume 70, Issue 1-2, May<br />
2005, 341-362.<br />
Spano, D., Cesaraccio, C., Duce, P., & Snyder, R. L. (2002). An improved model for estimating degree days. ISHS<br />
Acta Horticulturae 584. VI International Symposium on Computer Modelling in Fruit Research and Orchard<br />
Management.<br />
Szabó, T. (2007) Az északkelet-magyarországi meggy tájfajta szelekció eredményei és gazdasági jelentősége. PhD<br />
értekezés, Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, 2007<br />
Torma, Cs., Bartholy, J., Pongracz, R., Barcza, Z., Coppola, E., Giorgi, F., (2008): Adaptation and validation of the<br />
RegCM3 climate model for the Carpathian Basin. Idojaras 112, 233-247.<br />
9
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Methods for usability of point samples of the soil protection information and<br />
monitoring system<br />
László Várallyai 1 , Béla Kovács 2 , Gergely Ráthonyi 3<br />
Abstract. The Hungarian Soil Information Monitoring System (SIM) covers the whole country and provides<br />
opportunity to create similar information systems for the natural resources (atmosphere, supply of water, flora<br />
biological resources etc). The aim of the SIM is to relate these databases. The SIM territorial measuring grid<br />
consists of 1236 measuring points with 21 elements content in Hungary. These points are representatives.<br />
Distribution of the points by soil types represents the variety of soil types of the country. The SIM is the essential<br />
basis of rational agri-environmental management and at the same time is an integrated unit of the environmental<br />
diagnosis of soils. Our aim is developing a statistical based information system from the data of the measured SIM<br />
points. We developed a method for estimating element content. To determine the concentration of the elements,<br />
need only the GPS co-ordinates of the place based on the number of nearest neighbouring points. This method<br />
does not calculate with spatial circumstances. The other possibility is using the kriging method (spatial<br />
interpolation) for estimating more precisely the element content. In this study these two methods are compared.<br />
After building our statistical based information system we can develop an Internet-based service that makes it<br />
possible to reach the objectives through arranging the results of analyses into a database. Based on available data,<br />
the developed Internet-based service makes it possible to estimate element content at a certain diagnostic point<br />
with some statistical errors; it can also be applied in analyzing effects of environmental pollution.<br />
Keywords: Soil Information Monitoring System, kriging method, Internet-based service<br />
1. Introduction<br />
A large amount of soil information are available in Hungary as a result of long-term observations,<br />
various soil survey, analyses and mapping activities on national (1:500,000), regional (1:100,000), farm<br />
(1:10,000-1:25,000) and field level (1:5,000-1:10,000) during the last sixty years. Thematic soil maps are<br />
available for the whole country in the scale of 1:25,000 and for 70% of the agricultural area in the scale of<br />
1:10,000.<br />
There are at least three reasons why this rich soil database has been developed (Várallyai, 1993):<br />
• the small size of the country (93,000 km²)<br />
• the great importance of agriculture and soils in the national economy<br />
• the historically "soil loving" character of the Hungarian people, and particularly the Hungarian<br />
farmers.<br />
In the last years all existing soil data were organized into a computerized geographic soil information<br />
system, which consists of two main parts:<br />
1 László Várallyai<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
varal@agr.unideb.hu<br />
2 Béla Kovács<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
kovacsb@agr.unideb.hu<br />
3 Gergely Ráthonyi<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
rathonyi@agr.unideb.hu<br />
10
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
• The soil data bank, including 3 different types of information:<br />
• basic topographic information (geodetic data standards)<br />
• point information (measured, calculated, estimated or coded data on the various characteristics of<br />
soil profiles)<br />
• territorial information (1:25,000 scale thematic maps) and soil properties.<br />
• The information system, including models on moisture and plant nutrient regimes of soils;<br />
susceptibility of soils to various soil degradation processes, etc.<br />
The Soil Information and Monitoring System (SIM) is an independent subsystem of the integrated<br />
Environmental Information and Monitoring System (EIMS) (Soil Information Monitoring Professional<br />
Committee, 1995).<br />
The Soil Information Monitoring System (SIM) covers the whole country and provides opportunity to<br />
create similar information systems for the natural resources (atmosphere, supply of water, flora and<br />
biological resources etc.). The aim is to relate these databases.<br />
The SIM territorial measuring grid consists of 1236 measuring points. These points are representatives.<br />
Distribution of the points by soil types represents the variety of soil types of the country.<br />
In consequence of the EU accession, the particular and objective survey of current soil condition is a<br />
very important question, which can be the beginning of the implementation of the modern agrarian<br />
environmental management program. This survey is not much use if the change of condition cannot be<br />
investigated continuously in systematic interval.<br />
On the basis of the above mentioned point of view decision was born on creating the planned National<br />
Environmental Protection Information and Monitoring System. The first working subsystem was realized<br />
as the Soil Information Monitoring System (SIM) module.<br />
Based on physiographical-soil-ecological units, 1236 "representative" observation points were selected<br />
(and exactly defined by geographical coordinates using GPS). There were 865 points on agricultural land,<br />
183 points in forests and 189 points in environmentally threatened "hot spot" regions. The latter<br />
represented 12 different types of environmental hazards or particularly sensitive areas such as: degraded<br />
soils, ameliorated soils, drinking water supply areas, watersheds of important lakes and reservoirs,<br />
protected areas with particularly sensitive ecosystems, "hot spots" of industrial, agricultural, urban and<br />
transport pollution, military fields, areas affected by (surface) mining, waste (water) disposal affected<br />
spots.<br />
2. Applied methods<br />
2.1. Calculating method of distance, element content, relative error and confidence interval<br />
After converting and rounding the measured data of the available TIM samples I carried out further<br />
calculations in order to determine the distance between the points, their element contents, their relative<br />
errors and confidence intervals. For the calculations I used the following connections:<br />
The program calculates the distances by using the Pythagorean Theorem:<br />
(1) 2<br />
Z =<br />
(x − x ) 2 + (y − y )<br />
2 1 2 1<br />
where x 1 , y 1 are the coordinates of the known point, x 2 , y 2 are the coordinates of the unknown point.<br />
The software determines the calculated figure of chemical element content in case of 10 nearest<br />
neighbouring points by using the following connection:<br />
11
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
(2)<br />
C<br />
x<br />
1/ Z * C + 1/ Z * C + .......... + 1/ Z * C<br />
=<br />
1 1 2 2<br />
10 10<br />
1/ Z + 1/ Z + .......... + 1/ Z<br />
1 2<br />
10<br />
where Z 1 , Z 2 ,…Z 10 are the distances of the known points correlated to the basis profile number,<br />
C 1 , C 2 , …C 10 measured chemical element content in the known points.<br />
The program calculates the percentage deviation – relative error – on the basis of the following<br />
formula:<br />
(3)<br />
⎛ ⎛ Sz − M ⎞⎞ Deviation = ABS⎜100 ∗⎜<br />
⎟⎟ [%]<br />
⎝ ⎝ M ⎠ ⎠<br />
where ABS is the absolute value function, „Sz” means the element content calculated by me, „M”<br />
means the measured element content.<br />
The program invokes two Excel functions to calculate the confidence interval, one of them calculates<br />
the standard deviation (σ), and the other one calculates the confidence interval.<br />
To calculate the confidence interval, it calculates the standard deviation first (σ):<br />
(4)<br />
σ =<br />
( x − x)<br />
1<br />
n<br />
i<br />
∑<br />
i= 1 n −<br />
2<br />
Formula of the confidence interval:<br />
(5)<br />
⎛<br />
x ± 1,96<br />
⎜<br />
⎝<br />
σ<br />
⎞<br />
⎟<br />
n ⎠<br />
2.2. Krieging method<br />
Kriging (Oliver and Webster, 1990) is an interpolation method that predicts unknown values of a<br />
random process. More precisely, a Kriging prediction is a weighted linear combination of all output values<br />
already observed. These weights depend on the distances between the input for which the output is to be<br />
predicted and the inputs already simulated. Kriging assumes that the closer the inputs are, the more<br />
positively correlated the outputs are. This assumption is modelled through the correlogram or the related<br />
variogram, discussed below (Alsamamra et.al., 2009).<br />
In deterministic simulation, Kriging has an important advantage over regression analysis: Kriging is an<br />
exact interpolator; that is, predicted values at observed input values are exactly equal to the observed<br />
(simulated) output values. In random simulation, however, the observed output values are only estimates<br />
of the true values, so exact interpolation loses its intuitive appeal. Therefore regression uses OLS, which<br />
minimizes the residuals - squared and summed over all observations.<br />
Effectively, geostatistical models directly estimate the variance-covariance matrix. Geostatistical<br />
techniques, such as Kriging rely upon an estimated variance-covariance matrix, followed by EGLS<br />
(estimated generalized least squares), and BLUP (best linear unbiased prediction). The simplest case<br />
assumes one can specify correctly the variance-covariance matrix as a function of distance only (Stein<br />
et.al, 2003). The most typical application involves the smooth interpolation of a surface at points other<br />
than those measured. Usually, the method assumes errors are 0 at the measured points but modifications<br />
allow for measurement errors at the measured points.<br />
12
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The first step in most geostatistical models is to estimate the variance-covariance matrix. While<br />
techniques exist to perform this directly, the most common technique involves the intermediate stage of<br />
computing the variogram (Bates et.al., 1996)<br />
The empirical variogram begins with the pair-wise squared differences among all errors (or sometimes<br />
a sample of errors for large data sets) plotted against the distance between the elements of the pair.<br />
Positively correlated errors will show small pair-wise squared differences while almost independent errors<br />
will show larger differences. For positively correlated residuals, the empirical variogram tends to start off<br />
low at small distances and rise with distance up to a point where it levels off. From the variogram one can<br />
estimate the parameters of fitted variogram functions. If the process is stationary, equivalence exists<br />
between the fitted variogram functions and fitted covariance functions. Only a relatively small number of<br />
valid covariance functions exist which yield guaranteed positive definite estimated variance-covariance<br />
matrices (Bailey and Gatrell, 1995).<br />
3. Results<br />
3.1. The developed statistical method for estimating element content<br />
I developed a method to estimate the element content. During the process I chose an optional point that<br />
will be considered as unknown in the process (in Fig. 1, I marked this point with “U”). I have the<br />
measured results for the unknown point, but I did not count with them, I proceeded as if I did not have<br />
those measured results.<br />
Around the unknown points I determined the nearest ten points (this number can be changed in the<br />
program). I marked these nearest points in Figure 1 with “K”.<br />
The distance between the known points (K) and the point considered as unknown (U) can be calculated<br />
by using the Pythagorean Theorem (Eq. 1):<br />
When I determined the distance between all the ten known and “unknown” points, I had ten distance<br />
data z 1 , z 2 , z 3 ,…..,z 10 , from which with linear estimation (by using Eq. 2), concentration (c x ) of the certain<br />
element can be estimated even in those places where there is no TIM diagnostic point.<br />
If I calculate the concentration (cx) of the certain element for the unknown point, I can compare it with<br />
the measured data by ICP-OES spectrometer for the certain element and I can determine the relative<br />
standard deviation (Eq. 3).<br />
These steps have to be done first for the same point regarding the other elements which quantities<br />
exceed the demonstration line. After that, these steps have to be done again for each available TIM<br />
diagnostic point, considering that they are the unknown points in the experiment. After this, I will have the<br />
concentration value and its relative standard deviation for each measurable element above the<br />
demonstration line for each diagnostic point.<br />
I applied two Excel functions to calculate the confidence interval, one of them (Eq. 4) calculates the<br />
standard deviation (σ) and the other calculates the confidence interval (Eq 5).<br />
I visualized the received data on Excel worksheets in each case to make further data processing easier.<br />
Building our statistical based information system has to determine the number of nearest neighbouring<br />
points to be considered in the case of certain elements. We have to determine the minimums of the<br />
average values of relative error for elements. In this point we have got the viewing neighbouring point<br />
number for all measured elements.<br />
13
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 1. K = Known diagnostic points (x1,y1: GPS coordinates of the given place)<br />
U = diagnostic point to be determined (unknown)<br />
(x 2 ,y 2 ): GPS coordinates of the “unknown” place )<br />
We discovered when studying different numbers (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 15, 20, 25 and 30 in order) of<br />
nearest neighbouring diagnostic points within the aggregation, the minimums of the relative error values<br />
are different. Elements can be ranged into three groups depending on how many nearest neighbouring<br />
diagnostic points were considered when we received the minimum value.<br />
• 3 neighbouring diagnostical points: K, P, Sr, Ni, Cu, B, Co, Ti<br />
• 5 neighbouring diagnostical points: Al, Fe, Ca, Mg, Mn, S, Ba, Cr, V, Pb, Y, Zn<br />
• 10 neighbouring diagnostical points: Na<br />
It means that in case of a sample originating from a genuinely unknown diagnostic point, for elements<br />
in the first column 3, for elements in the second column 5, while for Sodium 10 nearest neighbouring<br />
points have to be considered in order to estimate the element content with the smallest error.<br />
3.2. The kriging method for estimating element content<br />
Calculation the concentration of the elements (by using Eq. 6) weighted average mathematical method<br />
(Korpás, 1996). The sum of the weighting factors must 0.<br />
(6)<br />
Z * ( x)<br />
=<br />
n<br />
∑<br />
a Z(<br />
i<br />
x i<br />
i=<br />
1<br />
where Z*(x) the given concentration estimated value,<br />
a i the weighted factor of the observed point<br />
)<br />
The weighting factors are inverse ratio to distance of the estimated locations (Bodrog, 2001).<br />
(7)<br />
a<br />
i<br />
= n<br />
1<br />
ω<br />
c + di<br />
1<br />
d<br />
∑<br />
ω<br />
i= 1 c +<br />
i<br />
where d i is the distance of the estimated location and the i-point,<br />
c is constant<br />
ω power (usually 1< ω < 3)<br />
14
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
We have to calculate the absolute error from the difference of the measured and estimated<br />
concentration value, and the relative error, which give the ratio of the measured and real concentration<br />
value (Young, 1986).<br />
Building our statistical based information system has to determine the number of nearest neighbouring<br />
points to be considered in the case of certain elements.<br />
We discovered that elements can be ranged only into two groups depending on how many nearest<br />
neighbouring diagnostic points were considered to kriging.<br />
• 3 neighbouring diagnostical points: K, P, Sr<br />
• 10 neighbouring diagnostical points: Al, B, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, S, Ti, V,<br />
Y, Zn<br />
It means that using of kriging method in case of the most elements we need 10 nearest neighboring<br />
points have to be considered in order to estimate the element content with the smallest error. It is<br />
interesting, in case of K, P and Sr the results were the same (10 nearest neighboring points) in case of<br />
developed statistical method.<br />
3.3. The Internet-based program<br />
We developed a newer internet-based program that makes it possible to reach the objectives through<br />
arranging the results of analyses into a database and developing an authorisation system (Fig. 2.). When<br />
developing the newer software, my objective was to create a dynamic website for users which together<br />
with the GPS coordinates only of the certain point could provide the estimated element content for the<br />
measured chemical elements also in such points where no samples had been taken and thus measured data<br />
were not available. The relative error and the confidence interval must be provided for each element<br />
content value, since they orientate the users into which range the quantity of the certain chemical element<br />
at the given diagnostic point can fall.<br />
We provided access to the database through internet-based technology. With the help of the databasebased<br />
server-side script language (PHP) (Meloni, 2003) we planned and developed the user interface,<br />
through which the user can communicate with the program.<br />
4. Conclusion<br />
On a statistical based developed system can be a suitable information system for the management<br />
determining the element concentrations in a well-defined precision. To determine the concentration of the<br />
elements, need only the GPS co-ordinates of the place.<br />
Data can access by a suitable authority system in this information system. Through the authorization<br />
system, the authorization level of each user can easily be determined. In case of database administrator<br />
authorization, almost any kind of query can be made in connection with the database through the general<br />
query module.<br />
Based on available data, the developed program makes it possible to estimate element content at a<br />
certain diagnostic point with some statistical errors; it can also be applied in analyzing effects of<br />
environmental pollution. Using by kriging method in case of the most elements we need 10 nearest<br />
neighbouring points have to be considered in order to estimate the element content with the smallest error.<br />
It is interesting, in case of K, P and Sr the results were the same (10 nearest neighbouring points) in case<br />
of the developed statistical method.<br />
15
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 2. PHP form to evaluate the concentrations and reliability<br />
of the chosen elements based on the GPS-co-ordinates<br />
5. References<br />
Alsamamra, H., Ruiz-Arias, J.A., Pozo-Vázquez, D., Tovar-Pescador, J. 2009. Comparative study of ordinary and<br />
residual kriging techniques for mapping global solar radiation over southern Spain, Agricultural and Forest<br />
meteorology, 1-15<br />
Bailey, T., Gatrelli, A. 1995. Interactive Spatial Data Analysis, Harlow: Longman<br />
16
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Bates, R.A., Buck, R.J., Riccomagno, E., Wynn, H.P. 1996. Experimental design and observation for large systems,<br />
Journal of the Royal Statistical Society. Series (B58) 77–94.<br />
Bodrog, Cs. 2001. Hidrology and hidrogeology mapplotting – by kriging method.<br />
http://lazarus.elte.hu/hun/digkonyv/bodrog/5.htm, 01-09-2007.<br />
Geiger J. 2004. Geostatisztika. http://www.sci.u-szeged.hu/foldtan/Geostatisztika.pdf, 49 p., 03-09-2007.<br />
Korpás, A. 1996. General statistics, National Textbook Publisher, Budapest, 24-27 p.<br />
Meloni, J.C. 2003. PHP, MySQL and Apache usage. Panem Kft, Budapest.<br />
Oliver, M.A., Webster, R. 1990. ”Kriging: a method of interpolation for geographical information system”, INT. J.<br />
Geographical Information Systems, Vol. 4, No. 3, 313-332<br />
Soil Information Monitoring Professional Committee. 1995. Soil Information Monitoring System Methodology,<br />
Budapest<br />
Stein, A., Hoogerwerf, M., Bouma, J. 2003. Geoderma Vol. 43, Issues 1-2. 163-167<br />
Várallyai, Gy. 1993. Soil data bases for sustainable land use - Hungarian case study. In Soil Resilience and<br />
Sustainable Land Use (Eds.: Greenland, D. J. & Szabolcs, I.) 469-495. CAB International. Wallingford.<br />
17
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Information flow in agriculture – through new channels for improved effectiveness<br />
Mihály Csótó 1<br />
Abstract. Agriculture has undergone significant changes since the industrial revolution. The industrial age and the<br />
market economy have moulded agriculture in their image just as much as the characteristics and tools of the<br />
information age have recently been transforming its previous operation. Information and communication<br />
technology (ICT) take-up in agriculture remains low, and the reasons behind this barely changed in the last 20-30<br />
years. Information technologies are regarded as mediating channels and a vehicle for new services. It is important<br />
to research the various aspects of adoption of new information technology, and also not only the use, but the<br />
“effective use” of it (Gurstein, 2003). Information-intensive agriculture is fundamentally determined by<br />
information, knowledge and the decision-making farmers, in effect the human factor; therefore, studies aimed at<br />
the improvement of the situation of agriculture with ICT tools must be centred on the human element.<br />
Keywords: ICT-adoption, agriculture,<br />
1. Introduction<br />
Information has a central role in our modern way of living and agriculture is no exception: to be<br />
successful in farming requires gaining, processing, using and evaluating a huge amount of information<br />
(policy, markets, new methods etc.). Farmers are working in an information-intensive environment and<br />
numerous studies have showed that information and communication technologies (ICT) can play a vital<br />
role in realizing benefits with more effective information management in the farm level.<br />
The supply chain in agriculture not only means the flow of products and income but also that of<br />
information (Niderhauser et al., 2008). The toolkit of the information society, information communication<br />
technologies (ICT) offers new opportunities for efficient operation, decision-making and adaptation to the<br />
environment (Herdon, 2009). This, however, can only work successfully if certain conditions are met. The<br />
potential opportunities can only be exploited to an optimum under the right circumstances, and it is also<br />
important that they are harmonised with the previously used farm management practice, or else the muchawaited<br />
success will suffer.<br />
The purpose of the study is to identify the barriers of widespread adoption of ICT among farmers,<br />
mainly analyzing the information flow, information strategies, information literacy and the characteristics<br />
of the farm and the farmer. The author provides an overview of the literature and sets up a theoretical<br />
framework of the factors affecting the information strategies (and therefore also the use of ICT) of the<br />
farmers.<br />
2. Information flow and the farm manager<br />
Agriculture has undergone significant changes since the industrial revolution: one of the most<br />
important ones is market orientation (strictly speaking in the developed world we can only find farms<br />
producing for the market or at least partly for the market), but standardised solutions, economies of scale<br />
and automation have also become widespread, and this is only partly the result of the flow of the labour<br />
force into the cities. The industrial age and the market economy have moulded agriculture in their image<br />
just as much as the characteristics and tools of the information age have been transforming its previous<br />
operation. At the same time, the fundamental cyclical nature of agricultural operation is unchanged. In<br />
1 Mihály Csótó<br />
BME-Information Society Research Institute, 1111 Budapest, Stoczek utca 2-4. I/108.<br />
csoto.mihaly@ittk.hu<br />
18
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
order to shape, form and refine raw nature industrial characteristic have come to dominate agriculture<br />
which is now one of the industries.<br />
Farming has been placed in a new framework these days: farm managers have had to increasingly<br />
devote attention and interact with the external world (environmental effects, quality requirements,<br />
standards, and documentation) – see for example the documentation necessary when applying for<br />
EUfunds. Besides land, labour and capital, sufficient information has become a critical factor for<br />
agricultural businesses. Agricultural management and producers are both dependent on a comprehensive,<br />
information-rich environment, since without it they could easily lose their competitive edge.<br />
Modelling the agricultural decision-making process and information flow is nothing new. The primary<br />
objective of studies aimed at creating models is to determine why a given group of farmers behave the<br />
way they do (Gladwin, 1989). With the help of models support and knowledge that contribute to more<br />
efficient operation and better decision-making can be provided for farmers.<br />
Information and knowledge are inseparable since the most important input in decisions originates from<br />
the stratum of information (i.e. given potentials, already acquired knowledge, and finding additional<br />
information necessary for making decisions). Information flow, or the lack of it, as well as its intensity<br />
and knowing about the circumstances of a given farm and its manager might provide a comprehensive<br />
picture about the decision-making process and thus the character of a farm.<br />
Sörensen and his associates (2010) conducted interviews and based on them drew the following<br />
information cloud around the farm manager, a so-called rich picture of factors that influence and shape<br />
decisions (Figure 1.).<br />
Figure 1. Farm management, the “rich picture” (Sörensen et al, 2010)<br />
Important factors for the decision-maker of a farm to find his way in the above information<br />
environment not only include the numerous opportunities for interaction and information sources but also<br />
the used channels and the quality of information.<br />
19
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
2.1 The quality of information and used channels<br />
In a traditional approach information channels can be grouped into:<br />
• Personal network (suppliers, extension service, other farmers, markets, events)<br />
• Printed media (books, encyclopaedias, maps, almanacs, newsletters, advertisements)<br />
• Electronic media (TV, radio, websites, databases, services on cell phone, remote sensing)<br />
In the last group the Internet must be highlighted as a special entity that can equally be a number one<br />
source (databases, consultancy web services, electronic administrative services) or a secondary<br />
intermediary of printed or electronic media (e.g. IPTV, video TV) and a means of personal<br />
communication.<br />
Most sources agree that combined sources are generally the most effective, or those that fit in with the<br />
previous information-acquisition practice of the farmers (who typically measure the new sources against<br />
the old ones and has little faith in the new means at first). At the same time, there are some special types<br />
of new information that can be employed effectively only through particular channels.<br />
In addition to the type of channel used, the quality of information is of vital importance since its<br />
“usefulness” is determined by several criteria which are mostly determined by the perception of the<br />
decision-maker. There are several types of knowledge and information that are irrelevant under given<br />
circumstances (the diverse social, economic and environmental conditions of the rural communities might<br />
require specific knowledge/ and competences, Knight and Wilkin, 2004), and this can be a problem for<br />
example with decision support systems based on generic models possibly offering solutions that are at<br />
variance with the farmers’ own experience. Generalised information is often unsuitable, while relevant<br />
knowledge is often inaccessible to farmers since it is not converted into a consumable form, or an<br />
accessible information system. There might be asymmetries in the supply chain between the knowledge of<br />
the various players, which can even be intentional.<br />
The main characteristics of quality information are therefore relevance, accuracy, comprehensiveness<br />
and timeliness. Of these timeliness/up-to-datedness is regarded as being the most important by many<br />
people: information that arrives late is often useless, even if it would otherwise satisfy the needs of the<br />
farmer. The timing of information is of critical importance especially in the case of daily or other shortterm<br />
decisions but less so during strategic, long-term planning.<br />
The survey of Yongling (2004) highlights the importance of requirements towards information,<br />
stressing that poor quality, outdated, inaccurate or incomplete information poses a problem, mainly<br />
because farmers cannot distinguish between “good” and ”bad” information, which the author mainly links<br />
with a low level of education. This problem is a complex one, and as such it includes one of the central<br />
issues of information management in general: that of information literacy.<br />
3. Working with information: information literacy<br />
Models used in the area of agricultural informatics confirm that in a “text book type” farm the farm<br />
manager approaches his information needs, the cost of the information and alternative sources at system<br />
level and in a systematic way, and is able to recognise information necessary for decision making.<br />
Furthermore, he consciously applies and builds the latest information technologies into his everyday work.<br />
For this reason we should have a look at information literacy, which provides an accurate description of<br />
the main characteristics of the aforementioned process.<br />
The concept of information literacy appeared as a result of the technological development in the 1970s.<br />
In the past thirty years the term was broadened and extended with new layers of meaning added to it,<br />
while at the same time it was limited in its use (it is increasingly restricted to computer and/or Internet<br />
usage). Information literacy is not the competence to use certain devices or equipment but the skill to<br />
access and use information.<br />
20
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Today most people look at information literacy as a kind of computing competence and the ability to<br />
manage information gained from the Internet (in effect, they use it for internet literacy). One of the early<br />
appearances of the “information literacy” was in 1974 (Zurkowski, 1974). The term was closely<br />
associated with educational reform (mostly that in the United States), and it was used to mean the efficient<br />
use of information already at the outset. In 1976 Burchinal (Behrens, 1994; Bawden, 2001) defined<br />
information literacy as a set of skills, dividing it into three levels: 1) skills that help to locate and use<br />
information; 2) the use of information for problem solving and decision making (as it could be seen,<br />
previous approaches focused on this level); 3) efficient and effective information location and utilisation.<br />
Later theoreticians of information literacy practically broadened and refined Burchinal’s division,<br />
according to their individual concept.<br />
Thus, the development of information literacy not only entails the use of technical tools but also the<br />
development of a way of thinking aimed at the consciously planned realisation of interests. Since<br />
information literacy means realising lack of information, looking for it, locating and processing it and then<br />
using it responsibly, it is evident that its development also includes that of critical thinking. Applied to<br />
agriculture, the truth of this statement was indicated by Öhlmer, who in the early 1990s pointed out that a<br />
tool in itself is not capable of performing a miracle and the individual using the tool plays the key role: he<br />
claims that no fundamental change takes place in information processes by computerisation since that<br />
alone only adds a certain level of comfort to these processes (Öhlmer, 1991).<br />
Information literacy is the skill to access information and use it for value creation, and an individual<br />
can be regarded as information literate if he recognises when he needs information. Information literacy is<br />
possessed by those who have learnt how to learn. It can be seen that information literacy requires and<br />
demands several skills from the conscious citizens of the digital world (Table 1.). Never before in human<br />
history have these skills been expected of everyone; such expectations typically concerned the members of<br />
the intellectual elite. However, since the world of today is determined by the presence, lack, value and<br />
authenticity of information and the speed of its flow, these skills have become important for everybody,<br />
including those working in agriculture.<br />
Table 1. Information literacy skills (Source: Rab, 2008 via Eisenberg, M. & Berkowitz, L., 1990)<br />
Defining the task,<br />
realising lack of<br />
information<br />
The strategy of<br />
acquiring<br />
information<br />
Location and<br />
access<br />
Interpreting the task, identifying the information necessary for the<br />
completion of the task, and being able to determine why particular<br />
information is missing and how important it is. Formulating the question<br />
needed to acquire the information also belongs to this skill. The information<br />
sought can be accessible in many platforms (in print, digitally, on some data<br />
storage device or even on TV); what is more, a friend or another farmer might<br />
also have it. The scale of energy input required for the acquisition of the<br />
information must be determined and whether it is in proportion to its<br />
importance.<br />
Accessible sources must be identified: where are the necessary sources of<br />
information, how can they be accessed, when can they be used? This skill<br />
includes the competent use of the various information sources: when should<br />
information be sought in printed media and when in an online database? In<br />
agriculture the role of routinely used channels is outstanding – this is partly<br />
connected to trust and partly to less energy that needs to be invested. It is<br />
important to note that from the point of view of information strategy it<br />
represents an obstacle to finding the optimal channel.<br />
Accessible sources must be identified. Where can these information<br />
sources be found, how can they be accessed and when can they be used? This<br />
skill includes the competent use of the various information sources: when<br />
21
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Using<br />
information<br />
Synthesising<br />
Evaluating<br />
should information be sought in printed media and when in an online<br />
database? ICT tools usually have an advantage in this regard: online services<br />
are accessible non-stop and at lower transaction costs.<br />
The skill to look for information effectively in the appropriate sources<br />
belongs here. It must be recognised that the required information has been<br />
located, and the user must know when the search can or must be stopped. It is<br />
important to be able to access the value (authenticity, accuracy, etc.) of the<br />
acquired information. A critical approach to assessing information might<br />
prevent the search from going off track or leading to false information. This is<br />
the dimension that Yongling (2004) also mentioned.<br />
This is the level of analysing and working with the acquired information.<br />
Being able to analyse is not enough, but new knowledge, and understanding<br />
must be reached. It is important to be able to display results, which in practice<br />
most often entails the understanding, comparison, combining, annotating and<br />
goal-oriented use of information, and in agriculture it is most often the best<br />
possible harmonisation of the local and the global “environments”.<br />
The highest level skill is to ensure that acquired information and processed<br />
knowledge is stored, retrievable and can later be used. This practically means<br />
the continuous management of our own data.<br />
These levels are logically built on one another and entail the skill to handle information and knowledge<br />
of how to learn. The first chapter already showed the huge amount of information that needs to be tackled<br />
in agriculture for successful operation, while it must also be seen that all the six steps are not carried out in<br />
every case either by those with low or high information literacy.<br />
As Hill (2009) states: “As individuals, farmers have their favoured information sources, which they use<br />
depending on the specific information being sought. The amount of information collected depends on the<br />
complexity of the task and the importance of the decision.” The context, the channel, the type of<br />
information, the access to information and the farmer’s experience and personal preferences are in close<br />
relation. Therefore, information flow must be studied in its complexity, at different levels and in detail.<br />
(e.g. Fountas et al., 2006; Nash et al.,2009). The significant differences between European farms (in<br />
regard to size, type, culture and numerous other factors) each influence decision making processes and<br />
information strategies (e.g. Öhlmer et al., 1998).<br />
4. Information literacy, ICT and the diffusion of innovation in agriculture<br />
“The importance of the Internet is growing, both as a source of information and as a vehicle for<br />
transactions. It is likely that businesses working outside this system will lose competitiveness”<br />
“Information management may become easier, timelier, and generally provide greater value through<br />
computerised information system use.”<br />
Harkin’s research (s.a.) shows that the diffusion of ICT opens up the following opportunities.<br />
Information technologies are regarded in the following list as mediating channels and a vehicle for new<br />
services.<br />
• timelier, more comprehensive information<br />
• accessing a new type of information<br />
• several competing information sources<br />
• single window access<br />
22
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
• easy exchange and discussion of information ideas<br />
• easier cooperation and access to other farmers and experts<br />
Despite these “common” opinions, ICT take-up in agriculture remains low. It is important to research<br />
the various aspects of adoption of new information technology, and also not only the use, but the<br />
“effective use” of it (Gurstein, 2003). It is important to distinguish between the opportunities for digitallyenabled<br />
activity presented by ICT access from the actual realization of those opportunities in the form of<br />
“effective use”.<br />
It goes without saying that a region cannot be characterised in a single dimension but only from the<br />
perspective of farming, and this is also true for a family making their living from agriculture in a given<br />
rural area. This is indicated by the last two bullet points of the above list which are especially noteworthy<br />
in cases where great distances can be bridged thanks to IT services offered in the areas of eGovernment,<br />
eHealth or eLearning. Several studies on the Internet and information technology have established the<br />
importance of other characteristics (e.g. having children in a farming family) in regard to ICT take-up, but<br />
the literature of agricultural informatics also often mentions the positive influence of a workplace outside<br />
the farm on ICT use.<br />
In addition, the five factors established by Rogers as influencing the diffusion of innovation also play<br />
an important part. Rogers (1962) defines several intrinsic characteristics of innovations that influence an<br />
individual’s decision to adopt or reject an innovation. The relative advantage is how improved an<br />
innovation is over the previous generation. Compatibility is the second characteristic, the level of<br />
compatibility that an innovation has to be assimilated into an individual’s life. The complexity of an<br />
innovation is a significant factor in whether it is adopted by an individual. If the innovation is too difficult<br />
to use an individual will not be likely to adopt it. The fourth characteristic, trialability, determines how<br />
easily an innovation may be experimented with as it is being adopted. If a user has a hard time using and<br />
trying an innovation this individual will be less likely to adopt it. The final characteristic, observability, is<br />
the extentto which that an innovation is visible to others. An innovation that is more visible will drive<br />
communication among the individual’s peers and personal networks and will in turn create more positive<br />
or negative reactions.”<br />
According to Offer (2005), the perceptible profit might be the greatest obstacle or promoter of ICT<br />
take-up in agriculture, along with the proportion in the use of resources required and the realisable<br />
advantages. Systems and information sources are not expected to offer the benefits dreamed up by their<br />
designers but instead to satisfy the needs of their users, which leads on to the issue of compatibility.<br />
Nuthall’s research in 2004 established that computer use does not guarantee increased profitability. The<br />
situation, however, is more complex than this. It cannot be excluded that in the Australian farms he<br />
studied the tools of “mental management” could have produced the same growth. At the same time<br />
numerous farmers he surveyed said that they found the computer useful and that the newly adopted<br />
practice of data collection and systematisation had a tangible impact on their previous decision making<br />
processes (Nuthall, 2004). In this case the relative advantage offered by ICT use was primarily a relative<br />
and not a directly economic one. It must be noted here that of all the economic benefits afforded by ICT<br />
use literature primarily focuses on transaction costs.<br />
Another finding by Nuthall is that the diffusion of solutions better suited to already existing<br />
information management systems is faster, thus highlighting the importance of compatibility.<br />
Furthermore, if the use of an ICT tool brings advantages for an individual, there is a greater chance that<br />
those in his environment will chose the new solution. This calls attention to the importance of<br />
observability.<br />
Another potential source of problem with currently used agricultural IT management systems is<br />
interoperability, i.e. transferring information between systems, which mainly raises the problem of<br />
23
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
excessive complexity, which is accompanied by the lack of user-centeredness in development guidelines<br />
applied to the design of IT and decision support systems.<br />
The community aspect and interactivity (resulting from the fundamentally communication-based<br />
nature of Rogers’s diffusion of innovations theory) is manifested in observability and triability (there are<br />
several examples of the latter in agriculture: for example, basic ingredient manufacturers often provide<br />
product samples for farmers). Networks and various partnerships serve as an important domain for seeking<br />
and selecting information (Colliver, 2001). Similarly, farmers’ learning processes are predominantly more<br />
efficient in groups (Kilpatrick et al, 2003). As active members of a group individuals adopt new<br />
innovation easier, which is not surprising since they are in effect the starters of the Rogers diffusion<br />
process. “Open-minded” farmers (or those who actively seek information (events, consultants, clubs,<br />
periodicals) are more likely to use the Internet. Farmers who are fully information literate are bound to use<br />
the Internet with the only differences being perceptible in regard to the pattern and intensity of use. They<br />
are the starting point of the diffusion of ICT use.<br />
Based on Harkin, Offer and others it can be concluded that since the late 1970s and early 1980s service<br />
and technology developers have been making the same mistake, i.e. they fail to satisfy user needs, which<br />
is a key challenge in the area. Access to information/knowledge must be made more flexible, which<br />
should include gathering information about the potential users’ needs and problems as well as offering<br />
them consultation opportunities. This problem is not specific to agricultural IT developments since it<br />
spans the close to ten years (i.e. almost the entire period) of European eGovernment development projects<br />
for example.<br />
Farmers have not yet been encouraged as obviously and successfully to change their approach to<br />
information management as it could have been expected based on the technical “potentials” (Nuthall,<br />
2006). Nuthall also points out that since the farmer is an essential component in the “information system”<br />
of a farm, the decision to use ICt often depends on the personal characteristics of the farmer, such as his or<br />
her personality, experience, age, education, goals and objectives.<br />
5. The aspects of using ICT in farm management<br />
Alvarez and Nuthall (2006) summarised earlier literature and tried to set up a model in which they<br />
collected the factors influencing the adoption of new software (Figure 2.).<br />
Mainly based on Apps and Iddings (1990) as well as Taragola and Van Lierde (2010), a more detailed<br />
picture can be drawn:<br />
• Farmer’s characteristics (age, experience, personality, education)<br />
• Community culture (network, associations)<br />
• Farm characteristics (size, type, geography)<br />
• Goals and objectives (attitude towards learning)<br />
• Decision making and information management style (time, information sources ( number, intensity<br />
in use), extension usage, support from the outside)<br />
• Other element: trust<br />
As a rule of thumb, based on Nuthall it can be stated that with great probability farmers will keep<br />
seeking and collecting information until they actually feel that the cost incurred by continuing the<br />
search will exceed the benefits that can be secured by the information attained. However, this<br />
“marginal utility” approach is made more complex if we consider the knowledge base and experience<br />
of a farmer at any given time (e.g. if we apply this logic young farmers might need more information).<br />
At the same time it must be remembered that since it is difficult to attach economic value to<br />
information, the search process will mostly depend on the perception of the farmers, which means that<br />
the proportion of intuitive decisions is likely to increase significantly with experience (at least under<br />
the given circumstances).<br />
24
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 2. Farm management, the “rich picture” (Sörensen et al, 2010)<br />
Based on the above and what has been said prior to this, for those farmers who are open to learning and<br />
have no gap in their knowledge in regard to the applications (i.e. shares the opinion of the developers<br />
about the given system) and clearly take advantage of the use of the given application a straight path leads<br />
to IT use.<br />
6. Conclusion<br />
Surprisingly enough, the factors influencing ICT use have barely changed in the last 30 years, since<br />
personal computers have become commercially available. More or less one can find the same old stories<br />
regarding computers, decision support systems (DSS) and internet-usage: the background of the farmer<br />
(demographic and other variables), the characteristics of the farm (size, complexity etc.), the cultural<br />
background and the local community. Every farm is different and the information strategy of every farmer<br />
is different so it is really hard to find solutions that fit in with the processes of the majority of the farms<br />
and farmers. One size does not fit all or even come anywhere close to it.<br />
If ICT use is not coupled with critical thinking and a clear concept, the desired results and a positive<br />
impact on farm management cannot be achieved, what is more, damage can be caused as happened in the<br />
case of industrial methods adopted without a critical approach. One of the key issues in regard to the<br />
diffusion of IT applications is the assessment of the information needs at any given time (Rockart, 1979).<br />
Only by targeting these needs (possibly after latent needs are explored and defined) can developments<br />
bring success. If this is accompanied by easy usability, trust and economic advantages, it can be expected<br />
that these applications and tools will be used, however, the characteristics of the given farm and the<br />
personal characteristics and attitude of the farm manager will play a significant role.<br />
The above focuses attention on the fact that the study of these phenomena must be carried out in the<br />
given environment: just as agriculture is inseparable from the soil and the place, the exploration of<br />
information-intensive agriculture is mainly a local, regional and country-wide task, since several cultural,<br />
legal and historical factors come into play at these levels.<br />
After carefully considering past experiences it must be said that in order to finally fulfil the potential of<br />
communication technology (and speed up information processes) we have to use the oft cited user-centric<br />
approach during the development of new applications, involving the farmers (bottom up) or at least define<br />
user groups or information patterns of farmers in a country or a region. One thing cannot be forgotten:<br />
25
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
there always will be farmers who can not adopt ICT for various reasons (not perceived usefulness,<br />
complexity, preferring different information channels etc. etc.) even if it looks like it would be an<br />
advantage for them. There are other ways for them to utilise the benefits of the technology, for example<br />
through intermediaries (Csótó-Herdon, 2009). ICT-usage among farmers can be the way but not the goal<br />
itself.<br />
To sum up, information-intensive agriculture is fundamentally determined by information, knowledge<br />
and the decision-making farmers, in effect the human factor; therefore, studies aimed at the improvement<br />
of the situation of agriculture with ICT tools must be centred on the human element (and information).<br />
References<br />
Alvarez, J., Nuthall, P. 2006. Adoption of computer-based information systems: The case of dairy farmers in<br />
Canterbury, NZ, and Florida, Uruguay. Computers and Electronics in Agriculture, 50(1), 48-60.<br />
Bawden D. 2001. Information and digital literacies: a review of concepts (Journal of Documentation. vol. 57, no. 2,<br />
March 2001, 218-259.)<br />
Behrens, S. J., 1994. A conceptual analysis and historical overview of information literacy. College and Research<br />
Libraries, 55(4), 309-322.<br />
Colliver, R. 2001. Building Networks. Report for the ’Working the Networks’ Project. Department of Agriculture,<br />
Western Australia, Perth, Australia.<br />
Csótó M., Herdon M. 2009. The Role of Intermediaries in the Success of Electronic Claiming for Farm Subsidies in<br />
Hungary. In: 7th World Congress on Computers in Agriculture and Natural Resources. Zazueta F. S., Jiannong Xin<br />
ed. Reno (Nevada), USA, 2009.06.22-2009.06.24. Michigan: American Society of Agricultural Engineers, 117-120.<br />
Eisenberg, M., Berkowitz, L. 1990. Information problem-solving. New Jersey: Ablex.<br />
Fountas S., Wulfsohn D., Blackmore B.S., Jacobsen H.L., Pedersen S.M. 2006. A model of decision-making and<br />
information flows for information-intensive agriculture Agricultural Systems 87 (2006) 192–210.<br />
Gladwin C.H. (editor) 1989. Ethnographic Decision Tree Modeling, Sage Publications<br />
Gurstein, M. 2003. Effective use: A community informatics strategy beyond the Digital Divide In: First<br />
Monday, Volume 8, Number 12 - 1 December 2003 Available at:<br />
http://firstmonday.org/htbin/cgiwrap/bin/ojs/index.php/fm/article/view/1107/1027<br />
Harkin, M (sine anno): ICT Adoption as an Agricultural Information Dissemination Tool – An historical perspective<br />
http://departments.agri.huji.ac.il/economics/gelb-harkin-3.pdf Downloaded: 10th September 2010.<br />
Herdon M. 2009. Impacts of e-collaboration tools for development of rural areas. In: AVA Congress 4: International<br />
Congress on the Aspects and Visions of Applied Economics and Informatics. Nábrádi A., Lazány J., Fenyves V. ed.<br />
Debrecen, Magyarország, 2009.03.26-2009.03.27. Debrecen: Agroinform Kiadó, 952-959.(ISBN:978-963-502-897-9)<br />
Iddings, R., Apps, J. 1990. What influences farmers’ computer use? J. Ext. 28 (1), 19–21.<br />
Kilpatrick, S., Bond, L., Bell, R., Knee, J., Pickard, G. 2003. Effective farmer groups for defining best practices for<br />
sustainable agriculture. Published online at In: Vanclay, F., Fulton, A. (Eds.), Extending Extension: Beyond<br />
Traditional Boundaries, Methods andWays of Thinking. <strong>Proceedings</strong> of the Austrasia Pacific Extension Network<br />
2003 National Forum, Tasmania, Available at: http://www.regional.org.au/au/apen/2003<br />
Knight J.D., Wilkin D.R. 2004. A novel method for the delivery of information on the storage of malting barley<br />
Computers and Electronics in Agriculture 44 (2004) 133–144.<br />
Nash, E., Dreger, F., Schwarz, J., Bill, R., Werner, A. 2009. Development of a model of data-flows for precision<br />
agriculture based on a collaborative research project. Computers and Electronics in Agriculture 66 (1), 25–37.<br />
Niederhauser, N, Oberthu T, Kattnig S., Cockj. 2008. Information and its management for differentiation of<br />
agricultural products: The example of specialty coffee In: Computers and electronics in agriculture 6 1 ( 2 0 0 8 )<br />
241–253.<br />
26
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Nuthall, P.L. 2004. Case studies of the interactions between farm profitability and the use of a farm computer In:<br />
Computers and Electronics in Agriculture 42 (2004) 19–30 .<br />
Offer, A., 2005. Introduction – computers and farming: vision and reality? In: Gelb, E.,Offer, A. (Eds.), ICT in<br />
Agriculture: Perspectives of Technological Innovation (online) Available at:<br />
http://departments.agri.huji.ac.il/economics/gelb-table.html .<br />
Öhlmér, B., 1991 On-farm computers for farm management in Sweden: potentials and problems In: Agricultural<br />
Economics, Volume 5, Issue 3, July 1991, Pages 279-286<br />
Öhlmer, B., Olson, K., Brehmer, B., 1998. Understanding farmers’ decision making processes and improving<br />
managerial assistance. Agricultural Economics 18, 273–290.<br />
Öhlmér, B. 2001. Analytic and intuitive decision making – Swedish farmers’ behavior in strategic problem solving.<br />
In: <strong>Proceedings</strong> of the Third EFITA Conference, Montpellier, France.<br />
Rab, Á. 2008. Digital culture – Digitalised culture and culture created on a digital platform In: Information<br />
Society From Theory to Political Practice. Coursebook, 183-201. Pintér R. ed. Gondolat – Új Mandátum, Budapest<br />
Rockart, J., 1979. Chief Executives Define Their Own Information Needs. In: Harvard Business<br />
Rogers, E.M. 1962. Diffusion of Innovations. The Free Press. New York.<br />
Sörensen C.G., Pesonen L., Fountas S., Suomi P., Bochtis D., Bildsře P., Pedersen S.M., 2010 A user-centric<br />
approach for information modelling in arable farming In: Computers and Electronics in Agriculture 73 (2010) 44–55<br />
Taragola N.M. , Van Lierde D.F. 2010. Factors affecting the Internet behaviour of horticultural growers in Flanders,<br />
Belgium Computers and Electronics in Agriculture 70 (2010) 369–379<br />
Zurkowski, P. G., 1974. The Information Service Environment: Relationships and Priorities, National Commission<br />
on Libraries and Information Science, Nov 1974, ED100391.<br />
Yongling, Z. 2004. Information service in rural China field surveys and findings. Bangkok: FAO.<br />
27
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Dissemination of ICT research results in agriculture<br />
Miklós Herdon 1 , Tünde Rózsa 2<br />
Abstract. The information flows and relations in agri-industry are very complex if we consider the institutes,<br />
industrial and commercial companies, banks, government, which are related to this sector. The higher education<br />
and research institutions play very important rule in research on ICT. It is essential to disseminate every research<br />
results in the agri-food sector. In the innovation systems several actors are seen as relevant to agricultural<br />
innovation, including agricultural entrepreneurs, researchers, consultants, policy makers, supplier and processing<br />
industries, retail, customers. Forces at play in today's economic and social environment create a need for greater<br />
communication and coordination among specialists in value-added partnerships. The dissemination of research<br />
and development on innovative information technologies in agriculture project is a part of the Social Renewal<br />
Operational Program, New Hungary Development Plan. This project can help the diffusion of R&D research<br />
results on ICT in agriculture.<br />
Keywords: innovation, rural development, dissemination, ICT.<br />
1. Introduction<br />
Over the past two decades, there has been a substantial shift in the global innovation landscape. First,<br />
multinationals from developed economies are increasingly globalizing their R&D activities and are<br />
developing an “open innovation” model to source innovations from outside the firm, including from<br />
emerging economies. Several factors can be identified as drivers for this new landscape in global<br />
innovation. First, the increasing need for firms to respond to the market by developing innovative products<br />
quickly and at competitive costs requires sourcing of innovations and ideas from both within and outside<br />
of the firm boundaries, leading to initiatives such as open innovation. Second, MNEs have been<br />
increasingly internationalizing their research and development (R&D) activities through overseas R&D<br />
investments and alliances to: 1) take advantage of host country scientific and technological inputs, and 2)<br />
respond to local market needs and innovate closer to their product markets and manufacturing facilities.<br />
Third, emerging economy governments have provided favourable policies to encourage R&D investments<br />
by domestic as well as global companies. (Li and Kohikode, 2009).<br />
In the innovation systems perspective, several actors are seen as relevant to agricultural innovation,<br />
including agricultural entrepreneurs, researchers, consultants, policy makers, supplier and processing<br />
industries, retail, customers. These actors form networks, called innovation configurations to engage in a<br />
process of joint learning and negotiation to shape an innovation. In the innovation systems perspective,<br />
production and exchange of (technical) knowledge and information are not the only prerequisites for<br />
innovation; several additional factors play a key role, such as policy, legislation, infrastructure, funding,<br />
and market developments.<br />
2. Innovation, dissemination, diffusion<br />
By definition, all innovation must contain a degree of novelty. The Oslo Manual distinguishes three<br />
relevant concepts: new to the firm, new to the market and new to the world. The first concept covers the<br />
1 Miklós Herdon<br />
Hungarian Association of Agricultural Informatics, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
herdon@agr.unideb.hu<br />
2<br />
Tünde Rózsa<br />
Hungarian Association of Agricultural Informatics, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
rozsat@agr.unideb.hu<br />
28
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
diffusion of an existing innovation to a firm (the innovation may have already been implemented by other<br />
firms, but is new to the firm). Firms that first develop innovations (new to market or new to world) can be<br />
considered as drivers of the process of innovation. Many new ideas and knowledge originate from these<br />
firms, but the economic impact of the innovations will depend on their adoption by other firms.<br />
Information on the degree of novelty can be used to identify the developers and adopters of innovations, to<br />
examine patterns of diffusion and to identify market leaders and followers. In addition, innovation surveys<br />
often collect information on the developer of an innovation. This is different from questions on the degree<br />
of novelty as enterprises may develop innovations that have already been implemented by others. It<br />
therefore indicates how innovative enterprises are, but not necessarily how novel their innovations are.<br />
Rogers defines an innovation as "an idea, practice, or object that is perceived as new by an individual<br />
or other unit of adoption". Diffusion of Innovations is a theory of how, why, and at what rate new ideas<br />
and technology spread through cultures. The origins of the diffusion of innovations theory are varied and<br />
span across multiple disciplines. Rogers identifies six main traditions that impacted diffusion research:<br />
anthropology, early sociology, rural sociology, education, industrial, and medical sociology. The diffusion<br />
of innovation theory has been largely influenced by the work of rural sociologists. In the book Diffusion<br />
of Innovations, Rogers synthesizes research from over 508 diffusion studies and produces a theory for the<br />
adoption of innovations among individuals and organization.<br />
A communication channel is "the means by which messages get from one individual to another". "The<br />
innovation-decision period is the length of time required to pass through the innovation-decision process".<br />
"Rate of adoption is the relative speed with which an innovation is adopted by members of a social<br />
system"<br />
2.1. Innovation models<br />
Yu at. al (Yu at al., 2003) proposed a mathematical model to describe the dynamics of three<br />
competitive products in the process of promoting adopters in the market. The E-commerce innovation<br />
analyzed via the hypercube innovation model (Wu, 2004). New information and communication<br />
technologies and emerging learning models have triggered a new wave of educational innovationelectronic<br />
learning (E-learning). Wu (Wu at al., 2008) studied utilizes a hypercube innovation model to<br />
analyze the differences in technology and learning models.<br />
The product of information and communication technologies (ICT) on Internet is an outstanding issue<br />
to scholars and practitioners because the adoption of product of ICT has altered the operation of business<br />
model and has driven an innovative diffusion. Especially the diffusion of the Internet has resulted in<br />
heavily rapid changes to most enterprises (Cheng at al., 2009).<br />
Different innovations may require quite different organizational efforts and may result in a multitude of<br />
competitive impacts. Calia at al. (Calia at al., 2007) analyzed two innovation types: incremental and<br />
disruptive innovations. Incremental innovations utilize current technology in the current market to<br />
strengthen current competencies. This type of innovation generates value by accumulative effect and by<br />
creating versatility. On the other hand, disruptive innovations frequently begin in limited markets, but,<br />
after technological improvements, they substitute current technologies and simplify the product and the<br />
value proposition.<br />
In Europe, small and medium size companies in the electronics hardware-based sector use almost twice<br />
as much of their R&D expenditures in partnerships than large firms do. However, these small and medium<br />
size companies are more cautious when choosing partners, because half of the partnerships fail and those<br />
companies do not have abundant resources to overcome unsuccessful projects. To understand the<br />
development of innovation processes in these knowledge-driven economies, one needs to focus on<br />
underlying processes of creating and sharing new knowledge. März at al. (März at al., 2006) used an<br />
evolutionary simulation model to achieve some insights into these innovation processes.<br />
29
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Companies rely on their ability to create new techniques or to improve their business processes in order<br />
to succeed in the market. This ability is based on the knowledge within the company represented as the<br />
individual knowledge of every employee and the culture within the organization. The organization<br />
structure, the culture and the people determine the way a company does business and thus the company’s<br />
knowledge.<br />
Another concept in this area is the ability of companies to absorb innovative ideas. One can reenforce<br />
this ability by strengthening one’s own research and development (R&D) activities to develop knowledge<br />
similar to the competitors’ or by creating gatekeeper functions which are responsible for external<br />
knowledge transfer.<br />
There is considerable literature about innovation, and various models have been suggested to describe<br />
its nature, such as product innovation and process innovation; radical innovation and incremental<br />
innovation; systemic innovation and component innovation; technology-push and market-pull; and more<br />
recently closed innovation and open innovation. Models can also be divided according to their innovation<br />
processes (linear models, chainlinked models, etc.), or according to the fitness for developed or<br />
developing countries, etc. Valuable ideas can come from inside or out of the company and can go to<br />
market from inside or outside the company as well. This approach places external ideas and external paths<br />
to market on the same level of importance as that reserved for internal ideas and paths to market during<br />
the Closed Innovation era (Lee at al., 2010).<br />
2.2. Innovation models in agriculture<br />
In the innovation systems perspective, several actors are seen as relevant to agricultural innovation,<br />
including agricultural entrepreneurs, researchers, consultants, policy makers, supplier and processing<br />
industries, retail, customers. These actors form networks, called innovation configurations to engage in a<br />
process of joint learning and negotiation to shape an innovation. Involvement in effective networks is<br />
considered as key to innovation, as a broad review of literature on networking and innovation. In such<br />
innovation configurations or coalitions, agricultural R&D and KIBS are not the dominant providers of<br />
knowledge and information, but are amongst many stakeholders. In the innovation systems perspective,<br />
production and exchange of (technical) knowledge and information are not the only prerequisites for<br />
innovation; several additional factors play a key role, such as policy, legislation, infrastructure, funding,<br />
and market developments.<br />
A for-profit structure can damage the required impartial position of an innovation intermediary. In<br />
order to generate sufficient revenues, a for-profit firm needs to have a clearly visible role in the innovation<br />
process, whereas services such as problem diagnosis, needs articulation, gate-keeping, network brokerage,<br />
and knowledge brokerage are hard to make tangible and visible. This may force innovation intermediaries<br />
to execute activities that are more tangible, but which compete with the activities of those to whom they<br />
refer clients, i.e., they become sources of innovation and carriers of innovation. This makes them less<br />
credible in the eyes of providers of R&D and KIBS and reduces their access them. (Klerkx and Leeuwis,<br />
2008).<br />
The key components of virtual agriculture and virtual R&D are the partnerships, that is, the teams or<br />
task forces that conduct the R&D and implement the resulting information and technology. The question<br />
is: how to organize and manage them, and how best to exploit their collective capabilities, is emerging as<br />
another specialty, a sub-discipline of management.<br />
Because value-added opportunities are created at the primary production level, farmers will be<br />
important partners in virtual agriculture. The success of agricultural initiatives will depend on the<br />
capability of the specialists and the degree to which their activities are coordinated, integrated, and<br />
focused. Research and development (R&D) efforts enabling and supporting complex commercial<br />
initiatives in agriculture also will be organizationally complex. They will require unusually close<br />
30
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
relationships in which public institutions, local and regional development agencies are full partners in<br />
commercialization efforts. Like other suppliers/partners in these efforts, public institutions and agencies<br />
will provide unique capabilities and facilities. In this environment, it will be necessary to conceive, design,<br />
develop, and implement the technology transfer process as an integral part of the R&D process. Fully<br />
integrating technology transfer with other research and development functions will enable R&D teams to<br />
anticipate problems of implementing new technology, so that those problems can be addressed early in the<br />
R&D process. There are more impact factors (for example: technical, social and economical) for<br />
developing and diffusion of mobile internet applications (Szilágyi and Herdon, 2006). Some Living Lab<br />
concept based development may help more effective R&D (Wolfert at al., 2010).<br />
Figure 1. Material and information relationships in the industry of agriculture in figures (Source: Holt and Sonka,<br />
1994)<br />
3. Dissemination project for diffusion of research results on agricultural informatics<br />
The Hungarian Association of Agricultural Informatics executes the project "The dissemination of<br />
research and development on innovative information technologies in agriculture" as a part of the Social<br />
Renewal Operational Program, New Hungary Development Plan. The objectives of the project are:<br />
• Development of a scientific website, that will disseminate the R & D and innovation results<br />
reached towards the economic sector. Furthermore, the aim is to provide information on the site's<br />
operational awareness.<br />
• The foundation of the electronic journal "Agrárinformatika/Agricultural informatics (Information<br />
technology in the agricultural sector)".<br />
• The publication of research results, publishing books of agricultural information topics.<br />
• Scientific international conferences, organization of national events.<br />
• Support the scientific work of students and young researchers.<br />
The results of the project receiving a range of two broad categories:<br />
• One target group of the project is those higher education institutions, departments, which are deal<br />
with relevant research topics and they are the legal members of the HAAI, furthermore we consider<br />
potential members as well as teachers in higher education / research persons and doctoral students<br />
of schools. The personal and legal members of the Hungarian Association of Agricultural<br />
Informatics are from academic institutions in which higher education is based on academic major,<br />
graduate school education in the context of the sciences dealing with research topics, and<br />
cultivated. These institutions are the University of Debrecen, Budapest Corvinus University,<br />
Szeged University of Sciences, Róbert Károly College, University of Pannonia, St. Stephen<br />
31
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
University, University of West Hungary. The project will enable the opportunity to provide these<br />
teachers / researchers / students to the scientific results are published, peer-reviewed publications<br />
of research results recognition and dissemination.<br />
• The another target group of the project are the government of agriculture, specialized<br />
administrative and corporate actors who can utilize the research results more effectively. The<br />
governance, public and specialized administration an important task using information systems<br />
they can give more efficient operation of the e-services to its users within the organization and<br />
external partners, customers, operators and farmers. In this task, participants in the systems and<br />
services development, operation researchers to take advantage of the results of studies. The farmers<br />
in these systems, their own economic development activities, more efficient, the necessary<br />
information is very important that the portal is to provide information support.<br />
3.1. Education and Training on Agricultural Informatics as one background of the project<br />
The project proposal has been motivated by lunched educational programs in the past in Hungary.<br />
Looking back to 80s we started to teach computing subjects 30 years ago. After Introducing a few subjects<br />
we create specialization curriculum with applied oriented subjects (Herdon, 1997). During this period we<br />
developed more curricula and accredited education programs.<br />
The agricultural informatics university level training program was introduced into the Hungarian<br />
Higher Education system in the 2003/2004 academic year (Herdon at. al, 2003). Students started their<br />
studies in three sequent years in the University of Debrecen. Our five year experience confirms the aims,<br />
so 50% of the first students finished their studies in the 2007/2008 academic year. Based on our<br />
experience we developed a new BSc program, called „Informatics in agricultural administration” which<br />
started in 4 universities. Although the officers in the Ministry of Agricultural and Rural Development and<br />
other professionals expressed the demand for such training programs and experts the supported intake<br />
remains low. The facilities of graduated students to continue their studies on master level are not clear yet.<br />
The best solution could be a master similar to the former university level program. Another option could<br />
be a specialization in the Business Informatics Master program accredited by the Faculty of Informatics.<br />
In Hungary 3 universities, the University of Debrecen, Budapest Corvinus University and Szent István<br />
University have developed a BSc curriculum, namely an ‘agricultural engineer for informatics and<br />
administration’. In the training students have to get 180 credits. The rates of the credits among the main<br />
subject groups are the following: General knowledge 18%, Agronomy knowledge 13%, Public<br />
Administration 12%, Economics and related subjects, 15%, Informatics and specialized informatics<br />
knowledge 42%. We would like to introduce this training in the 2006/2007 academic year.<br />
On this course there are two specializations (two training directions) in the 3 academic years. Students<br />
can learn specialized knowledge in the public administration and informatics. In the informatics<br />
specialization they can learn the following subjects: Agricultural information systems: FADN, IACS,<br />
Market Information Systems, Statistical System; Internet application development; Information<br />
management; Management and organization; IT in food quality management; Management information<br />
systems; Expert systems; Project management; Remote sensing; Sector specific solutions. Other subject<br />
that can be chosen by students free have 9 credits and the value of thesis is 15 credits.<br />
3.2. Doctoral Schools<br />
Doctoral Schools are important target group for the project. The publication of the results of research<br />
works is important both student and supervisors. It is important for colleagues who are doing researches<br />
on the same or related research are and for professionals who are working in practice. The field of<br />
domestic conditions do not permit publication of the peer-reviewed sciences journals for the publishing of<br />
publications and studies. The doctoral schools, the application of the main characteristics were collected,<br />
which may be useful in the preparation and implementation of the project.<br />
32
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Two Doctoral Schools at the University of Debrecen have an informatics subject (2 credit): The<br />
content of the informatics subject is the following: Information technology in agriculture, Databases,<br />
Database Management Systems, GIS, remote sensing, Computer Networks; Internet, Internet services;<br />
WWW; Research works: - Database creation tasks - to develop your own Web site – Studies on<br />
Agricultural informatics publications in relation to their own PhD research topic.<br />
The Business and Management Doctoral School deals with agribusiness, but the School is moving<br />
towards general business and management science direction. The research areas are the following: the<br />
wider macro-and micro-agribusiness, and rural development-related issues. It has an Information<br />
management subject (2 credit) and the content of it is the following: System and information theory; The<br />
organization and information systems; Information management concept; The information management<br />
tools; Data and database management systems, data mining; IT Infrastructure; Corporate information<br />
systems; Management information systems, business intelligence; Data and information management on<br />
the Internet; The information technology application in agribusiness; Information systems in agriculture.<br />
3.3. The main part of the projects<br />
The project consist of 5 main parts which are showed by figure 2. There are two web portals. The first<br />
is the Scientific web portal which integrates the different publications, research results and events. The<br />
other one is the e-Journal (Journal of Agricultural Informatics) which is an online system and it has an<br />
international editorial board. The scientific Web portal contains links to the e-Journal and other<br />
information sources.<br />
Figure 2. The workpackages of the project<br />
The scientific information portal (http://tamop.magisz.org/) assures possibilities for the dissemination and<br />
awareness of higher education research and development, innovation results in the agri-foo sector.<br />
Moreover, it gives an opportunity for members and teachers, researchers and professionals of this field to<br />
ensure their active participation in professional fields. It offers services to individual and corporate<br />
members, as well as for those interested. The phases (or milestones) are on Figure 3.<br />
33
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The main manu of the portal:<br />
• Project description<br />
• Journal of Agricultural Informatics<br />
• Conferences<br />
• Publications<br />
• News<br />
• User message<br />
• Partners<br />
• Document store<br />
Figure 3. Scientific Portal development plan<br />
Figure 4. Publishing plan of Journal of Agricultural Informatics<br />
The Hungarian / English language journal (http://journal.magisz.org/) publishes research and<br />
application results in advanced information technologies in agriculture. This niche journal improves<br />
scientific knowledge dissemination and innovation process. In Hungary in recent years, primarily for<br />
development and application of macro-systems (the EU information systems: IACS, Statistics, FADN,<br />
Market Price Information System, ...) there have been major achievements in this domain. However the<br />
companies and a significant part of farmers are lagging behind it. The aim of the journal is to fill this gap<br />
34
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
by delivering results of research and best practices to the companies and farms. The task of the journal is<br />
to assist the publication of the farm management information systems and technologies, applied methods<br />
and knowledge. In addition, besides a number of other application possibilities, the food safety, the<br />
internet and mobile application are also important domains for the agri-food sector. A number of research<br />
institutions, university doctoral schools work on related topics to agricultural informatics. The journal will<br />
be a medium to ensure publishing the research results and help the information exchange between<br />
researchers and practical professionals. The peer-reviewed journal is operating with editorial board and<br />
trustees-advisory board.<br />
Studies on Agricultural Informatics book enhances the awareness on the topic of agricultural<br />
informatics studies by publishing the attained results of research work. It also helps to inform<br />
professionals in the field of agricultural informatics. Teachers and researchers of this field have a very<br />
limited number of opportunities available to share their research results with publicity. Since material<br />
resources for publications are restricted and English resources do not include research results on<br />
Hungary's domestic environment, it offers a useful opportunity for teachers/ researchers and the results of<br />
PhD research work to be divulged, published in study books.<br />
Conferences help to improve and assist professionals of the Hungarian non-profit and entrepreneur<br />
sphere to share experience with each other and to strengthen international connections by organizing<br />
international scientific conferences and domestic programs. The Hungarian Association of Agricultural<br />
Informatics has regularly organized conferences during its activity of 10 years, furthermore acted as a coorganizer<br />
in preparing and holding conferences. The project aims to improve the assistance of the<br />
professionals and the profession. Furthermore, its goal is also to ameliorate the opportunities of organizing<br />
international conferences in Hungary.<br />
The scientific work of students and young researchers will be supported by calls for proposals, the<br />
formation of awards and giving awards. To support talent, it plays an important role in the organization of<br />
national and local programs. The organization has been calling for tenders for five years now for thesis<br />
and Students' Scientific Conference papers. Today, more and more papers are written on the topics of the<br />
application of informatics in several fields of agriculture. The expansion of the association's activities is<br />
important because of the three following reasons. First of all, to be an incentive for obtaining high-level<br />
research works. Secondly, it provides opportunities for young researchers (PhD students) to be appreciated<br />
in the professional field. Furthermore, it acquaints the results of research work with a wide range of<br />
enquirers.<br />
4. Conclusions<br />
In the innovation systems perspective, several actors are seen as relevant to agricultural innovation,<br />
including agricultural entrepreneurs, researchers, consultants, policy makers, supplier and processing<br />
industries, retail, customers. The higher education institutions play very important rule in applied ICT<br />
research and the innovation process too. Based on education and research potential of the higher education<br />
the Hungarian Association of Agricultural Informatics started a dissemination project for knowledge<br />
distribution to increase the efficient of innovation processes. The parts of the project should be successful<br />
because of they based on similar activities which were carried out in the past and successes which have<br />
been achieved during the first half period. We started the Journal of Agricultural Informatics, the<br />
Scientific Portal has been lunched, we organised different conferences and the number of student has been<br />
increased who participated in competition of scientific papers. And finally we would like to mention that<br />
the first volume of Scientific Studies in press.<br />
35
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Acknowledgements<br />
This work is sponsored by the following projects: TÁMOP 4.2.3-08/1-2009-0004 ("Innovatív<br />
információtechnológiák agrárgazdasági kutatási, fejlesztési, alkalmazási eredmények disszeminációja" - "<br />
Dissemination of Research Results on Innovative Information Technologies in Agriculture".<br />
References<br />
Calia, R. C., Guerrini, F. M., Moura, G. L., 2007. Innovation networks: From technological development to business<br />
model reconfiguration. Technovation, Volume 27, Issue 8, August 2007, Pages 426-432<br />
Cheng, C.-H., Chen, Y.-S., Wu Y.-L., 2009. Forecasting innovation diffusion of products using trend-weighted fuzzy<br />
time-series model. Expert Systems with Applications, Volume 36, Issue 2, Part 1, March 2009, Pages 1826-1832<br />
Herdon M. 1997. Agroinformatics Curriculum and Education. Why and how we need training agri-informatics<br />
experts ? Demeter Conference. European Higher Education Conference on Virtual Mobility - Information and<br />
Communication Technologies in Agriculture and Related Sciences (Video conferencing), Gent-Copenhagen-<br />
Montpellier, June 16-17,1997. Lecture. Real Audio on the DEMETER <strong>Proceedings</strong>, pp. 61-69.<br />
Herdon, M., Magó Zs. and Kormos J. 2003. Curriculum for Agricultural Engineers and Economists Specializing in<br />
Informatics Science. Is this a Good Way to Train Agri informatics experts? EFITA2003 Conference Debrecen,<br />
Hungary Debrecen, 2003 Július. 515-519 p.<br />
Holt, D. A., Sonka, S. T. 1994. Virtual agriculture: developing and transferring agricultural technology in the 21st<br />
Century. Site-specific management for agricultural systems: proceedings of Second International Conference,<br />
Minneapolis, MN, USA, March 27-30, 1994.<br />
Klerkx, L., Leeuwis. C., 2008. Balancing multiple interests: Embedding innovation intermediation in the agricultural<br />
knowledge infrastructure. Technovation 28 (2008) 364–378<br />
Lee S., Park, G., Yoon, B., Park J., 2010. Open innovation in SMEs—An intermediated network model Research<br />
Policy, Volume 39, Issue 2, March 2010, Pages 290-300<br />
Li, J., Kozhikode R. K., 2009. Developing new innovation models: Shifts in the innovation landscapes in emerging<br />
economies and implications for global R&D management. Journal of International Management, Volume 15, Issue 3,<br />
September 2009, Pages 328-339<br />
März, S., Friedrich-Nishio, M., Grupp, H., 2006. Knowledge transfer in an innovation simulation model<br />
Technological Forecasting and Social Change, Volume 73, Issue 2, February 2006, Pages 138- 152<br />
Rogers E. Diffusion_of_Innovations http://en.wikipedia.org/wiki/Everett_Rogers#Diffusion_of_Innovations<br />
Szilagyi, R., Herdon, M., (2006) Impact factors for mobile internet applications in the agri-food sectors, 4th World<br />
Congress On Computers In Agriculture, Orlando, 2006. 24-26 July. <strong>Proceedings</strong>. Published by American Society of<br />
Agricultural and Biological Engineers. LCCN 2006929870, ISBN 1-892769-55-7. ASABE 701P0606. pp.252-257.<br />
Wolfert, J., Verdouw, C.N., Verloop,, C.M., Beulens, A.J.M., 2010. Organizing information integration in agrifood—A<br />
method based on a service-oriented architecture and living lab approach. Computers and Electronics in<br />
Agriculture, Volume 70, Issue 2, March 2010, Pages 389-405<br />
Wu, J.-H., Hisa, T.-L., 2004. Analysis of E-commerce innovation and impact: a hypercube model Electronic<br />
Commerce Research and Applications, Volume 3, Issue 4, Winter 2004, Pages 389-404<br />
Wu, J.-H., Tennyson, R. D., Hisa, T.-L., Liao, Y.-W., 2008. Analysis of E-learning innovation and core capability<br />
using a hypercube model. Computers in Human Behavior, Volume 24, Issue 5, September 2008, Pages 1851-1866<br />
Yu, Y., Wang, W., Zhang, Y., 2003. An innovation diffusion model for three competitive products Computers &<br />
Mathematics with Applications, Volume 46, Issues 10-11, November-December 2003, Pages 1473-1481<br />
36
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Portal for knowledge of agricultural informatics<br />
Róbert Szilágyi 1 , Péter Lengyel 2 , Miklós Herdon 3<br />
Abstract. The Hungarian Association of Agricultural Informatics (HAAI) executes the project "The dissemination<br />
of innovative information technologies, agro-economic research and development, adaptation results" as a part of<br />
the Social Renewal Operational Program, New Hungary Development Plan. The scientific information portal<br />
(http://tamop.magisz.org/) assures possibilities for the dissemination and awareness of higher education<br />
research and development, innovation results in the agri-foo sector. Moreover, it gives an opportunity for<br />
members and teachers, researchers and professionals of this field to ensure their active participation in<br />
professional fields. It offers services to individual and corporate members, as well as for those interested<br />
Keywords: portal, knowledge, dissemination.<br />
1. Introduction<br />
The Hungarian Association of Agricultural Informatics (HAAI) executes the project "The<br />
dissemination of innovative information technologies, agro-economic research and development,<br />
adaptation results" as a part of the Social Renewal Operational Program, New Hungary Development<br />
Plan.<br />
Objectives:<br />
• Development of a scientific website, that will disseminate the R & D and innovation results<br />
reached towards the economic sector. Furthermore, the aim is to provide information on the site's<br />
operational awareness.<br />
• The foundation of the electronic journal "Agrárinformatika/Agricultural informatics (Information<br />
technology in the agricultural sector)".<br />
• The publication of research results, publishing books of agricultural information topics.<br />
• Scientific international conferences, organization of national events.<br />
• Support the scientific work of students and young researchers.<br />
• The results of the project receiving a range of two broad categories:<br />
• One target group of the project is those higher education institutions, departments, which are deal<br />
with relevant research topics and they are the legal members of the HAAI, furthermore we consider<br />
potential members as well as teachers in higher education / research persons and doctoral students<br />
of schools. The personal and legal members of the Hungarian Association of Agricultural<br />
Informatics are from academic institutions in which higher education is based on academic major,<br />
graduate school education in the context of the sciences dealing with research topics, and<br />
cultivated. These institutions are the University of Debrecen, Budapest Corvinus University,<br />
Szeged University of Sciences, Róbert Károly College, University of Pannonia, St. Stephen<br />
University, University of West Hungary. The project will enable the opportunity to provide these<br />
1 Róbert Szilágyi<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
szilagyir@agr.unideb.hu<br />
2 Péter Lengyel<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
lengyel@agr.unideb.hu<br />
3 Miklós Herdon<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
herdon@agr.unideb.hu<br />
37
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
teachers / researchers / students to the scientific results are published, peer-reviewed publications<br />
of research results recognition and dissemination.<br />
• The another target group of the project are the government of agriculture, specialized<br />
administrative and corporate actors who can utilize the research results more effectively. The<br />
governance, public and specialized administration an important task using information systems<br />
they can give more efficient operation of the e-services to its users within the organization and<br />
external partners, customers, operators and farmers. In this task, participants in the systems and<br />
services development, operation researchers to take advantage of the results of studies. The farmers<br />
in these systems, their own economic development activities, more efficient, the necessary<br />
information is very important that the portal is to provide information support.<br />
2. What is a Portal?<br />
First of all we have to declare the narrow and tight definition of the portal. Initially, the term portal was<br />
used to refer to well-known Internet search and navigation sites that provided a starting point for web<br />
consumers to explore and access information on the World Wide Web.<br />
The original portals were search engines. The initial value proposition was to offer a full text index of<br />
document content and a chance to take advantage of the hyperlinking capabilities built into the web<br />
protocols.<br />
Internet navigation sites, represented the next phase of portal development. The term "Internet portal"<br />
(or "web portal") began to be used to describe the mega-sites because many users used them as a "starting<br />
point" for their web surfing. The term "search engine" had become inadequate to describe the breadth of<br />
the offerings, although search and navigation are still pivotal to most people's online experience.<br />
Compared to the original Internet search engines, Internet portals offer a more structured, navigable<br />
interface. Browsing an organized hierarchy of categories developed by people (rather than computers)<br />
who scoured the Internet for relevant and useful Websites is more effective than issuing a keyword search<br />
against the entire Web.<br />
While these public Internet portals continue to flourish, the market for portal technology is increasingly<br />
focused on the better delivery of corporate information. Portal technology has significantly matured since<br />
the public search sites were first built, and has been used to build a diverse range of portal types, including<br />
specialized portals, workspace portals, marketspace portals, knowledge portals, etc.<br />
2.1. Definition of Today’s Portals<br />
Traditionally, a portal denotes a gate, a door, or entrance. In the context of the World Wide Web, it is<br />
the next logical step in the evolution to a digital culture. Web pages are not completely self-referential<br />
anymore, but allow for personalization, workflow, notification, knowledge management and groupware,<br />
infrastructure functionality, and integration of information and applications. The idea of a portal is to<br />
collect information from different sources and create a single point of access to information - a library of<br />
categorized and personalized content. It is very much the idea of a personalized filter into the web.<br />
Portals are often the first page the web browser loads when users get connected to the Web or that<br />
users tend to visit as an anchor site. They offer users a surplus value of service based on the features of<br />
classic search engines: a well trained concierge who knows where to search and find; a well-assorted<br />
newspaper kiosk that keeps the latest market information about the surfer’s personal stocks ready; free<br />
communications possibilities like email or discussion boards. Thus, the traditional virtual roadhouses -the<br />
search engines- become feel-good entrance halls, a gateways to the internet, easy, one-stop embarkation<br />
points for the daily Web-surfing sessions. The hope behind the idea of a portal: surfer start their voyage<br />
into the web in a modern entrance hall, and preferably find their way back to the starting point without<br />
major difficulty.<br />
38
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
2.2. Major Functions of Portals<br />
According to the analyst and consulting company Ovum - as described in their study "Enterprise<br />
Portals: New Strategies for Information Delivery", 2000 - the ideal portal is based on eight functionality<br />
areas:<br />
• search and navigation<br />
• information integration (content management)<br />
• personalization<br />
• notification (push technology)<br />
• task management and workflow<br />
• collaboration and groupware<br />
• integration of applications and business intelligence<br />
• infrastructure functionality<br />
Although most of the functionality is not new, what is new is the idea that the business value of the<br />
whole is considerably more than the sum of its parts. Thus, a successful portal does not only consist of<br />
either a good collaboration support or a good integration of the information sources. Rather it consists of -<br />
just like a successful cooking recipe - a well-integrated mixture of the basic portal functionalities.<br />
2.3. Architecture of Portals<br />
The basic architecture of portals is depicted in Figure 1. The middle part encompasses all the<br />
functionalities and services of an ideal portal, the horizontal portal. These functionalities should at least in<br />
part be fulfilled by any portal, no matter how narrow its focus. The bottom part - connectivity services -<br />
should be able to integrate any data type that comes into question. Finally, the upper area corresponds to<br />
the user interface which enables the presentation of all data and applications.<br />
2.4. HAAI Portal<br />
Figure 1. The basic architecture of portals<br />
The scientific information portal assures possibilities for the dissemination and awareness of higher<br />
education research and development, innovation results in the economic sector. Moreover, it gives an<br />
opportunity for members and teachers, researchers and professionals of this field to ensure their active<br />
participation in professional fields. It offers services to individual and corporate members, as well as for<br />
those interested.<br />
The structure of HAAI Portal is illustrated by Figure 2. The portal content and functionality reflects the<br />
HAAI and the activities undertaken in the project objectives. Accordingly, we developed the structure of<br />
menu. The registered users of the portal reached all the functions depending on the user rights.<br />
39
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 2. Structure of HAAI Támop Portal<br />
The scientific information portal (http://tamop.magisz.org/) assures possibilities for the dissemination and<br />
awareness of higher education research and development, innovation results in the agri-foo sector.<br />
Moreover, it gives an opportunity for members and teachers, researchers and professionals of this field to<br />
ensure their active participation in professional fields. It offers services to individual and corporate<br />
members, as well as for those interested.<br />
The main menu of the portal:<br />
• Project description: we publish the objectives of the project.<br />
• Journal of Agricultural Informatics: this is a link to the scientific journal.<br />
• Conferences: this side shows our conferences, partner conferences and professional meetings.<br />
• Publications: here we can find studies an Agricultural Informatics, conference proceesings, edited<br />
issues’ Journal of Agricultural Informatics and other proceedings and books.<br />
• News: we can tell the latest news here.<br />
• Message board: this is possibility for the users to send message event notification to the editors.<br />
• Partners: this is a list from the associated organizations and legal members.<br />
• Document repository: this is a system for the documents with different user rights.<br />
In the portal development we tried to meet the up to date requirements:<br />
• Interoperability<br />
• Scalable<br />
• Modular portal<br />
• Easy to use<br />
• Social network<br />
• Web 2.0 applications (Facebook, RSS)<br />
40
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The portal image intended to express the activity of the Hungarian Association of Agricultural<br />
Informatics and it can be harmonized with the objectives of TÁMOP project (“Innovative Information<br />
Technology, Agro-economic research”).<br />
2.5. Document repository<br />
We have used an open source, sophisticated storage and archiving system called PolDoc which enables<br />
users in a network to upload and download files that are associated with meta data stored in a MySQL<br />
database. Thus users can easily search for documents and files via the quick search bar or an embedded<br />
search engine.<br />
Open-source software (OSS) is computer software that is available in source code form for which the<br />
source code and certain other rights normally reserved for copyright holders are provided under a software<br />
license that permits users to study, change, and improve the software. Open source licenses often meet the<br />
requirements of the Open Source Definition. Some open source software is available within the public<br />
domain. Open source software is very often developed in a public, collaborative manner. Open-source<br />
software is the most prominent example of open-source development and often compared to (technically<br />
defined) user-generated content or (legally defined) open content movements. The term open-source<br />
software originated as part of a marketing campaign for free software.<br />
System Features:<br />
• User Management: the Administrator can set particular roles for users and control where they<br />
may upload files.<br />
• Categories: the document store can be subdivided into a hierachical tree and populated with<br />
documents.<br />
• Cat-From-Dir: you have already a bunch of files in a complex directory structure? Use Cat-From-<br />
Dir and the PDDMS recursively descendants into the subdirectories and adds them to the database.<br />
• Submit Links: if you just want to give a pointer to a ressource you can upload links. No files are<br />
submitted to the system, only an entry in the database is made.<br />
• Set document expiration time: sometimes you want to signal that a document is outdated and<br />
needs an update. The field "expires" takes care of this. Just enter a date and if it's exceeded the<br />
document is tagged with an expiration warning and added to the list of documents expired.<br />
2.6. Journal of Agricultural informatics<br />
The Hungarian / English language electronic journal (http://journal.magisz.org/) publishes research and<br />
application results in advanced information technologies in agriculture. This niche journal improves<br />
scientific knowledge dissemination and innovation process. In Hungary in recent years, primarily for<br />
development and application of macro-systems (the EU information systems: IACS, Statistics, FADN,<br />
Market Price Information System, ...) there have been major achievements in this domain. However the<br />
companies and a significant part of farmers are lagging behind it. The aim of the journal is to fill this gap<br />
by delivering results of research and best practices to the companies and farms. The task of the journal is<br />
to assist the publication of the farm management information systems and technologies, applied methods<br />
and knowledge. In addition, besides a number of other application possibilities, the food safety, the<br />
internet and mobile application are also important domains for the agri-food sector. A number of research<br />
institutions, university doctoral schools work on related topics to agricultural informatics. The journal will<br />
be a medium to ensure publishing the research results and help the information exchange between<br />
researchers and practical professionals. The peer-reviewed journal is operating with editorial board and<br />
trustees-advisory board.<br />
41
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
3. Conclusion<br />
In our essay we would like to show few existing agricultural scientific portal. We have to recognise the<br />
useable parts and we have to follow the current best practises. Our main goal to create a useable, farmerfriendly<br />
scientific portal.<br />
References<br />
Contentmanager.eu.com: What is Portal?, http://www.contentmanager.eu.com/portal.htm<br />
Herdon M, Csótó M 2009. The Role of Intermediaries in the Success of Electronic Claiming for Farm Subsidies in<br />
Hungary. In: Fedro S Zazueta, Jiannong Xin (Ed.) 7th World Congress on Computers in Agriculture and Natural<br />
Resources. Reno (Nevada), USA, 2009.06.22-24. Michigan: American Society of Agricultural Engineers, pp. 117-<br />
120.<br />
Nábrádi, A., 2007. Science and higher education. Scientific journal on agricultural economics. 51st 2 issue, 66-76.p.<br />
HUISSN:0046-5518<br />
OECD, 2009. Network Developments in Support of Innovtion and User Needs. Directorate. for Science, Technology<br />
and Industry. Committee for Information, Computer and Communications Policy. 09-Dec-2009.<br />
DSTI/ICCP/CISP(2009)2/FINAL, OECD©2009.<br />
Wikipedia: Open Source software, http://en.wikipedia.org/wiki/Open-source_software<br />
Wolfert, J., Verdouw, C.N., Verloop,, C.M., Beulens, A.J.M., 2010. Organizing information integration in agrifood—A<br />
method based on a service-oriented architecture and living lab approach. Computers and Electronics in<br />
Agriculture, Volume 70, Issue 2, March 2010, Pages 389-405<br />
42
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
MBA in agribusiness – The role of e-learning<br />
Zsolt Csapó, László Kárpáti, László Kozár, András Nábrádi 1<br />
Abstract. The MBA training started 14 year ago as a successful Tempus project with the participation of<br />
universities in Warsaw (Poland) and Prague (Czech Republic). University of Debrecen (Hungary) joined quite<br />
soon to the International MBA Network. Since that time the Network has developed into an efficient way of<br />
upgrading the management knowledge of young managers mainly in Central and Eastern Europe. However, the<br />
main message of this paper is that the MBA is not only a way of improving the business skills of the students, but<br />
also an effective way of intensifying the participating teaching staff’s contacts (personal and web based) within<br />
the Network, as well as with the globalised world of business. In this way the Network works as a highly needed<br />
medium of communication in the field of business between theory and practice and therefore is an effective tool in<br />
life long and e-learning.<br />
Keywords: MBA, life-long learning, e-learning, business skills<br />
1. Introduction<br />
International MBA Network is an open Network of academics and professionals from universities and<br />
related institutions dealing with education and research in agribusiness. At the moment the Network has<br />
participant institutions from Europe (Poland, the Netherlands, Ukraine, Hungary, Portugal, United<br />
Kingdom, Czech Republic, Germany, Ireland, Croatia and Serbia) and one partner from the United States<br />
and is active mainly in Central and Eastern Europe. The main objective of the Network is to set standards<br />
for the programmes overseen by the Network based on the best practices and accredit them on the basis of<br />
these standards. The International MBA Network was established in 1995.<br />
2. E-learning via AGRIMBA website<br />
E-learning has a well developed approach to the creation and sequencing of content-based, individual<br />
learner, self-paced learning objects. While definitions of e-learning vary, the main elements tend to<br />
include greater focus on context dimension of e-learning, a more activity based view of e-learning, and<br />
greater recognition of the role of multi-learner environment [4].<br />
AGRIMBA won EU Leonardo funding in 2004. The proposal was to develop teaching and learning<br />
materials in the programme to a common approved standard. Flexible learning materials including subject<br />
workbooks, case studies, exercises and other teaching materials are placed on the Website to be accessible<br />
by both academic staff at the various institutions and participating students. In order to improve the quality<br />
of teaching a set of commonly approved, standardized teaching materials has been developed. Specifically<br />
the project was designed to develop:<br />
• Handbooks for modules taught within 7 courses of the MBA programmes: Public Policy,<br />
Economics, Management, Marketing, Finance, Operational Methods and International<br />
Agribusiness<br />
• Case study material suitable for Pan-European learning<br />
• Distance Learning materials to support traditional teaching methods.<br />
All the above mentioned materials have been published on the AGRIMBA website:<br />
http://agrimba.sggw.waw.pl (Figure 1).<br />
1 Faculty of Applied Economics and Rural Development<br />
University of Debrecen<br />
Debrecen, Hungary<br />
43
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 1. Homepage of AGRIMBA, source. [5]<br />
Based on this project, the unification of the educational standards will further be emphasized and this<br />
makes the student exchange and mutual credit recognition even more simple. Each member of the<br />
Network may use the materials free of charge.<br />
After logging in, all the distance learning materials are available, as well as forum and other platform<br />
can be used to exchange and share information.<br />
Life-long learning becomes more and more important [3]. A lifelong learning tool should have the<br />
following characteristics:<br />
• it should be part time;<br />
• it should be post-experience;<br />
• it should be modular;<br />
• it should include soft skills;<br />
• it should relate to working practice.<br />
Through a part time programme it is possible for the student to keep on working and studying<br />
simultaneously. For most of the students it is not an attractive option to give up employment and income<br />
for a study. A part time study facilitates the financial feasibility for the study, even more because it may be<br />
attractive for the employer to co-finance the employee’s study plans.<br />
Post-experience programmes aim at teaching the student competences that are needed for a better<br />
position in the labour market. It may be that the knowledge of the student is obsolete or that managerial<br />
qualities are required to improve his/her position. The modular approach ensures that the student can take<br />
one subject at the time and that he can determine his own study pace. Each module should be concluded<br />
with a separate certificate. All certificates together will give the student the diploma. The soft skills<br />
(including language skills) are important to teach the student to communicate with colleagues from<br />
different background.<br />
44
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The soft skills are also important to develop the so-called soft capital in a region. It has been shown<br />
that it is not only the hard capital (machines, roads, buildings) that is important in regional economic<br />
development, but also the soft capital (communication between people, trust, etc.) [1]. The Network itself<br />
is a very good example of soft capital in action.<br />
Language, especially English, becomes more and more important in the globalising international<br />
business, therefore language skills are important for managers. The higher in the hierarchy of a company<br />
the more important soft skills become.<br />
If we take a look at the 5 requirements of a life-long learning tool we may conclude that the present<br />
MBA programmes offered by AGRIMBA fulfil these requirements fairly well.<br />
E-learning systems should be designed in a way that they provide easy access to all levels of learning<br />
objects from atomic to the most complex structures in the learning process [2].<br />
The AGRIMBA website and its e-learning materials support the communication. Figure 2 shows that<br />
all the course materials as well as Distance Learning Materials (DLM) are available on the Website.<br />
Figure 2. Structure of a course, Source: [5]<br />
Topic outline of DLM can be seen in Figure 3.<br />
45
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 3. Topic outline of a course (Marketing), Source: [5]<br />
Each topic outline contains „Problems and case studies”, questions for self study/self assessment as<br />
well as questions for group/forum discussions. In case of self assessment, students can upload their<br />
answers and send it to the teacher. In this way the whole learning process can be made electronically.<br />
Teaching materials can also be downloaded by the students, see Figure 4.<br />
As it can be seen from the above shown figures, the website is really suitable for e-learning and also<br />
for the related communication. Yearly about 150-200 students and teachers of the Network visit the<br />
AGRIMBA website regularly. The learning process starts with a so-called traditional way of learning.<br />
Students have classes in small groups (20-30 students in each group) and then the education continues<br />
with e-learning. The teaching materials of the contact classes can be downloaded from the website, as it<br />
was mentioned before, so thus students can practice the given topic with DLMs using the e-learning<br />
platform. Since the communication is available between students and teachers through the website, the<br />
whole learning process is very effective.<br />
The combination of the so-called traditional way of learning with e-learning was very successful in the<br />
last few years. The AGRIMBA and its learning methods exist in several European Union countries, such<br />
as in Poland, Czech Republic and Hungary. The other Network partners for example from United<br />
Kingdom, USA, The Netherlands take part in the educational phase, namely providing teachers. They are<br />
also very active in the e-learning part of the programme.<br />
46
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 4. Student’s platform of the website, Source: [5]<br />
In the last 5 years three European Union Tempus projects had been carried out with the participation of<br />
most of the AGRIMBA partners. These projects targeted the extension of the MBA programme and its<br />
way of learning in three European countries: Croatia, Serbia and Montenegro. Two of the projects has<br />
been finished and the programmes are accredited. Further extension of the Network, as well as<br />
development of the e-learning methods is the main plans for the future.<br />
References<br />
S. Beugelsdijk and T. Van Schaik, “Differences in Social Capital between 54 Western European Regions”, Regional<br />
Studies, 2005, Vol. 39.8, pp. 1053-1064.<br />
Z. Cebeci, Y. Erdogan and M. Kara, “TrAgLor: A LOM-Based Digital Learning Objects Repository for<br />
Agriculture”, in Proc. of the 4th International Scientific Conference, elearning and Software Education. 2008<br />
University Publishing House, Bucharest, Romania, pp. 125-129.<br />
J. Field, “Lifelong learning and the new educational order”, Trentham Books, 2005.<br />
P. Lengyel and M. Herdon, “Implementing Learning Design by lams to improve teaching and learning”,<br />
APSTRACT Applied Studies in Agribusiness and Commerce, 2009, Vol.5-6, Agroinform Publishing House,<br />
Budapest, Hungary,. pp. 21-24.<br />
http://agrimba.sggw.waw.pl<br />
47
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
ICT and farmers: lessons learned and future developments<br />
Alexander B. Sideridis, Maria Koukouli and Eleni Antonopoulou 1<br />
Abstract. Information and Communication Technologies (ICT) evolution is well advancing Moore’s Law<br />
prediction of geometric progression of computer performance indexes. Indeed, these technologies are not only fast<br />
developed but, in addition, are giving birth to newer ones nicely branching existing “old fashion” ICT systems and<br />
tools. These innovations of ICT are not only regenerating traditional sciences, like Agriculture, and practices, like<br />
farming, but also, awake well neglected human sensitiveness and indifference for poverty, environmental<br />
protection, climatic deterioration issues and the future of our planet as a whole. To refer to a few examples of<br />
these innovations affecting Agriculture and Environmental Sciences: Cloud Computing provides equality in<br />
resources management and exploitability to small budget farms against the big ones. Web2 browser allows, as a<br />
platform, effective runtime environment and considerably easy access to applications by farmers lacking proper<br />
education and training. Parallel Computing brings exponentially increased core processing to low-end computers<br />
facilitating the use of huge computer power by small agricultural research units. Never the less agricultural and<br />
farming communities, in their majority, do not adopt new ICT tools and systems to the degree required for<br />
substantial agricultural development. In this paper, experience gained over the years is used to evaluate and reason<br />
poor performance in the area of applicability of ICT innovations and tools by the vast majority of farmers<br />
throughout the world.<br />
Keywords: ICT in Agriculture, digital divide, agro education, farming.<br />
1. Introduction<br />
For the last thirty years there is a lot of discussion about the important role that Information and<br />
Communication Technologies (ICT) could play for a more effective application of new policies and<br />
practices in Agriculture and related activities. The emphatic application of ICT innovations in all those<br />
areas is one of various and persistent efforts to positively react to an accumulation of problems to<br />
politically neglected areas of farming, environmental degradation, resources deterioration and elimination<br />
worldwide. Indeed, a considerable amount of money has been spent by international and national<br />
organizations funding projects aiming not only to use but also to develop tailor-made ICT software and<br />
hardware systems and tools in support of the above practices. At the same time, scientists of the field<br />
throughout the world believed that ICT systems may comfort life in rural and remote areas, increase<br />
agricultural production, improve farmer’s income and contribute much to their quality of life and<br />
willingness to live in rural areas.<br />
Information technologies have penetrated and highly affected the development of science even if in<br />
theoretical and philosophical areas of human pursuit. Their attribute is catholically recognized even by<br />
their opponents. No one could possibly argue on the subject of the progress made by medical science and<br />
its successes in diagnosis and cure of incurable considered being diseases due to the application of ICT.<br />
Philosophical ideas, cultural achievements, poetry and literature, arts are now shared by anybody via<br />
internet and its web services. On the contrary, farming communities are persistent in refusing the full<br />
exploitation of ICT systems in their day-to-day practices. Internet and web services are not used by the<br />
majority of farmers of a substantial number of countries in spite the availability of the appropriate<br />
infrastructure in rural areas. Is it a problem of digital divide and, if it is so, how could one explain their kin<br />
in using -in those countries lacking behind computer technology- sophisticate mobile technology and very<br />
1 Informatics Laboratory, Agricultural University of Athens,<br />
75 Iera Odos str., Athens 118 55, Greece<br />
as/mkou/eleni@aua.gr<br />
48
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
recent technological innovations like the voltaic technology? Why ICT are not fully used for<br />
environmental protection, while agriculture – one of the main contributors in contamination of rural areasis<br />
not seriously considered and monitored by ICT in order to avoid unacceptable human activities and<br />
practices? Why still the young generation refuse to willingly follow farming activities of their parents and<br />
are moving, even if these days, to non-rural areas neglecting environmental disadvantages, career projects<br />
and quality of life as a whole? Could proper syllabus of the educational system of all grades (from the<br />
primary level to the university level) contribute to the elimination of the problems?<br />
ICT evolution is well advancing Moore’s Law prediction of geometric progression of computer<br />
performance indexes. Indeed, these technologies are not only fast developed but, in addition, are giving<br />
birth to newer ones nicely branching existing “old fashion” ICT systems and tools. These innovations of<br />
ICT are not only regenerating traditional sciences, like Agriculture, and practices, like farming, but also,<br />
awake well neglected human sensitiveness and indifference for poverty, environmental protection,<br />
expected dramatic climatic changes and the future of our planet as a whole. To refer to a few examples of<br />
these innovations affecting Agriculture and Environmental Sciences: Cloud Computing provides equality<br />
in resources management and exploitability to small budget farms against the big ones. Web2 browser<br />
allows, as a platform, effective runtime environment and considerably easy access to applications by<br />
untrained satisfactorily farmers. Parallel Computing brings exponentially increased core processing to<br />
low-end computers facilitating the use of huge computer power by small agricultural research units.<br />
Certainly education, training and e-services play a very important role for ICT adoption by Agriculture<br />
and related areas of science (Sideridis, 2002, 2006, 2009). Easy access to information, knowledge and e-<br />
services is a key factor. Availability of agricultural information, knowledge and services: plenty. Never<br />
the less, digital divide is still affecting a considerable portion of agricultural communities and farmers are<br />
digitally marginalised. Therefore, it is important to examine existing, design and develop new farm<br />
oriented tools based on the recent advances of ICT so that this knowledge and services will be easily<br />
accessed and fully exploited.<br />
In this paper, experience gained in the field of ICT in Agriculture over the last thirty years is used to<br />
evaluate and reason poor performance in the area of applicability of ICT innovations and tools by the vast<br />
majority of farmers throughout the world. Since ICT adoption by farmers, through proper training and<br />
education, is a critical factor for renewal of agricultural and farming practices, historic data related to<br />
major advances in agriculture are given and confronted with those of ICT educational tools developed the<br />
last three decades in sections 2 and 3 respectively. Section 4 is focussing in training educational digital<br />
libraries, portals and repositories as the main ICT tools to today’s avenues towards narrowing existing gap<br />
and digital divide barriers. Finally, in section 5 an attempt is made through the conclusions to provide<br />
answers to unanswered questions in relation to poor financial performance and growth of countries with<br />
an agricultural background and a profile of insignificant ICT support in agricultural practices. The reasons<br />
behind related problems -for such prestigious and socially well established in the past communities of<br />
farmers to decline- are analysed and an answer through, new means of education, is proposed.<br />
2. Major advances in Agriculture<br />
The last three decades of 19th century constitute a significant period for the agricultural field in Europe<br />
and the whole world (See Table 1). In the past, before this period, the population growth as well as the<br />
scarcity of the land has led to increased efforts in order to raise the production output per hectare. In the<br />
period 1870-1914, the process of the “modern economic growth” led to a strong land-saving direction,<br />
supported by the technological progress made in the field of agriculture. The innovative chemical<br />
fertilizers, the concentrated feeds as well as the use of new modern tools and machinery, and the<br />
cooperative movement strengthened the position of the farmers and contributed in the growth of the<br />
agricultural productivity (Zanden, J. L., 1991).<br />
49
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
In the period 1914-1950, war technology was used in industry and agriculture, leading to the<br />
agricultural mechanization and the sufficiency of wheat while, on the other hand, the rise of the industrial<br />
era resulted in the reorientation of the workforce from farming to industry. These facts led to a gradual<br />
decline of the farmers’ social status.<br />
Finally, from 1950 until present, rising economies mainly based in industry were slowly diminishing<br />
the role of agriculture and farming in building financially strong economic communities. The emergence<br />
of new technologies and the focus on the industry, as well as the lack of proper education for the farmers<br />
in the new innovative tools and methods, caused the digital divide of people living in rural areas.<br />
In the following table the status of the agriculture is pictured according to the period of time, from<br />
1870 until present.<br />
Era<br />
Table 1. Major “green” steps<br />
Status<br />
1870-1914 • 1st Green revolution in agriculture.<br />
• Innovations strengthened the position of small family farms (land-saving).<br />
• Growth of agricultural productivity (labour intensity).<br />
1914-1950 • Industrial era.<br />
• Agricultural mechanization (war technology used in industry & agriculture).<br />
• Sufficiency of wheat.<br />
• Reorientation of the workforce from farming to industry (centralization).<br />
• Decline of farmer’s social status.<br />
1950-present • Digital era.<br />
• Digital divide.<br />
3. ICT fostering agriculture<br />
One sixth of the population of our planet, approximately one billion people, leaves in poverty and<br />
hunger, every six seconds one child on earth is dying (Diouf, J., 2010). These terrible statistics do not only<br />
show human indifference, insensibility and cruelty. They also magnify the important role of agricultural<br />
productivity. Increase of agricultural production could fight poverty. Therefore, any means towards this<br />
end should fully be exploited. Technology is the answer and ICT in particular could contribute much in<br />
achieving this goal. During the last twenty years policies have been adopted so that farmers should not be<br />
feeling neglected. Instead, they should be fully supported and change their profile. A business profile<br />
seemed to be the appropriate one. By this change, was expected to significantly improve farmer’s income.<br />
They should not only produce, but they should also sell their production. The role of the intermediates<br />
should thus be reduced and farmers could make a better profit. Another approach and alternate policy in<br />
keeping agricultural production alive was to fully subsidise it.<br />
Those farmers that supported their farming activities and their cultivars by making good use of<br />
available information, knowledge, existing information systems and tools had increased their productivity.<br />
If they were also capable of using e-services, e-commerce applications, existing portals etc., then they had<br />
benefited a lot as promoters and sellers of their agricultural products. Unfortunately, farmers of the above<br />
category represent a very low percentage, close to zero for countries left technologically behind. Simply,<br />
50
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
the large majority of farmers ignored ICT and could not efficiently increase their income. Those relying to<br />
subsidies are now -that subsidies period is close to end- collapsing down. As a more terrifying result of<br />
this disappointment of farming communities came urbanism. Farming land was devastated.<br />
During the same period of agricultural deterioration for farming communities refused to adopt<br />
advances in technology, information and communication sciences made spectacular progress in reaching<br />
human needs in all aspects of life. On the other hand, medical science made tremendous advances in<br />
diagnosis and cure as well as in reducing human diseases suffering. Medical and agricultural sciences’<br />
advances (human life and human nutrition safeguards respectively) show the importance and significance<br />
of ICT application and its benefit to humans respectively.<br />
Apart from agriculture, closely related sciences like environmental and food sciences have not also<br />
been supported by ICT tools. Digital technologies and tools like RFID applications for example in animal<br />
husbandry and production are unknown territories, decision support systems, geographical information<br />
systems, remote sensing applications, web services e-government services, web and mobile computing<br />
applications for real time information, artificial intelligence applications, are fully ignored. Multimedia,<br />
portals and one shop stop centres for various operations in agriculture are known as academic exercises.<br />
4. ICT in Education: From past to present<br />
During the period of 1975 to 1985, ICT emerges in the field of education in the form of local user<br />
interaction using behaviourist approaches for learning through instruction to programme in order to build<br />
tools and solve problems. During this period ICT is present in a Computer Assisted Learning form (CAL)<br />
(see Table 2).<br />
The period of 1983 until 1990 the use of ICT in education evolves using the innovations of that time,<br />
introducing the Computer-Based training where the previous CAL models are combined with interactive<br />
multimedia courseware. The dominant model used during this period is the passive learner while<br />
constructivism influences the design and use of the educational software of that time.<br />
As the Web technologies emerge from early ‘90, a rapid development of web based training methods<br />
occurs in the field of education. New forms of education are introduced, such as the Internet-based content<br />
delivery which is used in e-learning courses. The learner now interacts through the ICT tools provided and<br />
therefore has an active role in the educational procedure. In particular, from 1995 until present, the web<br />
based training evolution includes the delivery of Internet-based flexible courseware, characterized by<br />
increased interactivity for the learner. More recently, during the last decade, more comprehensive<br />
interactive web platforms and multimedia applications have been developed and are freely available to the<br />
public. These systems use English as the dominant language and a great percentage of them are of global<br />
coverage. Nearly half of them offer search services on various thematic areas. Important Agricultural<br />
areas on crops and animal production and health are fully covered and are addressed to target groups<br />
including policy makers, consumers, farmers, extension officers, students and pupils. Selected and<br />
scientifically filtered reliable and upgraded knowledge and information is available through these systems<br />
covering any possible need of the above stakeholders.<br />
Digital Libraries (reports, studies, papers and legislations), directories of links, agencies, monitoring<br />
organizations legislation, law and administrative documents are platforms and systems developed recently<br />
with a tendency to spread horizontally to new areas of scientific and industrial communities. Agricultural<br />
systems of this kind are now gradually appearing and include market reports, trends, product prices, online<br />
shops and market directories.<br />
51
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Table 2. ICT tools in education (1975-present) The changing focus of educational technology over the<br />
past 30 years. (Charp, 1997; Herrington, Reeves et al., 2005; Leinonen, 2005; Mortera-Gutiérrez, 2006;<br />
Nicholson & Mc Dougall, 2005; Pilla, Nakayama et al., 2006; Thomson, 2005).<br />
Era Focus Educational characteristics<br />
1975-1985 Programming;<br />
Drill and practice;<br />
Computer-assisted<br />
learning –CAL.<br />
Behaviourist approaches to learning and<br />
instruction; programming to build tools and<br />
solve problems;<br />
local user-computer interaction.<br />
1983-1990<br />
1990-1995<br />
1995-present<br />
Computer-Based Training;<br />
Multimedia;<br />
Web-based Training<br />
E-Learning and social<br />
networking<br />
Use of older CAL models with interactive<br />
ultimedia courseware;<br />
Passive learner models dominant;<br />
Constructivist influences begin to appear in<br />
ducational software design and use.<br />
Internet-based content delivery;<br />
Active learner models developed;<br />
Constructivist perspectives common;<br />
Limited end-user interactions.<br />
Internet-based flexible courseware deliver;<br />
increased interactivity;<br />
online multimedia courseware;<br />
Distributed constructivist and cognitive models<br />
ommon; Remote user-user interactions.<br />
5. Conclusions<br />
In the last thirty years there has been amazing progress on ICT systems, tools and methodologies.<br />
Innovations in hardware and software have generalized the use of digital technologies and systems in<br />
every aspect of human intervention and activities. E- Government services have simplified complex<br />
transactions, automation makes arduous processes routine’s work. Networking, Internet and web offer<br />
global infrastructure for any kind of worldwide communication and interaction (Sideridis, A. B., 2002,<br />
2008, 2009), (Sideridis, A. B., et al., 2009). Social networking brought humans closer to a better<br />
understanding and reduces distance barriers. All this technological revolution affecting so impressively<br />
human life is enjoyed by hardly half the population of our planet. For the other half, innovations of this<br />
kind remain a dream, an untouched reality primary due to lack of internet connectivity. This division of<br />
today’s world is should not astonish us. Consider the high percentage (20%) of world’s population<br />
starving to death. In conclusion, we should never forget that one billion people have no enough food and it<br />
is obvious that developments in agriculture is the only way for solving the problem of people’s starvation.<br />
52
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Table 3. Networking applications development: The transition from the traditional communication<br />
approach to the new web communication tools that can be used in the field of agriculture.<br />
Traditional<br />
Examples of web (Web 2.0) tools<br />
Communication<br />
approach<br />
agricultural<br />
applications<br />
One-way communication<br />
One-way text<br />
One-way audiovisual<br />
Newsletter,<br />
FarmNote,<br />
book<br />
Movie/video,<br />
field day,<br />
seminar<br />
Web page,<br />
Targeted email campaign,<br />
SMS messaging,<br />
RSS Feeds<br />
Podcast,<br />
Webcast<br />
Two-way communication<br />
Two-way text<br />
Two-way audiovisual<br />
Letter,<br />
survey<br />
Workshop,<br />
forum<br />
Blogs,<br />
eSurvey,<br />
Wiki,<br />
Chats (Twitter)<br />
Video Chats (Web-conference),<br />
Social networking (Facebook),<br />
Photo sharing<br />
In a considerable number of countries, technological innovations have not been adopted by farmers.<br />
Although Agriculture seem to be a first priority subject of political agendas and common policies and<br />
measures have been designed by international organizations, like the European Union and FAO,<br />
developments do not stop or, at least, reduce an agricultural deterioration. Digital divide remains still a<br />
problem for agriculture and farming communities in spite of being, quite often, the subject of lengthy<br />
debates of many world forums organised be the United Nations, IMF, the World Bank, OECD, FAO,<br />
Agricultural Universities and international and national agricultural associations.<br />
53
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Education and new forms of training for farmers will certainly eliminate the problem. Change of<br />
farmer’s profile, through appropriately designed training courses, to a more businesslike, will certainly<br />
improve his income and keep his farm going. In this new role, farmers undoubtedly will -and have tomake<br />
full use of ICT’s new advances. Therefore, further effort is needed (i) to sweep away scarce of<br />
expertise on ICT by farmers’ advisors and (ii), through them, to sweep away scarce of farmers on ICT.<br />
Expected improved adaptive capability of farmers and new, recently designed ICT training tools, will then<br />
be used to bring farmers to the desired level of digital literacy. European projects’ results applied to<br />
particular agricultural areas of interest in this field, like those of Bioagro (Sideridis, A. B., 2006) and<br />
Organic Edunet (Patrikakis, Ch. Z. et al., 2008), will certainly contribute much to the above aim in life of<br />
ICT experts in Agriculture.<br />
References<br />
Charp, S. 1997. Some reflections. (the 30-year history of computers in education). T H E Journal (Technological<br />
Horizons In Education), 24(1), 8-11.<br />
Diouf, J. 2010. Oral presentation of Dr. Jacques Diouf, General Director of FAO, on the occasion of being<br />
nominated honorary doctor of the Agricultural University of Athens,. Athens 6 October, 2010.<br />
Herrington, J., Reeves, T., R. Oliver. 2005. Online Learning as Information Delivery: Digital Myopia. Journal of<br />
Interactive Learning Research, 16(4), 353-367.<br />
Leinonen, T. 2005. (Critical) history of ICT in education - and where we are heading? [Electronic Version]. FLOSSE<br />
Posse. Free, Libre and Open Source Software in Education, 23 June. Retrieved 31-08-2006 from underline<br />
http://flosse.dicole.org.<br />
Mortera-Gutièrrez, F.2006. Faculty Best Practices Using Blended Learning in E-Learning and Face-to-Face<br />
Instruction. International Journal on E-Learning, 5(3), 313-337.<br />
Nicholson, P. S., & McDougall, A. 2005. eLearning: 40 Years of Evolution? In IFIP (Ed.), The eighth IFIP World<br />
Conference on Computers in Education [ISI 1571-5736]. Stellenbosch, ZA: IFIP.<br />
Patrikakis, Ch. Z., M. Koukouli, C. Costopoulou, and A.B. Sideridis. 2008, Content Requirements Identification<br />
towards the Design of an Educational Portal, First World Summit on the Knowledge Society, WSKS 2008, Athens,<br />
Greece. Pilla, B. S., Nakayama, M. K., et al. (in press). Characterising E-learning practices. In <strong>Proceedings</strong> of<br />
WCC2002, Santiago, Chile, July 2006 [ISSN: 1571-5736]. New York: Springer.<br />
Sideridis, A. B., C. P. Yialouris. 2002. The impact of ICT in Agriculture, Food and Environment. Next Generation<br />
Society: Technological and Legal Issues, (A. B. Sideridis editor). <strong>Proceedings</strong> of the 1st International HAICTA<br />
Conference, Athens, Greece.<br />
Sideridis, A. B. 2006. Electronic Democracy: Challenges of the Digital Era, (A. B. Sideridis editor). <strong>Proceedings</strong> of<br />
the 2nd International HSCIS Conference, Athens, Greece.<br />
Sideridis, A. B. 2006. New ICT Concepts and Projects for the Development of Rural Areas: The project Bio@gro,<br />
International Conference “Sustainable Management and Development of Mountainous and Island Areas”, Naxos,<br />
Greece.<br />
Sideridis, A. B. 2008. Information & Communication Technologies in Bio & Earth Sciences, (A. B. Sideridis editor).<br />
<strong>Proceedings</strong> of the 4th International HAICTA Conference, Athens, Greece.<br />
Sideridis, A. B., E. Pimenidis. 2009. Mobile devises and services. International Journal of Electronic Security and<br />
Digital Forensics, 2(4): 335-444.<br />
Sideridis, A. B. 2009. Next Generation Society: Technological and Legal Issues, (A. B. Sideridis editor).<br />
<strong>Proceedings</strong> of the Third International Conference, e-Democracy 2009, November 2009, Vol.2.<br />
Thomson, J. 2005. History of E-Learning<br />
(http://www.knowledgenet.com/corporateinformation/ourhistory/history.jsp).<br />
54
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Zanden, J. L. 1991. The first green revolution: the growth of production and productivity in European agriculture,<br />
1870-1914. Economic History Review. I99I, 44 (2), 215-239.<br />
http://www.springer.com/computer/communication+networks/book/978-1-84996-240-7<br />
http://www.thecloudcomputing.org/2009/1/tutorials.html<br />
http://msdn.microsoft.com/en-us/concurrency/default.aspx<br />
55
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Requirements for competence modeling in professional learning: experience from<br />
the water sector<br />
Charalampos Thanopoulos 1 , Christian M. Stracke 2 , Éva Rátky 3 , Cleo Sgouropoulou 4<br />
Abstract. Competence Models are proved as critical instruments for human resources management and<br />
development, and of determined for both the labour market (employers) for the selection of the employees and<br />
training providers for the enhancement of the vocational training opportunities. The concept of competence<br />
modeling is still under development and considerable efforts are focused on the creation of new Competence<br />
Models and their application to a broad range of professional learning sectors. The scope of this inquiry is to<br />
contribute to this research field by setting the basis for the design and development of a Competence Model for<br />
the Water Sector.<br />
Keywords: Competence, Competence Modeling, Professional learning, Water Sector, ssewage treatment plants<br />
1. Introduction<br />
Nowadays, Competence Models become more and more inextricable tools for the selection of<br />
employees by the enterprises and professional employers, and for the design and delivery of up-to-date<br />
vocational education and training opportunities. Learners, employees and individuals have the chance to<br />
improve their knowledge and skills, match their qualifications with specific job requirements and become<br />
specialized in new technologies all over the world. Models for measuring and analyzing all these acquired<br />
competences (knowledge, skills and expertise) by individuals and expressing the needed competences of<br />
each profession are required.<br />
Human resources experts have to match the employees’ competences (knowledge, skills and<br />
experience) to mandatory and desired requirements of a profession or specialization. Since there are no<br />
guidelines or standardized formats, for the representations of competences, job requirements have to be<br />
performed manually in each case and each study. Juri et al. (2007) intended to initiate the outlines for<br />
matching competences and job profiles requirements in order to improve the description of job professions<br />
and enhance the learner achievement descriptions.<br />
Fundamental objectives of vocational training programmes are the skills acquisition and the assessment<br />
of the employees’ competences using a Competence Model to describe business and employers’ needs,<br />
and requirements for skilled workers. Additionally, traditional professional trainings have been proved too<br />
theoretical and failed to satisfy the demands of rapidly changing post-industrial society (Lester, 1995,<br />
Wood, 1988). On the other hand, changes in learning methods as well as increasing support of learning<br />
1 Charalampos Thanopoulos<br />
Agro-Know Technologies, Greece<br />
Cthanopoulos@agroknow.gr<br />
2 Christian M. Stracke<br />
University of Duisburg-Essen (UDE), Germany<br />
Christian.Stracke@icb.uni-due.de<br />
3 Éva Rátky<br />
Environmental Protection and Water Management Research Centre Non-profit Plc. (VITUKI), Hungary<br />
ratky.eva@vituki.hu<br />
4 Cleo Sgouropoulou<br />
Technological Educational Institute of Athens (TEI), Greece<br />
herdon@agr.unideb.hu<br />
56
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
processes by IT science suggest that the quality and outcomes of the existent professional learning should<br />
be considered.<br />
The gap between knowledge-oriented education and labour market needs has led to an increased<br />
attention for competence-based learning and training (Sampson and Fytros, 2009). Competence-based<br />
learning refers to the formal and informal education and training activities that individuals should meet in<br />
order to build and/or improve competences in a specific field, given some personal or employment related<br />
motives (Griffin, 1999, Aspin and Chapman, 2000, Field, 2001).<br />
Stanley et al (1993) confirmed the gulf between education and practice in the continuing medical<br />
education and suggested a model of self-directed learning, connecting competences and practice and<br />
adopting experience in the professional learning process.<br />
As a result, developing Competence Models for different job profiles and professional sectors is the<br />
key element for the reorganization of vocational education and training programmes and the<br />
company/industry search for specialized and competitive employees.<br />
Responding to the need for developing sector specific Competence Models, WACOM (www.wacomproject.eu),<br />
Water Competence Model Transfer, is a European Project in the context of Lifelong Learning<br />
Program which intends to support employees and learners with the identification of required competences<br />
and qualifications for a specific working place. WACOM transfers the European Qualification Framework<br />
(EQF) and the German reference Model for the Competence Modeling PAS 1093 into the European Water<br />
Sector vocational education and training. First, the developing Competence Model is adapted in the field<br />
of sewage treatment plants management and secondly it will be transferred to other fields of the Water<br />
Sector and other professional sectors.<br />
2. The Concept of Competence Modeling<br />
2.1. Defining a Competence<br />
McClelland (1973) was the first to introduce the term “Competences” into the human resources<br />
literature. His work “Testing for Competence Rather Than for Intelligence” was delivered to the United<br />
States Information Agency for improving their selection procedures of employees. Competences represent<br />
“the knowledge, skills, traits, attitudes, self-concepts, values or motives directly related to job<br />
performance or important life outcomes and shown to differentiate between superior and average<br />
performers” (McClelland, 1973).<br />
In general, a competence is the capability of applying or using knowledge, skills, abilities, behaviours,<br />
and personal characteristics to successfully perform critical work tasks. Personal characteristics may be<br />
mental/intellectual, social/emotional, and physical/psychomotor/attributes necessary to perform these<br />
tasks (Dubois, 1993, Lucia and Lepsinger, 1999). Some competences are identified as more important or<br />
essential than others for a specific working place. The level of their importance may vary depending on<br />
the required tasks of the profession (Boyatzis, 1982) and should be taken in care during the design and<br />
development of Competence Models.<br />
Moreover, there are also similar competences for a large scale of occupations that are characterized as<br />
“Core Competences” (Rothwell, 2002). Spencer and Spencer (1993) mark the core competences as<br />
occupational competences of individuals. Core competences could be reading, writing, computation,<br />
listening, questioning, speaking, cognitive, individual responsibility and self-esteem, management of<br />
resources (time, money, people and information), interpersonal relations, and information and<br />
technological. In a higher level, more complicated competences for personal development might include<br />
systems of thinking, willingness to learn, mental modeling, shared visioning, team learning, selfknowledge,<br />
short-/long-term memory, subject matter knowledge, enjoyment of learning and work,<br />
flexibility, persistence and confidence, sense and urgency, honesty, giving respect to other, and initiative<br />
57
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
(McClelland, 1973, Rothwell, 2002, Ennis, 2008). Next, a combination of job-related competences and<br />
personal competences (for behaviour) follow (Delamare Le Deist and Winterton, 2005). Finally, the<br />
competences focus on the specific tasks of work, professional specialization, position or responsibility and<br />
are related more to the requirements that the industry and the labour market are setting (Ennis, 2008).<br />
According to the European Reference Framework “Key Competences for Lifelong Learning” (2007),<br />
the competences can be grouped in 8 categories of “key-competences” for a successful profession in a<br />
knowledge society: communication in the mother language, communication in foreign languages,<br />
mathematical competence and basic competences in science and technology, digital competence, learning<br />
to learn, social and civic competences, sense of initiative and entrepreneurship and Cultural awareness and<br />
expression.<br />
In another definition competences are defined as an integrated set of skills, knowledge, and attitudes<br />
that enables one to effectively perform the activities of a given occupation or function to the standards<br />
expected in employment (International Board of standards for Training, performance and Instruction,<br />
2006)<br />
A new approach based on EQF and PAS 1093 concludes the definition of a Competence as the ability<br />
to reasonably and intentionally perform a specific job and task in an unknown situation with success:<br />
Competences encompass a combination of knowledge, skills, and (intentional) behaviour and are<br />
constituted by defined activities for the observation and measurement. Competences are built and are<br />
normally demonstrated by individuals (but also by teams and whole organizations) (PAS 1093). In this<br />
paper we are following this approach as it is in line with the European policies, and required by the new<br />
knowledge and information societies as well as by the professional business, industries and enterprises.<br />
2.2. Developing a Competence Model<br />
A Competence Model is considered as a generic structure which is applicable beyond the built<br />
environment professions (Sampson and Fytros, 2009). It is also defined as a descriptive tool that identifies<br />
the competences needed to perform a role effectively in the organization and help the business meet its<br />
strategic objectives (Lucia and Lepsinger, 1999). Besides, industries/enterprises succeed to manage and<br />
develop the skills of their employees, recruit the most appropriate candidates and improve the quality of<br />
their offering services and products.<br />
Competence Models depict a number of competences that are usually required for the successful<br />
accomplishment of a particular job, according to the tasks of work or professional specializations<br />
(Shippman et al., 2000). These models can identify the needed skills, knowledge, behaviours and<br />
capabilities for the current and future staff selection in relation with the strategies and priorities of the<br />
industry/enterprise. They can enhance personal development by eliminating the gap between the required<br />
competences for a job profession and those that are available (Draganitis et al., 2006).<br />
It is essential, before the first steps of designing and developing a Competence Model to set a generic<br />
definition of the term “Competence”, which will satisfy all the explanations that are given throughout the<br />
literature. Sampson and Fytros (2008) expressed the aspect that a competence is comprised of three core<br />
dimensions: a) personal characteristic, b) proficiency level, and c) context. They also proposed a structure<br />
for a Competence Model, including four elements: a) name, which is the name of the competence, b)<br />
description, for a complete description of the competence, c) proficiency level in accordance to the<br />
performance of an activity, which consists of the “level” for describing different types of the proficiency<br />
level and the “scale” to represent the proficiency level, and d) context, which refers to a specific area of<br />
job, occupation or specific task that the competence is applied to.<br />
A few years before, the initial steps in competence description had been realized through the IMS<br />
RDCEO (Reusable Definition of Competency or Educational Objective), IEEE RCD (Reusable<br />
Competency Definitions) and HR-XML Competencies (Measurable Characteristics) initiatives. The first<br />
58
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
one, IMS RDCEO specification (IMS RDEO, 2002) describes each competence with the following<br />
elements: a) identification, for the classification of a competence, b) title, as a short name of the<br />
competence, c) description of the competence, d) definition, as a detailed description of the competence,<br />
e) taxonomy, where the competence belongs, and f) personal information, as information of the individual.<br />
The second one, IEEE RCD specification provides a Competence definition in accordance with the one in<br />
the IMS RDCEO specification (IEEE P1484.20/D01, 2007). Finally, the HR-XML model (HR-XML,<br />
2006) includes the same elements as IMS RDCEO and two extra: a) Measurable evidence, which is used<br />
to present the existence and the level of the competence, and b) Measurable weights, about the importance<br />
of the competence.<br />
Recently, Juri et al. (2007) have introduce a new model for allowing advanced (semi-)automatic<br />
competence matching, since important information (like proficiency level and context) were missing from<br />
the previous schemas of IEEE RCD, IMS RDCEO and HR-XML.<br />
A more concrete approach of the Competence Model definition emanates the PAS 1093 in combination<br />
with EQF. A Competence Model describes the competences required to successfully perform in a<br />
particular job and organization. This set of competences is then used as basis and standard for the<br />
description of specific jobs, the selection of new staff, the evaluation of the on-going performance of the<br />
whole staff, the analysis of training needs, and the classification and provision of tailor-made vocational<br />
education and training for competence development.<br />
According to the PAS 1093, Competence Modeling is defined as a process for the planning,<br />
development, realization, and evaluation of methods and guidelines for the observation, measurement and<br />
evaluation of competences (that are not observable and not measurable) with the help of activities (that are<br />
observable and measurable) in human resource development.<br />
2.3. Competence Modeling in the Water Sector<br />
The established aspects of the shortage of precious water resources and the consequences of climate<br />
change have been the spark of a numerous European policies that have been developed and adopted for<br />
the protection and sustainable utilisation of water resources, creating a huge demand particularly in<br />
vocational education and training. Economic factors like privatisation and increasing cost pressure in<br />
water management are sharpening these educational needs leading to the demand for VET opportunities<br />
and products as short targeted.<br />
The move to more friendly and environmental policies has led to the development of new technologies<br />
in the water industries as well as in the whole industry. This reveals the need for acquisition of higher<br />
level and specialised skills. Within the next years, the demand for up-skilled highly qualified employees is<br />
estimated to raise and especially for managers and professional occupations. In contrast, the decline of the<br />
labour market for unskilled plant and machine operative workers or workers with elementary knowledge<br />
is a concrete feature since the turn of the millennium.<br />
The water industry is in close correlation to the safeguard of public health and commercial and<br />
industrial wellbeing of the economy. The continuous need for automatisation of the industry services and<br />
the sophistication of the functional operation of the whole plant have increased the demands for a more<br />
accurate and competences-based training of employees and the supporting organizations.<br />
Searching for already existing or applicable Competence Models in the Water Industries, reveals the<br />
absence of such models or other models are in the process of formation with the defining the needed<br />
competence for each group of employees at the first phase.<br />
The Water Research Foundation in USA is going also to complete a relevant Competence Model at the<br />
end of 2012 (http://www.waterresearchfoundation.org).<br />
59
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Employment and Training Administration (ETA) has developed a complete Competence Model, which<br />
is applicable to the Water Sector and is depicted as a pyramid with 9 tiers, in accordance with the nature of<br />
the competences. Lower tiers (1-3) correspond to basic competences, which are fundamental in a large<br />
scale of job professions. Moving to the upper tiers, competences become more and specialized for<br />
satisfying the specifications of each working place and requirements of industry (technical competences).<br />
At the top of the pyramid (tiers 6-9), a number of occupational-competences are depicted. This model,<br />
which graphically represents the competences, is available in the web portal of US Department of Labor<br />
(http://www.careeronestop.org/competencymodel/pyramid.aspx?WS=Y).<br />
The 9-tiers pyramid is comprised of competences for all the required elements for the competent<br />
function of the Water Industries and analyzed as follows:<br />
• Tier One (basis of the pyramid) - Personnel Effectiveness Competences<br />
• Tier Two - Academic Competences<br />
• Tier Three - Workplace Competences<br />
• Tier Four - Industry-Wide Technical Competences<br />
• Tier Five - Water Sector Technical Competences<br />
• Tier Six - Occupation-Specific Knowledge Areas<br />
• Tier Seven - Occupation-Specific Technical Competences<br />
• Tier Eight (top of pyramid) - Occupation-Specific Requirements<br />
• Tier Nine (top of pyramid) - Management Competences<br />
Consequently, this paper introduces the tools and instruments for the requirements elicitation of the<br />
Water Sector that will set the lines of the designing and developing Competence Model. First of all, a<br />
concrete definition of the terms “Competence” and “Competence Model” has arranged in accordance to<br />
EQF and PAS 1093 (as described previous in this chapter). The next step is the organization and execution<br />
procedures for defining these specific needs, which are describing in the next chapter. Type of<br />
competences (simple or complex), minimum number of competences that is required for the description a<br />
job profile, determination of the needed competences of each job profile, occupation or specific task, and<br />
existence of professional programs for the acquisition of these competences are just few queries that<br />
should be considered and analysed explicitly through these processes.<br />
3. The Concept of Competence Modeling<br />
In this section, the identification of the specific demands and needs of the water management and<br />
existing practice concerning Competence Models in the water sector is analyzed and the fundamental<br />
elements that underpin the successful application of a Competence Model for the job-related in the Water<br />
Sector are described.<br />
The analysis was based on two dimensions:<br />
• Elaborated inquiry of experts’ requirements from the water sector and Vocational Education and<br />
Training via workshops<br />
• Identification of Water sector needs through an online survey<br />
Concerning the first dimension, workshops at a national level in 4 different European countries<br />
scheduled and accomplished at the beginning of 2010. Presentations, working in small groups, and<br />
brainstorming sessions were the main sections of the workshops. The intended outcomes of these events<br />
were focused on the implementation of a Competence Model in a specific field of Water Sector,<br />
management of sewage treatment plants.<br />
The Online Survey is based on an online questionnaire and except for the English language it is<br />
available in four additionally languages: German, Greek, Hungarian and Romanian. The Survey aims to<br />
60
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
collect the preferences and needs of experts from all the Water Sector eras for the better developments and<br />
adjustment of the Competence Model in this Sector in general.<br />
3.1. Organisation of the National Workshops<br />
Water Sector experts as well as adult and vocational training entities were invited to introduce their<br />
vision on professional skills and abilities that are needed for working in the field of water management.<br />
Job profiles, workplace descriptions and related vocational education and training opportunities in the<br />
field of water management and especially in sewage treatment plants.<br />
The national level Workshops were realized in four European countries: Germany, Greece, Hungary,<br />
and Romania. They were a half-day or full-day event with durations between 5 up to 8 hours. The agenda<br />
topics were defined the same for all the workshops and adjusted to the preferences and the occupational<br />
specializations of the participants of each country.<br />
Workshops intended to record the identification of the needed competences, professional skills, and<br />
abilities for all groups of employees in the sewage treatment plants. The job profiles of the involved<br />
professions and specialisations in the operation of sewage treatment plants were explicitly analysed.<br />
Participants were also asked to record the available and existing occupational training programmes in the<br />
water sector and especially in the field of wastewater management and management and operation of<br />
sewage treatment plants.<br />
The attending potential participants of the workshops were comprised of designers, developers,<br />
providers and end users of Competence Models in the water sector. A first invitation with a very short<br />
description of workshop agenda and objectives was sent to all interested people in each country 6-10<br />
weeks prior the event. A second reminder with detailed information on the agenda, registration form and<br />
details of the location of the event was sent 2-4 weeks before the workshop. Additionally, several phone<br />
calls were made or extra emails were sent for any extra information that was needed and especially at the<br />
last week before the workshop.<br />
Invited experts came from: a) users of professional training in the water sector (sewage utilities,<br />
wastewater units, water operators, private consulting enterprises and engineering companies, b) providers<br />
of professional training in the water sector (academics in the water sector, private and public training<br />
centers, universities, technical universities, technical colleges and research institutes), c) decision makers<br />
for professional training in the water sector in general (politicians, water associations, ministries of<br />
education and professional training, responsible ministry for water resources affairs, regional public<br />
administrations and organisasion for standardisation), and finally d) human resources development<br />
entities.<br />
The whole event divided in 2 main sections, one information sharing section and a second interactive<br />
section.<br />
The goal of the first Information Sharing Section was the introduction on the concept of competences,<br />
competence models, competence modeling for the water sector, European Qualification Framework (EQF)<br />
and the National Qualification Framework (NQF). Additionally, presentations for the categorization of the<br />
main domains of the water sector, procedures of management of a wastewater and/or sewage treatment<br />
plant were included, in order to illustrate the objectives of the workshop, get known the wide meaning of<br />
the related terms, underline the lack of such a model for the water sector and facilitate the participation of<br />
the guests in the second Group Collaborative Section.<br />
The Group Collaborative Section consists of 3 sessions, one brainstorming session for the<br />
identification of the main involved professions and specializations for the management and operation<br />
wastewater and sewage treatment plants as well as the existence of vocational education and training<br />
opportunities in this field, one session for filling out a predefined questionnaire with the required<br />
61
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
competences of the employees in the management of sewage treatment units and a third one in order to<br />
wrap-up all the results.<br />
For the Brainstorming Session, a number of questions were posted by the organizers and a progressive<br />
discussion started among all the participants. Through this, the job profiles and professional<br />
specializations in the sewage treatment plants and wastewater units were described. Besides, notes were<br />
taken for the occupational skills, qualifications, level of specialization, and the percentage of well-skilled<br />
employees (workers) in correlation with the available vocational training programs for the field of<br />
wastewater and sewage management.<br />
In the Second Session, a questionnaire with a list of competences for all the categories of employees<br />
and all the operative procedures of the sewage treatment plants was discussed. All the employees were<br />
divided in three groups - categories (workers / operators, technicians / engineers and management<br />
directors).<br />
The total number of the questioned competences (knowledge, skills, activities, expertise) is categorized<br />
in groups in accordance with the operative function of the sewage treatment plants (Table 1).<br />
Table 1. Categories of competences for the sewage treatment plants<br />
Categories of competences<br />
1 General activities 7 Biological section - biological filter<br />
2 General knowledge 8 Biological section - aeration tank<br />
3 General skills 9 Biological setting - secondary setting<br />
4 Measurements and investigation 10 Biological setting – general<br />
5 Maintenance and operation 11 Sludge digestion<br />
6 Primary treatment 12 Mechanical section<br />
The following were investigation for each competence and directed to each one of the three groups of<br />
employees categories:<br />
• Is this competence needed?<br />
• The answer could be: Yes, the competence is needed or No, it is not needed<br />
• (If the competence is needed)<br />
• How important is this competence for the group of employees?<br />
• The answer refers to the selection one of the 6th scale: 0, 1, 2, 3, 4, 5, and 6 (0= not important, 1=<br />
less important, 2= a bit important, 3= quite important, 4= important and 5= very important)<br />
• Which level of this competence is needed for this group of employees according the 8th scale of<br />
EQF standard?<br />
3.2. Online Survey Desogn<br />
The online survey, for defining the needs of the water sector in general concerning the competence<br />
modeling, is launched and available to all interested Water Experts. The survey was based on a<br />
comprehensive questionnaire of 15 issues-questions and available in 5 different languages: English,<br />
German, Greek, Hungarian and Romanian. The survey was active for 2 months and accessible in the link<br />
http://survey.agroknow.gr/index.php?sid=38344&newtest=Y&lang=en (for English language). Main<br />
62
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
objectives of the whole initiative is to direct to as many water experts from the whole Europe (at least) and<br />
collect their aspects and visions on the development and adjustment of a Competence Model in the Water<br />
Sector.<br />
First, an invitation letter was sent to all interested experts from all the domains of water sector and<br />
occupational and adult training and an announcement circulated to all related publically means<br />
(newspapers, scientific journals, online platforms and web sites, and water associations and organisations).<br />
Several reminder announcements and e-mails letters released during the running period of the Survey.<br />
The covering topics of the online questionnaire are the a) Current Awareness of Competence<br />
Standards, b) Perceived Need of the Implementation of Competence Model in the Water Sector, c)<br />
Vocational Education and Training in the Water Sector, and d) Demographic Data of the participants. The<br />
list of domains of the Water Sector that is appeared in the online questionnaire and gives its main<br />
divisions is presented in the table 2.<br />
Table 2. Suggested Domains of Water Sector as they are presented in the Online Questionnaire<br />
1 Irrigation Water<br />
2 Water Use in Animal Husbandry<br />
Suggested Domains of Water Sector<br />
3 Hydrology (e.g. surface and ground water, water resources studies)<br />
4 Hydraulic Engineering (e.g. physical modeling, numerical modeling, seepage studies)<br />
5<br />
Environmental Protection (e.g. Environmental research, protection of water resources<br />
from pollution, ecotoxicology)<br />
6 Legislation<br />
7 Hydroelectricity<br />
8 Geothermical power<br />
9 Wastewater management<br />
10 Sewage Treatment Plants<br />
11 Desalinization Plants<br />
12 Water Supply (potable Water)<br />
13 Domestic Water use (indoor and outdoor household purposes)<br />
14 Transportation on water (rivers and lakes navigation)<br />
15 Water Sports / Athletic Activities<br />
16 Recreational Uses of Water Resources (e.g. baths, spas, …)<br />
63
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
For the first section (Awareness of Competence Standards), a number of questions are raised in order<br />
to investigate the understanding of the terms “competence”, “competence standards”, and “Competence<br />
Models”, the aspect of the importance of Competence Models to explicit describe the frame of job profiles<br />
and further specializations, and the involvement or prospective application of Competence Models in the<br />
description of job professions/specializations in a specific field (Figure 1).<br />
Figure 1: Part of the Online Questionnaire for the requirements exploration of the Water Sector in competence<br />
modeling<br />
Next section “Perceived Need of the Implementation of Competence Model in the Water Sector” is<br />
divided in two parts with one corresponding question for each one part. The level of the importance of the<br />
Competence Model in the water sector in general to draw the related job profiles is inquired. In the second<br />
part, the significant reasons of the necessity of the Competence Model in describing the framework of job<br />
professions and specializations in the water sector and the level of their importance are listed.<br />
The “Vocational Education and Training in the Water Sector” is comprised of two parts, one for the<br />
exploration on how the employees are well-skilled and competent enough in a list of domains of the Water<br />
Sector and the second one for defining the degree/level of the existence of specialised training<br />
opportunities for job professions of each one domain of the Water Sector.<br />
At the end, a section with demographic questions is included for specifying the gender, age, level of<br />
higher education, country of origin, sector of work or research, and the relevance of their field of<br />
work/interest with the listed domains of Water Sector.<br />
4. Results from Requirements Analysis<br />
4.1. National Workshops Results<br />
The main outcome of all the National Workshops is the general consensus of the absolute necessity for<br />
the development of a Competence Model in the specific field of sewage treatment plants as a pilot testing<br />
of the instrument and the adjustment in all the domains of the Water Sector in a later phase. This will help<br />
on the better description and analysis of all the related job profiles, define the required competences and<br />
64
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
match each profession with all the important competences. In case of sewage treatment plants, the<br />
developing Competence Model should consider several parameters, such as the size of the unit (small or<br />
big), offered services (e.g. reuse of wastewater), level of rehabilitation and sludge utilisation, the state of<br />
development, application of new technologies and the level of automatisation.<br />
It is also important the differentiation of employees’ categories among the four national workshops,<br />
based on the education/training needed to occupy that specific job or specialization. Thus, a short<br />
description and explanation should be given for each one group of employees. The feedback from the<br />
workshops raised important suggestions on changing the categorization of employees of sewage treatment<br />
plants.<br />
The initial categorisations of employees were:<br />
“workers, technicians/engineers, and management directors”<br />
The new groups of employees are:<br />
“semi-skilled workers, skilled workers, technicians, biological engineers, chemical engineers,<br />
mechanical engineers, automation engineers and management directors”<br />
An idea for recording the most important jobs related to the sewage treatment and match each one with<br />
the proposed or any missing (no listed) competences came up. The suggested jobs and specializations are<br />
listed in the table 3.<br />
Additionally, the competences could be grouped differently in order to cover both water treatment as<br />
well as the sludge treatment. Competences for the work in the laboratory, measurement and controlling the<br />
whole function of the unit should be included.<br />
Another dimension of categorizing the proposed competences could be according the basic processes<br />
of a sewage treatment plant.<br />
• Planning/Construction<br />
• Operation/Maintenance<br />
• Control/Regulation<br />
• Development/Research<br />
Table 3. Involved Jobs and professional specialisations as they were described at the national level<br />
Workshops<br />
Water pipe worker / technician<br />
Sewer pipe cleaner<br />
Jobs and Specializations for the Sewage Treatment Plants<br />
Senior laboratory worker<br />
Senior sewage maintainer<br />
Head of the operational<br />
department<br />
Water supply and sewage<br />
technician<br />
Sewer inspector Senior sewer cleaner Engineer<br />
Sewer maintainer Senior sewer inspector Senior engineer<br />
Sludge dryer maintainer<br />
Laboratory worker<br />
Senior sludge cleaner<br />
Pipe and pipe system<br />
controller<br />
Head of the engineering<br />
department<br />
Head of the conducting<br />
department<br />
Sampler Leader of the sewage section Managing director<br />
65
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Following the outcomes and the interested results from a so wide range inquiry (experts from four<br />
European countries), the keystones of a fully applicable and functional Competence Model have been<br />
determined for the Water Sector. All the measurable and remarkable elements have been evaluated for the<br />
implementation in the case of management of sewage treatment plants and the adjustment in other<br />
domains of Water sector.<br />
4.2. Results Results of the Online Survey<br />
On the contrast with the strengthen focus of the National Workshops on describing the outlines of the<br />
development a Competence Model for the management of sewage treatment plants, the outcomes of the<br />
online survey are more general and aim to define the requirements of all the domains of the Water Sector<br />
concerning the development and application of a Competence Model.<br />
Concerning the results of the online questionnaire, a summary of the responses is presented since the<br />
survey just ends and the analysis of the results is in progress. The first replies revealed interesting results<br />
which are helpful for the further design and development of the Competence Model.<br />
All the experts answered that they are familiar with the concept of the term “Competence” and the<br />
majority of them (76.6%) have the same opinion for the term “Competence Model”. As for the level of<br />
understanding the pathways that the Competence Models can be proved useful for describing the<br />
framework of job profiles, the majority of experts select the middle-level 3 (quite understanding) in a<br />
percentage of 42,53% or level 4 (understanding) in a percentage 22.99% from the scale 1 (= less<br />
understanding), 2, 3, 4, and 5 (= enough understanding). Besides, most of the participants (57,47%)<br />
replied that except from knowing the concept of “Competences”, they have already used them in order to<br />
describe job professions and specializations in their working or researching field.<br />
Measuring the usefulness of the Competence Model in the water Sector, a great percentage of replies<br />
mention the importance of such a model in this specific sector. A portion of 44,83% answer the level 4<br />
(important) and another 31,93% select the level 5 (very important) in the scale 1 (= less important), 2, 3, 4,<br />
and 5 (= very important) (Figure 2).<br />
Figure 2: Usefulness of a Competence Model into the Water Sector<br />
In addition, there is a consensus of the experts for the reasons which underline the importance of the<br />
Competence Model. Equal percentages (40%) believe firmly that acquisition of qualifications, as well as<br />
measurement of training needs and gap analysis establish the importance of the application of such a<br />
model. A percentage of 28% have the same opinion for the description of job profiles and the<br />
66
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
comparability of training opportunities. Smaller, but not negligible (22%), find the explanation of the<br />
organizational requirements a good reason for the development of this model.<br />
As for the estimation of the level of employees’ training in all the domains of the Water Sector, the<br />
answers reveal that people are well-skilled and enough competent mainly for the field of water supply<br />
(63%), wastewater management (54%), sewage management (60%) and finally hydrology-research on<br />
ground and surface water resources (45). Besides, enough skilled are also the employees in the fields of<br />
hydraulic engineering - numerical modeling etc (35.83%), environmental protection (39%), irrigation<br />
water use (29%) and operation of units for hydroelectricity (24%).<br />
Based on the inquiry of the level of the existence of training opportunities for each one of the domain<br />
of the Water Sector, the first results are notable. Wastewater management in general and sewage<br />
management, and water supply seem to be the domains with a lot of training opportunities for the learners<br />
and employees (further training) and this is a good explanation of why the employees are enough skilled<br />
(as previous showed) and a reason that confirm the imperativeness of the pilot testing of the Competence<br />
Model in one of these fields, where a large number of competence have been described and analyzed.<br />
A large number of the answers find the absence of training programmes for the agricultural use of<br />
water resources (irrigation water use and water use in animal husbandry). The level of vocational training<br />
for the fields of hydrology science, hydraulic engineering and environmental protection are significant, but<br />
new programmes are needed. Concerning the operation of hydroelectricital plants and units for the<br />
utilization of Geothermical power the results are not so easy to be explained. Finally, there is plenty of<br />
offering training programs for the legislative issues in accordance of the water use (Figure 3).<br />
Figure 3: Existence of specialised training opportunities for each Water Sector area professions<br />
67
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Finally, these first results of this survey underline the importance of the competences and competence<br />
modeling in the describing the job profiles and improving the opportunities of the professional training.<br />
Besides, determination of the domains of Water Sector with a lot of vocational and training programmes<br />
and enough competent employees, define the first fields for the implementation of the Competence Model<br />
in the Water Sector.<br />
4.3. Implications for Competence Model in the Water Sector<br />
A Competence Model describes the actions of an employee in order to achieve or exceed the strategic<br />
goals of the organization-industry (Delamare Le Deist and Winterton, 2005, Teodorescu, 2006).<br />
From the results of the National Workshops and the Online Survey, it seems that there is a great<br />
differentiations of the professional training and the level of well-skilled employees in the domains of the<br />
water Sector. Apart from excellent understanding of the deep meaning and the importance of a<br />
Competence Model in the specific professional learning sector, the experts believe competence modeling<br />
will improve the transparency and the comparability of the training opportunities, and specify and develop<br />
new required competences for each one specific job profession.<br />
A useful outcome from the online survey is the determination of specific fields (Water supply,<br />
Wastewater management, Sewage management) as the domains of the Water Sector with a lot of existent<br />
training programs and enough competent employees. Consequently, these professional learning fields<br />
should be used for the first pilot testing of such a model, since a large number of competences, that should<br />
be defined, and descriptions of job profiles are included.<br />
In case of the specific domain of sewage management, the Competence Model should include<br />
Competences, which are expressed in four dimensions:<br />
a. Job description, for a detailed description of all the involved Job professions, occupations,<br />
positions or tasks that are involved in all the operational processes of the industry<br />
b. Recording the Competences, for creating a detailed list with all the current or future required<br />
competences of each job profession<br />
c. Categorisation of the competences in an easy and understanding way<br />
d. Parameters of the industry, concerning the size and the services of the industry<br />
5. Conclusions<br />
Competences are becoming more and more important for business, life-long learning and the whole<br />
European society. In particular for professional training, a shift from learning input towards learning<br />
outcome orientation can be identified in combination with the increase of technology-enhanced learning:<br />
Information and communication technologies' support for learning, education, and training as well as for<br />
competence and skill development is crucial to achieve the overall objective of the European i2010<br />
strategy for information society and media (COM 2005) to become the leading information society and<br />
region worldwide and of the new European Digital Agenda 2020 (COM 2010). The ongoing focus and<br />
inclusion of technology-enhanced learning within the 7th Framework Programme is reflecting its impact<br />
and support for business and competence development both by enterprises and individual employees.<br />
The European Commission states in its publication on "The use of ICT to support innovation and<br />
lifelong learning for all-A report on progress" of 9 October 2008 (SEC 2008) the growing success of<br />
technology-enhanced learning ("A decade of experience in Europe has proven its value as an innovative<br />
tool for education and training") and "reflects the growing complexity of e-learning and its role as a basic<br />
tool for education and training as well as it concludes that e-learning should be seen as an important part<br />
of learning in general". That is supported by the decision of the European Commission that technologyenhanced<br />
learning has become one of the four transversal lines of the Lifelong Learning Programme<br />
(2007) and a general priority in the four vertical programmes (COM 2008). Thus it can summarized that<br />
68
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
competence orientation and competence models can be seen as one of the main drivers and facilitators of<br />
the new knowledge and information society and that technology-enhanced learning is a key instrument<br />
with growing usage and importance.<br />
The worth of Competence Models is proved by the increase of competition, innovation and raising<br />
consumer demands which have led the labour market and the industries to search for well-skilled and<br />
competent employees. On the other hand learners, employees and individuals look for educational and<br />
training programmes that will supply them with the important knowledges, skills and other elements of the<br />
concept “competences” and set themselves competitive and essential in their workplace.<br />
The design and development of Competence Models should be drawn according the preferences,<br />
requirements, and innovations of each professional learning sector in which they will be implemented.<br />
The water Sector is wide range sector with a lot of working and researching fields and a plenty of job<br />
professions and specializations. European policies have been developed and adopted for the protection and<br />
sustainable utilisation of water creating a huge demand in particular in the vocational training. This work<br />
provides the main lines and the tools for recording the specific requirements and needs of the domains of<br />
the water Sector in order to develop a successful and applicable Competence Model for this Professional<br />
Learning Sector.<br />
Acknowledgement<br />
The work presented in this paper has been funded with support by the European Commission, and<br />
more specifically the project No DE/09/LLP-LdV/TOI/147230 “WACOM: WAter Competence Model<br />
transfer” (http://www.wacom-project.eu) of the Lifelong Learning Programme (LLP). This publication<br />
reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which<br />
may be made of the information contained therein. The authors would like to thank all the consortium<br />
partners for their contribution in the design and realization of the requirements analysis.<br />
References<br />
Aspin D.N., and J.D. Chapman. 2000. Lifelong learning: concepts and conceptions. International Journal of Lifelong<br />
Education. 19 (1): 2-19.<br />
Boyatzis R.E. 1982. The competent manager: A model for effective performance. New York: Wiley.<br />
COM 2005 229: European i2010 strategy for information society and media (2005), http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52005DC0229:EN:NOT<br />
.<br />
COM 2010: European Digital Agenda 2020 (2010), http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52010DC0245:EN:NOT<br />
.<br />
COM 2008 865: An updated strategic framework for European cooperation in education and training (2008),<br />
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2008:0865:FIN:EN:PDF.<br />
Delamare Le Deist F., and J. Winterton. 2005. What is competence? Human Resource Development International, 8<br />
(1): 27-46.<br />
Draganidis F., P. Chamopoulou, and G. Mentza. 2006. An ontology based tool for competency management and<br />
learning paths,: 6th International Conference on Knowledge Management I-KNOW 06, Special track on Integrating<br />
Working and Learning, 2006, Graz.<br />
Dubois D.D. 1993. Competency-based performance improvement: A strategy for organizational change, Amhest,<br />
MA: HRD Press Inc.<br />
Employment and Training Administration (ETA),<br />
http://www.careeronestop.org/competencymodel/pyramid.aspx?WS=Y.<br />
69
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Ennis R.M. 2008. Competency Models: A Review of the Literature and the Role of the Employment andTtraining<br />
Administration (ETA). U.S. Department of Labor, Employment and training Administration, Office of policy<br />
development and research, Division of research and Evaluation, pilots and demonstration Team.<br />
European Qualifications framework for Lifelong Learning (EQF).<br />
(http://ec.europa.eu/education/pub/pdf/general/eqf/leaflet_en.pdf).<br />
Field J. 2001. Lifelong Education, International Journal of Lifelong Education. 20(1/2): 3-15.<br />
Griffin C. 1999. Lifelong learning and social democracy. International Journal of Lifelong Education. 18 (5):<br />
329-342.<br />
HR-XML 2006: HR-XML Consortium Competencies (Measurable Characteristics). 2006.<br />
http://ns.hr-xml.org/2_4/HR-XML-2_4/CPO/Competencies.html.<br />
IEEE 1484.20.1 RCD - IEEE Learning Technology Standards Committee. 2007. IEEE Standard for Learning<br />
Technology - Data Model for Reusable Competency Definitions (RCD), IEEE 1484.20.1-2007.<br />
IMS RDCEO. 2002. IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective (RDCEO)<br />
http://www.imsglobal.org/competencies/.<br />
International Board of Standards for Training, Performance and Instruction. 2006. Competencies<br />
http://www.ibstpi.org/competencies.htm.<br />
Juri L., D. Coi, E. Herder, A. Koesling, C. Lofi, D. Olmedilla, O. Papapetrou, and W. Siberski. 2007. A Model for<br />
Competence Gap Analysis, <strong>Proceedings</strong> of 3rd International Conference in WEB Information Systems and<br />
technology Barcelona, Spain.<br />
Key Competences for Lifelong Learning: Official Journal of the European Union, L394. 2006.<br />
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/en/oj/2006/l_394/l_39420061230en00100018.pdf.<br />
Lester S. 1995. Beyond knowledge and competence towards a framework for professional education, Capability 1<br />
(3): 44-52.<br />
Lucia A.D., and R. Lepsinger. 1999. The Art and Science of Competency Models: Pinpointing Critical Success<br />
Factors in Organisations. Jossey-Bass, San Francisco.<br />
McClelland D. 1973. Testing for Competence Rather Than for Intelligence, American Psychologist Journal. 20:<br />
321-333.<br />
Publicly Available Specification (PAS) 1093. 2009. Human Resource Development with special consideration of<br />
learning, Education and Training - Competence Modeling in Human Resource Development.<br />
http://www.qed-info.de/downloads.<br />
Rotwell W.J. 2002. The workplace learner: How to align training initiatives with individual learning competencies.<br />
New York: American Management Association.<br />
Sampson D., and D. Fytros. 2008. Competence Models in technology-enhanced Competence-based Learning. In<br />
Adelsberger H., J. Kinshuk, M. Pawlowski, and D. Sampson (Eds.), International Handbook on Information<br />
Technologies for Education and Training, 2nd Edition, Springer, June 2008.<br />
SEC 2008 2629. 2008. The use of ICT to support innovation and lifelong learning for all - A report on progress of 9<br />
October 2008. http://ec.europa.eu/education/lifelong-learning-programme/doc/sec2629.pdf.<br />
Shippman J.S., R.A. Ash, M. Battista, L. Carr, L., L.D. Eyde, B. Hesketh, J. Kehoe, K. Pearlman, and J.I. Sanchez.<br />
2000. The practice of competency modeling. Personnel Phylosophy. 53: 703-740.<br />
Spencer L.M., and S.M. Spencer. 1993. Competence at work. New York: Wiley.<br />
Stanley I., A. Al-Shehri, and P. Thomas. 1993. Continuing education for general practice. 1. Experience, competence<br />
and the media of self-directed learning for established general practices, British Journal of General Practice. 43:<br />
210-214.<br />
70
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Water Research Foundation in USA, http://www.waterresearchfoundation.org .<br />
Teodorescu T. 2006. Competence versus competency: What is the difference? Performance Improvement. 45 (10):<br />
27-31.<br />
Wood J.O. 1988. Continuing education in general practice in the UK: A Review, Family Practice, 5: 62-67.<br />
71
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Online educational repositories for promoting agricultural knowledge<br />
C.I. Costopouloul 1 , M.S. Ntaliani 2 , M.T. Maliappis 3 , R. Georgiades 4 , A.B. Sideridis 5<br />
Abstract. Towards promoting sustainable agriculture and economic growth, the development of the agricultural<br />
workforce and setup of innovative agricultural systems are required. Agricultural educational repositories are<br />
systems used for storing, reusing and sharing agricultural learning resources. They contribute to agricultural<br />
education at different educational levels and target groups. Thus, this paper firstly provides an overview of<br />
Institutional Repositories (IRs) and Open Access Archives (OAAs) in Greece and agricultural repositories<br />
worldwide. Also, it describes the agricultural repositories that provide access to educational content in Greek and<br />
presents experiences from the establishment of Agricultural University of Athens’ (AUA) repository.<br />
Keywords: agricultural education, Institutional Repositories, Open Access Archives, open source software.<br />
1. Introduction<br />
Nowadays, the educational process for tutors and pupils has been greatly facilitated by giving access to<br />
learning resources through educational repositories. Online learning repositories are Web based<br />
repositories used for storing, reusing and sharing learning resources. An Institutional Repository (IR) is a<br />
digital collection of the intellectual output of an institution, accessible to users both within and outside of<br />
the institution (i.e. universities, research organizations, NGOs, government agencies and private<br />
institutions. Also, Open Access Archives (OAAs) are digital learning repositories of submitted material<br />
that the authors or their institutes wish to make publicly available without financial or technical barriers.<br />
The major difference between IRs and OAAs is that IRs can be closed access, while OAAs are always<br />
open to outside users.<br />
In European Union, there is a great variety of learning/educational repositories. Although, the majority<br />
includes digital content and a brief description (metadata), there are also repositories that are only<br />
catalogues of learning resources. Educational repositories include any type of resource from ‘traditional’<br />
texts books to digital materials. Nonetheless, the trend is in favor of the latter type for promoting teachers’<br />
uptake of innovative materials and learning style and making resources available and visible to the users<br />
(EDRENE, 2009).<br />
Towards promoting sustainable agriculture and economic growth, the development of the agricultural<br />
workforce and setup of innovative agricultural systems are required. Concerning agricultural repositories,<br />
1 C.I. Costopoulou<br />
Informatics Laboratory, Agricultural Univeristy of Athens, 75 Iera Odos, 118 51 Athens, Greece<br />
tina@aua.gr<br />
2 M.S. Ntaliani<br />
Informatics Laboratory, Agricultural Univeristy of Athens, 75 Iera Odos, 118 51 Athens, Greece<br />
ntaliani@aua.gr<br />
3 M.T. Maliappis<br />
Informatics Laboratory, Agricultural Univeristy of Athens, 75 Iera Odos, 118 51 Athens, Greece<br />
michael@aua.gr<br />
4 R. Georgiades<br />
Informatics Laboratory, Agricultural Univeristy of Athens, 75 Iera Odos, 118 51 Athens, Greece<br />
as@aua.gr<br />
5 A.B. Sideridis<br />
American Farm School, P.O. Box 23, 551 02, Thessaloniki, Greece<br />
rgeorg@afs.edu.gr<br />
72
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
they focus on agricultural education and training. Either providing elementary, vocational, college or<br />
general education, they should address particular target groups, namely farmer communities, agricultural<br />
policy makers, agri-business and industry communities, public communities, research and development<br />
communities and agricultural education communities.<br />
Thus, the aim of this paper is to present a new initiative for establishing an agricultural educational<br />
repository by the Agricultural University of Athens (AUA). During a century of operation, AUA has<br />
produced a great amount of information and knowledge, and now possesses an enormous collection of<br />
rare books, magazines, photographs and other educational material. The main objectives for developing an<br />
IR in AUA are to preserve the cultural and scientific heritage of the university, provide open access to<br />
grey literature, and promote scientific research and education.<br />
The structure of the paper is the following: in the next section IRs and OAAs in agriculture and those<br />
providing Greek content, as well as the current status of IRs and OAAs in Greece are presented. Section 3<br />
presents DSpace, a widely known mechanism, upon which many IRs have been built. Section 4 describes<br />
lessons learnt from establishing the AUA repository. Section 5 introduces the Metaschool project,<br />
regarding the training of tutors in agricultural repositories. Finally, some conclusions and discussion on<br />
further work are apposed.<br />
2. Background<br />
2.1 Agricultural IRs and OAAs<br />
A number of initiatives have been established for the development of online educational repositories<br />
related to agriculture using semantic technologies, envisioning a one stop shop for all kinds of information<br />
related to agriculture. Such initiatives include the following: the National Agricultural Library of the<br />
United States housing one of the world' s largest and most accessible agricultural information collections;<br />
AGLINET, which is a voluntary association of large agricultural libraries in Italy; AGRIS (International<br />
System for Agricultural Science and Technology) referring to a global public domain Database with 2.6<br />
millions structured bibliographic resources; and Organic Eprints regarding an international open access<br />
archive for papers related to research in organic agriculture. Table 1 analytically shows good examples per<br />
country.<br />
73
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Table 1. Agricultural IRs and OAAs globally<br />
IR/ OAA<br />
National Agricultural Library<br />
AGLINET<br />
AGRIS<br />
Organic Eprints<br />
Centre National de Recherche Agronomique<br />
CGIAR On-line Learning Resources<br />
COTR's e-training site<br />
EcoLearnIT<br />
FAO Capacity Building Portal<br />
Lao Agriculture Database<br />
Network of Aquaculture Centres in Asia-<br />
Rural-eGov Observatory<br />
SANREM CRSP Knowledge Base<br />
Turkish Agricultural Learning Object Repository<br />
Country<br />
USA<br />
Italy<br />
International<br />
International<br />
Cote D'Ivoire<br />
USA<br />
Portugal<br />
USA<br />
Italy<br />
Lao Democratic Republic<br />
Pacific - Thailand<br />
Greece<br />
USA<br />
Turkey<br />
Moreover, there have been established agricultural repositories that provide learning resources in<br />
Greek. Up till now, there number is restricted but provide useful information for students, teachers and<br />
farmers. These are: the American Farm School Repository, where users can find material from the<br />
American Farm School archives; the Rural e-Gov Observatory, which provides training content about e-<br />
government services of SMEs in European rural areas; the Bio@gro platform, which aims at providing a<br />
multilingual single point of information access on organic farming and products to all interested parties of<br />
the Organic Agricultural community; and the Organic.Edunet Web portal, which provides educational<br />
content about Organic Agriculture and Agroecology.<br />
2.2 IRs and OAAs in Greece<br />
According to recent surveys, there is a rapid growth of academic IRs, showing that 15 out of 33<br />
institutions run their own repositories. Although authors are skeptical about releasing their work to the<br />
eyes of the wider public, mainly due to copyright infringement, open access is gaining ground and fans all<br />
over Greece (Chantavaridou, 2009). Also, academic IRs or smaller ones at department level are growing.<br />
Dissertations and undergraduate theses, reports, conference papers, and postprints comprise the core<br />
material. For a small country like Greece the problem of knowledge dissemination has been resolved via<br />
HEAL-link (www.heal-link.gr). The use of open source software for creating IRs in Greece has facilitated<br />
the operation of “openarchives.gr”, a private initiative for searching across Greek IRs. Currently, it is the<br />
only search engine that searches simultaneously across a collection of Greek IRs via OAI-PMH<br />
protocol.Moreover, IRs have been developed mainly using open source software, such as Dspace<br />
(http://www.dspace.org), Greenstone (http://www.greenstone.org), Dienst<br />
74
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
(http://www.cs.cornell.edu/cdlrg/dienst), and Flexible Extensible Digital Object and Repository<br />
Architecture (Fedora) (http://www.fedora.info). The most commonly used is DSpace.<br />
3. DSpace platform<br />
DSpace is an open source software platform that enables organizations to capture, describe and<br />
preserve digital assets. It is designed to support the long-term preservation of the digital material stored in<br />
the repository. Provides support for a variety of digital formats and content types including text, images,<br />
audio, and video and distributes it over the web. DSpace allows contributors to limit access to items in<br />
DSpace - at the collection and the individual item level. DSpace provides long-term physical storage and<br />
management of digital items in a secure, professionally managed repository including standard operating<br />
procedures such as backup, mirroring, refreshing media, and disaster recovery. It is typically used as an<br />
institutional repository. It has three main roles regarding facilitating: (a) capture and ingest of materials,<br />
including metadata about the materials; (b) easy access to the materials, both by listing and searching; and<br />
(c) the long term preservation of the materials.<br />
The DSpace submission process allows for the description of each item using a qualified version of the<br />
Dublin Core metadata schema. Digital items are made up of a bundle of digital files and the system allows<br />
for the creation, indexing, and searching of associated metadata to locate and retrieve the items and<br />
provides distributed access to these items through a search and retrieval subsystem. DSpace repository<br />
uses Apache Lucene as search engine. Lucene is an open source search engine and is used by DSpace to<br />
implement indexing and searching facilities. Lucene provides stop word removal, stemming, and the<br />
ability to incrementally add new indexed content without regenerating the entire index. The two software<br />
products are based on Java language and are highly extendible. Summarizing, DSpace includes the<br />
following features:<br />
(a) User Interface<br />
• Provides a Web based mechanism for submission by end-user and System Administrators<br />
• Supports search and retrieval of items by browsing or searching the metadata<br />
(b) Workflow<br />
• Enables differing submission workflows for communities<br />
(c) Open Archives Initiative (OAI)<br />
• Is OAI-PMH 2.0 compatible and uses the OCLC OAICat<br />
(d) Persistent Identifiers (Handles)<br />
• Implements CNRI handles as the persistent identifier associated with each item<br />
(e) Access Control<br />
• Allows contributors to limit access to items at both the collection and the individual item<br />
level.<br />
(f) Metadata Schema<br />
• Utilizes qualified Dublin Core (DCMI, 2008).<br />
4. AUA repository<br />
AUA is one of the oldest universities in Greece and the major one among those serving the agricultural<br />
sector. During its almost a century operation, it has produced a huge amount of information and<br />
knowledge, and now possesses an enormous collection of rare books, magazines, photographs and other<br />
educational material. To preserve this valuable property the university decided to investigate the most<br />
appropriate way to collect and disseminate it to the university community, the agricultural sector and the<br />
Greek society. For this purpose, a committee has been established consisted of librarians, archive experts<br />
and information technology specialists, having as a main objective to find the most appropriate way to<br />
75
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
preserve and disseminate AUA’ s intellectual property, provide open access to grey literature, and<br />
promote scientific research and education, using the emerging Information Technology tools.<br />
The committee initially decided to adopt the creation of an IR as a means to accomplish its task. There<br />
are several software tools that can be used to develop and run an IR. The appropriate tool should fulfill<br />
several criteria set by the committee. Among these criteria are the easyness of access, support of several<br />
storage formats, handling of copyrights, enhanced storage and search capabilities, extendibility and<br />
flexibility and support of metadata harvesting standards, such as OAI-PMH.<br />
The investigation process considered mainly open source software and checked as serious candidates<br />
DSpace, Greenstone, Dienst, and Fedora. Finally, the committee selected DSpace as the most appropriate<br />
tool, since it fulfills the main selection criteria and provides easyness of installation and low maintenance<br />
cost and has the ability to define a work-flow for material submission.<br />
In the first stage of its operation the IR includes electronic theses and dissertations. Its access is<br />
realized through the AUA library or the link: http://dspace.aua.gr/. In order to fulfill the liabilities for their<br />
degree in agricultural sciences, students have to elaborate a dissertation. The same applies to the post<br />
graduate and doctoral students. Each year almost 500 new theses and dissertations are produced. In the<br />
future, it is scheduled to incorporate a collection of rare books and agricultural magazines that exist in the<br />
archives of the university. Long term plans include the incorporation of the majority of grey literature<br />
produced at the university, with emphasis on the research papers and reports.<br />
At the present stage of development (Fig. 1), the content of the IR can be searched through its<br />
metadata. It is harvested using OAI-PMH protocol by “openarchives.gr” and is indexed in Directory of<br />
Open Access Repositories (DOAR), the Registry of Open Access Repositories (ROAR) and the Greek<br />
Digital Resources Index. In the future, the activation of the full-text searching capability of DSpace and<br />
the connection of IR with a federated searching mechanism to all heterogeneous resources available at<br />
AUA (Digital Library collections, OPAC, IR, etc.) is planned.<br />
Some representative metadata elements used in AUA’ s repository are the following: author name,<br />
university department, editor name, student id, date of copyright, date or date range that the item became<br />
available to the public, date of publication or distribution, recommend for theses/dissertations, abstract or<br />
summary, degree title, number of pages.<br />
Figure 1. Screenshop from AUA’s Repository<br />
76
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
5. Metaschool project<br />
Since the majority of Greek authors are still skeptical about providing their work to the wide public due<br />
to copyrights, AUA is making efforts to promote open access to learning repositories. In this direction, an<br />
initiative has been launched from October 2008. Metaschool is a European project aiming at improving inservice<br />
training of tutors and school Information and Coomunication Technology (ICT) staff through the<br />
effective use of digital content. Metaschool focuses on organization, sharing, use and re-use of digital<br />
learning resources that can be accessed through online learning repositories. Analytically, the main<br />
objectives of the project are the following: (a) adaptation, development, testing, implementation and<br />
dissemination of a training framework regarding metadata, learning resources, and learning repositories;<br />
(b) development and implementation of strategies/ best practices for organizing favorite/useful learning<br />
resources into personal portfolios of digital resources and setting up learning repositories at school or<br />
regional level; (c) proposal and testing of teaching methodologies/ pedagogical strategies regarding the<br />
use of digital learning resources in the context of the educational process for the subjects of Science and<br />
Agriculture; and (d) organization of pilot training and validation activities for teachers/ ICT staff to<br />
develop methods/ strategies for taking advantage from organizing learning resources into personal<br />
portfolios/ learning repositories and exchanging resources with teachers around Europe.<br />
As far as agriculture is concerned, the particular project can support it in many ways. As mentioned<br />
above, environmental/agricultural education is one of its thematic areas (Costopoulou et al., 2010). The<br />
particular area has been chosen because from one side numerous agricultural content and resources are<br />
available on the Internet allowing for a variety of instructional approaches, and from the other side<br />
environmental/agricultural education has not been fully incorporated in the school curricula despite its<br />
significance to sustainable development.<br />
Regarding the Metaschool tutors’ training, it is distinguished into three levels. The first level refers to<br />
digital learning resources and repositories and involves training on integrating online content to core<br />
academic content in lesson plans. The second level concerns educational metadata and training on<br />
accurate tagging and adding metadata to resources that tutors have used/ created. The third level regards<br />
social metadata and folksonomies and involves training in developing skills on combining the advantages<br />
of traditional metadata with state-of-the-art folksonomy approaches (D2.1, 2009).<br />
The training has been designed mainly on non-technical and technical aspects. Analytically, the nontechnical<br />
dimension concerns issues such as evincing the value of sharing educational material, using<br />
social networks in education, informing on Intellectual Property Rights protection and Creative Commons<br />
Licence. The technical dimension concerns issues such as interconnecting repositories, localisation of<br />
concrete learning resources, using the Internet in educational activities, introducing learning repositories,<br />
objects/resources and communities. It must be mentioned that the training will also include broader issues<br />
regarding the lack of teachers’ time and ensuring the high quality of educational material. According to<br />
the aforementioned requirements, a framework comprised of 21 self-contained modules has been<br />
designed. The modules are distinguished into three types: (a) teaching and learning; (b) ICTs in teaching<br />
and learning; and (c) technical training.<br />
For promoting the effort of open access to learning repositories, a training session for agricultural<br />
tutors in Greece took place at the premises of the American Farm School on March 2010. The aim of this<br />
session was to provide advanced training in using learning repositories and metadata. Eleven persons<br />
participated in the session, representing academic administration, in-service teachers, and library and<br />
computer resource staff. Although the audience was of different background and interests, the session was<br />
very well received, the faculty was quite engaged and enthusiastic and the level of commitment was pretty<br />
high.<br />
The session also regarded a twofold evaluation, namely evaluation of the session and the presented<br />
training module. Also, two personal interviews have been taken. According to the evaluation, an<br />
77
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
outstanding part considers that the session can improve much or very much their future instructions and<br />
most that it will enrich them. Also, the smashing majority is willing to attend another session. Participants<br />
have no doubt that the session could be beneficial and all agree that it is an important activity. More than<br />
half believe that the session was average to very good and. the majority seems to have enjoyed it. Most of<br />
them believe that the knowledge presented was averagely known by them and they did not have much<br />
difficulty in using the tools/techniques shown. Also, they feel more competent in metadata and the use of<br />
online resources.<br />
The participants estimate that their teaching practice will change after the session from average to<br />
much. The motivation of the majority regarding using educational portal in teaching is higher than before<br />
attending the session and their motivation for using techniques and tools is much higher. The session has<br />
succeeded in adding very much to the motivation of participants in uploading learning objects or scenarios<br />
to an educational portal. Overall, the session has fulfilled the participants’ expectations and more than half<br />
have increased their digital competence.<br />
6. Conclusions<br />
Agricultural education without limits can contribute to the improvement of quality of life by helping<br />
farmers to increase production, conserve natural resources, and provide nutritious food. In Greece open<br />
access to agricultural knowledge is gaining ground every day. In this context, AUA supports the<br />
knowledge dissemination through its evolving repository. In parallel, it participates in an even greater<br />
effort that has been started towards the development and cooperation of IRs for all Greek universities. The<br />
initiative is funded by European Union and Greek Government in the context of the National Strategic<br />
Reference Framework (NSRF) 2007-2013. The main purpose of this effort is to digitize a major part of the<br />
material held by the libraries and the archives of the universities in order to preserve this cultural and<br />
scientific heritage, providing open access to grey literature, and promoting scientific research and<br />
education. The material is consisted of rare books, magazines, photographs, research papers, theses,<br />
dissertations and other educational material. Moreover, AUA is contributing to the promotion of open<br />
access to learning repositories and the effective use of digital content via in-service training of tutors and<br />
school ICT staff in the context of the Metaschool project. Future work will concern the study of<br />
interoperability issues of agricultural repositories with Greek content, supported by academic institutions<br />
and related organizations, in order to build a national harvesting service.<br />
Acknowledgment<br />
The authors wish to acknowledge that part of this work has been funded by the European Union<br />
through the Comenius Programme..<br />
References<br />
Chantavaridou, E. (2009). Open access and institutional repositories in Greece: progress so far. OCLC Systems &<br />
Services, Vol. 25 (1), pp.47 - 59 .<br />
Costopoulou, C., Manouselis, N., Ntaliani, M., Tzikopoulos, A., (2010). Training Agricultural Tutors in Digital<br />
Learning Repositories. <strong>Proceedings</strong> of ITAFFE’10-3rd International Congress on Information and Communication<br />
Technologies in Agriculture, Food, Forestry and Environment, 14-18 June, Samsun, Turkey, ISBN 978-975-7636-<br />
71-7, pp. 15-21.<br />
DCMI, (2008). Dublin Core Metadata Element Set, Version 1.1. DCMI Recommendation. Available from:<br />
http://dublicore.org<br />
D2.1-METASCHOOL Deliverable: Training framework design, 2009.<br />
EDRENE, (2009). State of the art II-Educational repositories in Europe. Available from:<br />
http://edrene.org/results/deliverables/EdReNe%20D%202.6%20SoA%20-%20II.pdf<br />
78
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Training resources and e-Government services for rural SMEs: the rural inclusion<br />
platform<br />
Pantelis Karamolegkos 1 , Axel Maroudas 1 , Nikos Manouselis 1<br />
Abstract. Rural Inclusion, a project supported by the Information and Communication Technologies Policy<br />
Support Programme of the European Commission, aims to adopt, adapt, and deploy a Web infrastructure, in rural<br />
settings, combining semantics with a collaborative training and networking approach, offering e-Government<br />
services that will be supported by a rigorous and reusable service process analysis and modeling, and facilitating<br />
the disambiguation of the small businesses needs and requirements when trying to carry out the particular<br />
transactions. This paper, presents an overview of the architecture of RuralObservatory2.0 which will play the<br />
critical role of training content and eGovernment services repository of the overall Rural Inclusion platform.<br />
Keywords: eGovernment, training content, repository<br />
1. Introduction<br />
It is widely acknowledged that Small and Medium Enterprises (SMEs) constitute a critical aspect of the<br />
overall production process in liberal economies. Hence, it becomes evident that the optimization of their<br />
productive processes and the minimization of their operating costs are in the interest of the greater<br />
business ecosystem.<br />
However, although significant provision has been taken in terms of motivating the foundation and<br />
sustainability of SME’s there are yet criticalities pertaining to each enterprise’s distinct idiosyncrasies that<br />
need to be addressed. One of these issues is the low degree of penetration of innovative tools and<br />
technologies by SME’s residing in rural areas.<br />
The side effects stemming from such a deficiency are more or less evident; however they become more<br />
dominant under the specific circumstances that characterize the operation of rural enterprises, i.e. the<br />
physical distance between their premises and central public authorities, which make the respective<br />
transactions cumbersome and costly.<br />
At the same time, one of the most significant aims of the European Union (EU) is the reduction of the<br />
administrative burdens imposed to business by Public Administration. In 2007, the European Commission<br />
presented an Action Programme aimed at reducing administrative burdens in the EU by 25% by 2012.<br />
In such a context, a major European Project, Rural Inclusion , supported by the Information and<br />
Communication Technologies Policy Support Programme of the European Commission, aims at adopting<br />
a state-of-art infrastructure that will facilitate the offering of innovative services by public administration<br />
in rural areas.<br />
The Rural Inclusion platform can be perceived as an incubator of three different, independent and welldefined<br />
components, each of which serves a particular purpose:<br />
• Semantic eGov, which offers personalized public service information to the rural SMEs following<br />
a conversational ontology-based approach.<br />
• RuralObservatory 2.0, which is the carrier of training content and will provide for some additional<br />
e-government services.<br />
2<br />
1 Pantelis Karamolegkos, Axel Maroudas, Nikos Manouselis<br />
Greek Research and Technology Network, 56, Mesoghion Av. , 11527, Athens<br />
pkaramol@grnet.gr, axel@grnet.gr, nikosm@grnet.gr<br />
2 www.rural-inclusion.eu<br />
79
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
• eGov Tube, which focuses on the change management/innovation adoption process by providing a<br />
semantically interactive web platform for knowledge and experience exchange between users<br />
In this paper we focus on RuralObservatory2.0 3 component which will be one of the key components<br />
in terms of training the project´s target audience (i.e. public authorities and SMEs’ personnel, as well as<br />
citizens and entrepreneurs in general) in the adoption of eGovernment services.<br />
The following figure depicts the first page a user views when visiting the RuralObservatory2.0 portal.<br />
2. RuralObservatory Content Objects<br />
Figure 1. Main page of RuralObservatory2.0<br />
The RuralObservatory2.0 is an evolution of the Rural e-Gov Observatory, an online digital content and<br />
eGovernment services repository that was developed in the context of the Rural-eGov Leonardo da Vinci<br />
(LdV) initiative 4 , and which monitors and assesses the e-Government services that are being deployed in a<br />
number of rural areas around Europe.<br />
The RuralObservatory 2.0 aims to list the digital training content that will be developed to support the<br />
vocational training curriculum on how to prepare rural SMEs to use and exploit e-government services. In<br />
addition, the Observatory 2.0 will list collect, describe and categorize e-government services that can<br />
prove useful to SMEs in the rural areas to be considered.<br />
Both the training content and the eGovernment services or RuralObservatory, in the scope of Rural<br />
Inclusion project is called Rural Inclusion Content Objects (ReCOs). Consequently, in the context of<br />
Rural Inclusion, the two main categories of content objects will be Rural Inclusion Digital Training<br />
Objects (DTOs) and e-Government Resource Objects (eGROs).<br />
3 www.rural-observatory.eu<br />
4 http://rural-egov.eu<br />
80
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
2.1. Digital Training Objects (DTOs)<br />
A number of DTOs has been developed to support the scenarios of the project, including different<br />
types of educational material. These are stored as electronic files in the form of PowerPoint presentations,<br />
Word documents, PDF documents and others. These digital resources can be uploaded in the database of<br />
the Observatory 2.0 Portal, and will be made available to all interested users.<br />
To facilitate searching, locating and downloading appropriate resources, the characteristics of the<br />
DTOs have to be briefly reflected in their descriptions. In this way, users can simply go through the<br />
various descriptions, and select the most appropriate resources for their needs, instead of downloading<br />
each file and checking for their appropriateness. Apart from reflecting the most important characteristics,<br />
descriptions have to also be available in the language of the users (that is, multilingual descriptions will be<br />
necessary). In the context of Rural Inclusion project, the RuralObservatory2.0 is available in all languages<br />
of the project, namely English, Spanish, French, Greek and Latvian.<br />
2.2. e-Government Resource Objects (eGROs)<br />
Apart from the training resources, the Rural-Inclusion Observatory 2.0 aims to list a number of e-<br />
government services for each participating country that are useful for the SMEs in the corresponding rural<br />
areas. The eGROs that are listed are mainly the ones to be examined in the context of the project (i.e. the<br />
case studies to be used in the training scenarios). Descriptions of the e-government services are also<br />
included in the RuralObservatory2.0 Portal, in order to allow users search through the listings of services<br />
and identify ones that may be useful for their needs. For this reason, these descriptions are structured in<br />
such a way that allows searching and browsing according to various properties such as their geographical<br />
coverage, their business sectors, and others. Again, apart from reflecting the most important<br />
characteristics, descriptions are available in the language of the users.<br />
3. Users<br />
There are three kinds of users, each one accessing the portal in a different fashion:<br />
• Visitors, who can use the Public Services of the Portal such as browsing or searching for DTOs and<br />
/ or eGROs. Visitors can be either registered or unregistered, with the registered ones having<br />
access to a wider set of the portal’s functionalities such as adding annotations or rating to DTOs<br />
and evaluating eGROs.<br />
• Content Providers (CPs), who can upload DTOs or reference to eGROs and their corresponding<br />
Metadata.<br />
• Administrators, who perform all the administrative functions related to Visitors, Content Providers,<br />
DTOs and eGROs. Those include Viewing/Deleting/Deactivating DTOs/eGROs and the<br />
corresponding Metadata, Accepting or Declining Requests for Registration from CPs,<br />
Viewing/Activating/Deactivating Registered Visitors or CPs etc.<br />
The following figure illustrates the users of the Rural-Inclusion Observatory 2.0 Portal and their<br />
categorization.<br />
81
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
4. Architecture and Software Technologies<br />
Figure 2. Users of RuralObservatory2.0<br />
The next figure illustrates the main architecture of the RuralObservatory2.0. The users accessing the<br />
portal, the corresponding services as well as the repositories involved are depicted<br />
Figure 3. Overall architecture of RuralObservatory2.0<br />
82
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The RuralObservatory2.0 Portal requires transaction and state management services, resource pooling<br />
and multithreading. The J2EE architecture 5 that has been used in this project separates those low level<br />
services from the application logic. Since those services are implemented by application servers, this saves<br />
development overhead of reinventing the wheel. Furthermore, changes in the underlying database, or even<br />
the application server would require only a few changes in the deployment scheme and none at all in the<br />
source code. Thus, it simplifies the development of multi-tier enterprise applications. Lastly, using<br />
standardized and reliable software architecture when developing a system, will most likely decrease any<br />
future costs and ensure longevity of the application.<br />
Most J2EE applications follow the 3-tier architecture. The RuralObservatory2.0 Portal has been based<br />
on J2EE technologies, thus it has also followed the most commonly used architecture:<br />
• Presentation layer: The presentation tier mainly deals with presentation logic, generally<br />
implemented by servlets<br />
6 and jsps 7 . Tomcat will be used as the Web container.<br />
• Business layer: The business layer contains business components such as Spring Controllers and<br />
Services encapsulating the business logic.<br />
• Database layer: The database layer contains persistent data generally stored in a RDBMS<br />
Observatory 2.0 uses MySQL for storing information.<br />
The design and specification of the RuralObservatory2.0 also called for the design of the system’s<br />
repositories: that is, of the databases that store information about DTOs and eGROs and the relevant<br />
metadata. In the case of RuralObservatory2.0 the stored metadata about the resources has been represented<br />
according to two selected metadata standards.<br />
More specifically, for the description and classification of the eGROs for rural SMEs, the<br />
RuralObservatory2.0 used a specialization of the e-Government Metadata Standard (e-GMS). In addition,<br />
for the description and classification of the DTOs, a specialization of the IEEE Learning Object Metadata<br />
(IEEE LOM, ISO/IEC JTC1 SC36) standard has been developed. The metadata (and therefore access to the<br />
training resources) are made available to other repositories and federations of repositories, through their<br />
exposal using the OAI-PMH 8 protocol. This allows for the potential federation of the RuralObservatory2.0<br />
with federations of repositories such as ARIADNE 9 and GLOBE 10 .<br />
5. UML Analysis of System’s Behavior<br />
To further analyze the system and its expected operations, we have engaged the Unified Modeling<br />
Language11<br />
which is the de-facto software industry standard modeling language for visualizing,<br />
specifying, constructing and documenting the elements of systems in general, and software systems in<br />
particular. UML provides a rich set of graphical artifacts to help in the elicitation and top-down refinement<br />
of software systems from requirements capture to the deployment of software components (Boggs, 2002).<br />
5 Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE), http://java.sun.com/j2ee/overview.html<br />
6 Java Servlet Technology, http://java.sun.com/products/servlet/<br />
7 JavaServer Pages Technology, http://java.sun.com/products/jsp/<br />
8 www.openarchives.org<br />
9 http://www.ariadne-eu.org/<br />
10 http://www.globe-info.org/en/aboutglobe<br />
11 http://www.uml.org<br />
83
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 4. Part 1 of the overall Use Case Diagram<br />
Figure 5. Part 2 of the overall Use Case Diagram<br />
84
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 6. Part 3 of the overall Use Case Diagram<br />
Figure 7. Part 4 of the overall Use Case Diagram<br />
In UML, a system is described using different levels of abstraction and considering various views (i.e.<br />
Business view, Use Case view, Design and Process view, Implementation view). Each view is realized<br />
85
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
using different UML modelling tools (diagrams), such as Use Case Diagrams, Activity Diagrams,<br />
Sequence Diagrams, Collaboration Diagrams, Statechart Diagrams, Class Diagrams, Component<br />
Diagrams, and Deployment Diagrams. UML is largely process-independent, meaning that it can be used<br />
with a number of software development processes. Due to space restrictions, we only present the Use<br />
Cases in which the identified users are engaged (Figures 4-7). The detailed analysis is included in the<br />
technical documentation of the project.<br />
Acknowledgments<br />
The work presented in this paper has been funded with support by the European Commission, and<br />
more specifically the project “Rural Inclusion: e-Government Lowering Administrative Burdens for Rural<br />
Businesses” of the ICT PSP Programme<br />
References<br />
Boggs, W. 2002. Mastering UML with Rational Rose, SYBEX Inc<br />
e-GMS: E-Government Metadata Standard version 3.0,<br />
www.govtalk.gov.uk/schemasstandards/metadata_document.asp?docnum=872 (2004)<br />
IEEE LOM: Draft Standard for Learning Object Metadata, IEEE Learning Technology Standards Committee, IEEE<br />
1484.12.1-2002 (2002)<br />
ISO/IEC JTC1 SC36: Working Draft for ISO/IEC 19788-2 – Metadata for Learning Resources – Part 2: Data<br />
Elements (2005)<br />
86
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Case study of a web portal for agricultural professionals<br />
Madalina Ungur 1 , Axel Maroudas 2<br />
Abstract. ICT training activities for immigrant in particular and teaching in general workforces can be<br />
complemented by online points of reference that they can access to find relevant information and educational<br />
resources. To this direction, we present the design and implementation of the LaProf Web Portal, which aims to<br />
serve as an online reference point for the above mentioned workforces in seven languages. The LaProf Web Portal<br />
collects, describes and categorizes language learning resources, i.e an online learning resource repository, which<br />
points towards the direction of collaborative learning.<br />
Keywords: ICT, agriculture, online collaborative learning, multilingual language learning exercises, repository.<br />
1. Introduction<br />
LaProf is a Multilateral Project that aims to promote language awareness to immigrating workforces in<br />
two sectors: ICT and agriculture. The main goal is to provide access to language learning resources that<br />
will help familiarize candidate immigrants with the terminology and cultural issues in their sectors<br />
through developing and disseminating language learning exercises. The pilot user communities addressed<br />
are (a) ICT teachers living in Estonia (and the Baltics, in general) who want to move and work in Finland,<br />
and (b) agricultural professionals living in Romania who want to move and work in Greece.<br />
The project’s focus encourages European citizens from Estonia and Romania to learn official European<br />
languages (such as English, French, Finnish, and Greek) to help them better understand the working<br />
environment and culture of the targeted countries (i.e. Finland and Greece). To achieve this, LaProf will<br />
raise the awareness of available language learning activities and develop and disseminate language<br />
learning materials. LaProf will develop and promote language learning methodologies and resources to<br />
motivate the language learners and enhance their capacity for language learning so that the targeted user<br />
groups have greater ease acquiring language and cultural familiarity, and to raise awareness for the<br />
targeted languages.<br />
In this paper we particularly focus on the LaProf Language Learning Web Portal. This is an online<br />
environment that will collect and provide access to the digital language learning content.<br />
2. Rationale<br />
There is a strong need for language learning initiatives that enable immigrating workers to learn the<br />
language and terminology required in their profession and adapt to the country were they are moving. This<br />
reality is already prominent in two example user groups: Estonian ICT teachers that move to and work in<br />
Finland, and Romanian agricultural experts who move to and work in Greece. These example user groups<br />
were chosen since they belong to two professional sectors (ICT and agriculture) that can be considered<br />
‘knowledge intensive’. A good knowledge of professional terminology in the destination countries’ native<br />
languages will ease the user group’s cultural integration.<br />
1 Madalina Ungur<br />
AgroKnow Technologies, Kounoupidiana, P.O. Box 1011, 73100 Chania, Greece<br />
mada@agroknow.gr<br />
2 Axel Maroudas<br />
Greek Research & Technology Network (GRNET), 56 Mesogion Av., 11527 Athens, Greece<br />
axel@grnet.gr<br />
87
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
The first user group is teaching staff (such as teachers of secondary education) from the Baltic<br />
countries that wish to move to the Nordic countries to work. Baltic languages have limited reach and there<br />
are very few quality job-related language learning resources available for speakers of Baltic languages.<br />
For example, the Swedish/Danish language learning opportunities that are online at www.danskabc.dk, are<br />
resources for rather advanced learners, and not professionally oriented. In addition, learning over English<br />
or French (which is a major enabler) can still be considered difficult, as not all citizens of the Baltic<br />
countries speak either of these two languages.<br />
The second targeted user group is agricultural professionals that are moving from Eastern European<br />
countries and the Balkans to work in Mediterranean countries. Usually, this user group lives in rural areas,<br />
where language learning services are not provided – especially those focused on a specific profession.<br />
This immigrant workforce lives far from cultural centres and is unable (or not willing) to join language<br />
courses provided by professional institutions. Most language learning resources that could be applicable<br />
for the user groups have a “touristic” focus, and therefore do not concern the specific needs of working<br />
professionals. In most cases these courses deal with general language learning and are not addressing<br />
particular professional terminology or cultural issues.<br />
LaProf promotes language awareness to immigrating or immigrant ICT teaching personnel and<br />
agricultural professionals to address these gaps. Its goal is to develop, publish online, and provide free<br />
access to language learning resources that will help familiarize candidate immigrants with the terminology<br />
and cultural issues in their sectors. Thus, in the context of LaProf Web Portal, a number of LLOs will be<br />
developed to support the training scenarios of the project, including different types of educational material<br />
(lectures, best practice guides, self-assessment forms, etc.). These are expected to be stored as electronic<br />
files in the form of PowerPoint presentations, Word documents, PDF documents and others. They will be<br />
developed to support the training scenarios of all participating parties, and will therefore be available in<br />
English, Greek, Finnish, Estonian, Romanian, Polish and Hungarian. All these digital resources will be<br />
uploaded in the database of the LaProf Web Portal (LaProf Repository), and will be made available to all<br />
interested users. To facilitate searching, locating and downloading appropriate resources, the<br />
characteristics of the LLOs have to be briefly reflected in their descriptions. In this way, users can simply<br />
go through the various descriptions, and select the most appropriate resources for their needs, instead of<br />
downloading each file and checking for their appropriateness. Apart from reflecting the most important<br />
characteristics, descriptions have to also be available in the language of the users (that is, multilingual<br />
descriptions will be necessary).<br />
3. Analysis of user roles and interactions<br />
Figure 1 illustrates the main architecture of the LaProf Web Portal. The users accessing the portal and<br />
the corresponding involved services are depicted.<br />
88
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 1. Overall Architecture of the LaProf Web Portal<br />
There are three kinds of users, each one accessing the portal in a different fashion:<br />
• Visitors, who can use the Public Services of the Portal such as browsing or searching for Language<br />
Learning Objects (i.e. training material, LLOs). Visitors can be either registered or unregistered,<br />
with the registered ones having access to a wider set of the portal’s functionalities such as adding<br />
annotations or rating to LLOs.<br />
• Content Providers (CPs), who can upload LLOs and their corresponding Metadata.<br />
• Administrators, who perform all the administrative functions related to Visitors, Content Providers<br />
and LLOs. Those include Viewing / Deleting / Deactivating LLOs and the corresponding<br />
Metadata, Accepting or Declining Requests for Registration from CPs, Viewing / Activating /<br />
Deactivating Registered Visitors or CPs etc.<br />
The following figure illustrates the users of the LaProf Web Portal and their categorization:<br />
89
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 2. Users of the LaProf Web Portal<br />
To further analyze the system and its expected operations, we have engaged the Unified Modeling<br />
Language (UML, http://www.uml.org), which is the de-facto software industry standard modeling<br />
language for visualizing, specifying, constructing and documenting the elements of systems in general,<br />
and software systems in particular. UML provides a rich set of graphical artifacts to help in the elicitation<br />
and top-down refinement of software systems from requirements capture to the deployment of software<br />
components (Boggs, 2002).<br />
In UML, a system is described using different levels of abstraction and considering various views (i.e.<br />
Business view, Use Case view, Design and Process view, Implementation view). Each view is realized<br />
using different UML modeling tools (diagrams), such as Use Case Diagrams, Activity Diagrams,<br />
Sequence Diagrams, Collaboration Diagrams, State chart Diagrams, Class Diagrams, Component<br />
Diagrams, and Deployment Diagrams. UML is largely process-independent, meaning that it can be used<br />
with a number of software development processes. Due to space restrictions, we only present the Use<br />
Cases in which the identified users are engaged (Figures 4, 5, 6 and 7 below). The detailed analysis is<br />
included in the technical documentation of the project.<br />
90
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 3. Unregistered Visitor Use Cases<br />
Figure 4. Administrator Use Cases<br />
91
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 5. Registered Visitor Use Cases<br />
Figure 6. Content Provider Use Cases<br />
92
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
4. Database Design<br />
The design and specification of the LaProf Web Portal also called for the collection, description and<br />
categorization of language learning training content to support its goal. Thus, the back-end database<br />
supporting the original goal of the Web Portal should be modeled, designed and implemented The stored<br />
information of LLOs, referred to also as metadata, has been represented according to the selected metadata<br />
standard. More specifically, for the description and classification of the LLOs, the Web Portal used a<br />
specialization of the IEEE Learning Object Metadata (LOM) standard. An example specification is<br />
presented in the following figure, while the complete database specification is included in the project’s<br />
technical documentation.<br />
5. Interface design & prototype<br />
Figure 7. Example of Database Specification<br />
The final stage in the design and specification of the LaProf Web Portal has been the design of its<br />
interfaces, and the implementation of its prototype version.<br />
93
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Figure 8. LaProf Web Portal Layout<br />
Having in mind the kind and structure of information that the LaProf Web Portal needed to present as<br />
well as the rule of thumb when designing a Web Portal (i.e. look and feel – structure consistency) we<br />
ended up in the layout presented in the above figure. The basic building blocks of the Web Portal are<br />
always identified (menu items, search forms, tag cloud e.t.c.), while the centered main content changes<br />
depending on the users actions.<br />
6. Conclusion<br />
In this paper we presented one of the outcomes of the LLP Language Learning for Professionals in<br />
ICT and Agriculture: the LaProf Web Portal. This is an online environment that collects, categorizes and<br />
provides access to the digital language learning resources that aim to help immigrant workforces. We<br />
presented the design and implementation of the Web Portal.<br />
Acknowledgments<br />
The work presented in this paper has been funded with support by the European Commission, and<br />
more specifically the project No 143436-LLP-1-2008-FI-KA2-KA2MP “Language Learning for<br />
Professionals in ICT and Agriculture”. This publication reflects the views only of the authors, and the<br />
Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained<br />
therein. The authors would like to thank all the consortium partners for their contribution in the design and<br />
implementation of this initiative.<br />
References<br />
Boggs, W., Boggs, M. 2002. Mastering UML with Rational Rose. SYBEX Inc.<br />
Miller, P. 1996. Metadata for the Masses. Ariadne, vol. 5.<br />
NISO. 2004. Understanding Metadata. National Information Standards Organisation, NISO Press<br />
94
Advanced Information Technologies in Agriculture and Related Sciences. HAAI-EFITA Workshop<br />
September 16-17, 2010 Budapest, Hungary<br />
Steinacker, A., Ghavam, A., Steinmetz, R. 2001. Metadata Standards for Web-Based Resources. IEEE Multimedia,<br />
January-March, pp. 70--76<br />
Taylor, C. 2003. An Introduction to Metadata. University of Queensland Library,<br />
http://www.library.uq.edu.au/iad/ctmeta4.html.<br />
Gelb, E., Offer, A. 2005. ICT in Agriculture: Perspectives of Technological Innovation. European Federation for<br />
Information Technologies in Agriculture, Food and the Environment<br />
IEEE LOM. 2002. Draft Standard for Learning Object Metadata. IEEE Learning Technology Standards Committee,<br />
IEEE 1484.12.1.<br />
Tzikopoulos, A., Manouselis, N., Yialouris, C.P., Sideridis, A.B. 2007. Using educational metadata in a learning<br />
repository that supports lifelong learning needs of rural SMEs. In: EFITA/WCCA 2007 Conference on<br />
"Environmental and rural sustainability through ICT", Glasgow, UK.<br />
95
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Sector spanning agrifood process transparency with direct computer mapping<br />
Mónika Varga 1 , Sándor Balogh 2 , Béla Csukás 3<br />
Abstract. Agrifood processes are built from multiscale, time-varied networks that span many sectors from<br />
cultivation, through animal breeding, food industry and trade to the consumers. The sector spanning traceability<br />
has not yet been solved, because neither the “one-step backward, one-step forward” passing of IDs, nor the large<br />
sophisticated databases give a feasible solution. In our approach, the transparency of process networks is based on<br />
the generic description of dynamic mass balances. The solution of this, apparently more difficult task, makes<br />
possible the unified acquisition of the data from the different ERP systems, and the scalable storage of these<br />
simplified process models. In addition, various task specific intensive parameters (e.g. concentrations, prices, etc.)<br />
can also be carried with the mass flows. With the knowledge of these structured models, the planned Agrifood<br />
Interoperability Centers can serve tracing and tracking results for the actors and for the public authorities. Our<br />
methodology is based on the Direct Computer Mapping of process models. The software is implemented in open<br />
source code GNU-Prolog and C++ languages. In the first, preliminary phase we have studied a couple of<br />
consciously different realistic actors, as well as an example for the sector spanning chain, combined from these<br />
realistic elements.<br />
Keywords: agrifood, sector spanning traceability, transparency, interoperability, Direct Computer Mapping.<br />
1. State-of-art: traceability of agrifood process networks<br />
Traceability has been interpreted in several ways in the literature and in regulations. In common sense<br />
we can say that it covers the ability to identify and follow the units of raw materials or products through<br />
the process network, unambiguously. The definition of the TRU (Traceability Resource Unit) has been<br />
determined by Kim. According to this formulation, TRU is a clearly defined unit, that is uniquely<br />
identifiable and traceable (Kim et al., 1995).<br />
Traceability system originally means mainly record keeping procedures, which show the path of the<br />
TRUs, through a part of the production processes. We can classify the existing information management<br />
systems into the following groups:<br />
• Internal (within actors): follows data about raw materials and processes within the business,<br />
connected to the final product in each stage of production, processing or distribution, separately.<br />
• External (among actors): means traceability between various authors in the chain.<br />
• Whole chain system: aims spanning the sectors by means of separated, upper level, external<br />
databases.<br />
In case of internal tracing and tracking systems, we can detect a duality. In one hand, large enterprises<br />
use effective ERP integrated systems, but SMEs or small private businesses are usually not able to operate<br />
these systems, on the other. There is another duality in the field of sector spanning traceability. Two<br />
extremely different approaches have been formed. First is the solution with standardized IDs, according to<br />
1 Mónika Varga<br />
Kaposvár University, 40 Guba S Kaposvár, 7400, Hungary<br />
varga.monika@ke.hu<br />
2 Sándor Balogh<br />
Kaposvár University, 40 Guba S Kaposvár, 7400, Hungary<br />
balogh.sandor@ke.hu<br />
3 Béla Csukás<br />
Kaposvár University, 40 Guba S Kaposvár, 7400, Hungary<br />
csukas.bela@ke.hu<br />
96
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
the EU regulations, namely to the one-step-up, one-step-down principle. But in this way, we lose the most<br />
important thing, the transparency of the whole network. The other approach plans huge central databases,<br />
where all data of the various actors are stored. Because of the widespread character of the agrifood<br />
network, of the heterogeneity of the stakeholders, and of the large amount of data, it seems irreal. We can<br />
state, that the good solution, the middle course does still not exist.<br />
In the last decades, forced by a growing, conscious consumer society, an increasing demand appeared<br />
for the healthy and safe food products. It is easy to understand that it can be guaranteed only by the<br />
forward and backward traceability of the whole system in a sector spanning way, from the cultivation, to<br />
the trading sector. Schiefer emphasizes, that because of food chain complexity, enterprises cannot solve<br />
the whole chain problem alone, but it requires concerted action (Schiefer, 2008).<br />
Motivated by the various food scandals, an assertive demand has been appeared to handle, to enable<br />
and to share the huge amount of collected information, through the whole chain, already in the first years<br />
of the 21st century.<br />
Numerous projects have been carried out in this field since then, but we can say that the problem is<br />
almost the same, as twenty years ago. The various food scandals resulted several methods and solutions.<br />
In a recent paper Wolfert et al. describe explicitly, that a really workable sector spanning system has not<br />
yet been developed (Wolfert et al., 2010).<br />
A more comprehensive state-of-art review can be found in our former paper (Varga and Csukás, 2010).<br />
2. Outlines of a possible solution<br />
In general, traceability in the agrifood networks means the ability to follow a food, feed, foodproducing<br />
animal or substance through the whole chain of production, processing and distribution, from<br />
the field to the table of the consumer. According to our understanding, from a process modeling point of<br />
views, it means the tracing and tracking of stoichiometric balance processes through the whole process<br />
chain.<br />
In our paper we outline the characteristics of a possible solution, based on the Direct Computer<br />
Mapping.<br />
Our paradox concept is that we have to solve an apparently more difficult task. This task is the tracing<br />
and tracking of dynamic mass balances. It seems difficult at first, however it provides us the transparency<br />
of the whole network.<br />
The dynamic mass balance of the input and output TRUs of an actor means also the necessary and<br />
sufficient information to describe the structure. With the simulation of the actual data set, we can fix the<br />
respective actual state. In this context, further simulation means the extension of the database stepwise, in<br />
line with the data acquisition.<br />
The acquisition of the dynamic mass balances can be solved with unified principles from the ERP<br />
systems. Of course, for the smaller actors we have to give appropriate software to this activity.<br />
In this way the various task specific intensive parameters (e.g. prices, concentrations) can also be<br />
carried together with the mass flows. This solution supports the tracing and tracking of suddenly<br />
appearing components by effective searching algorithms.<br />
The above outlined characteristics claims for an IT solution, that supports the model generation from<br />
unified building elements, helps the scalable storage of the model files in databases, makes possible the<br />
case specific extension of the models, and supports the development of effective multiscale tracing and<br />
tracking algorithms.<br />
97
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2.1. Principles of the method<br />
The principle of Direct Computer Mapping has been elaborated many years ago (Csukás, 1998), and<br />
since then, it has several practical applications in those fields, where difficult problems required a nonconventional,<br />
but flexible solution.<br />
The basic idea behind the principle can be summarized by the followings. In the usual way of problem<br />
solving, we build a mathematical construct from simple equations or rules, via abstractions. Next, we have<br />
to decompose it, and solve with a numerical method. The DCM approach simplify this way. Its basic<br />
concept is, that “let know the computer about building elements of the real world”. In this way, according<br />
to Fig.1., we map the problem directly from elementary building blocks to the executable program.<br />
Figure 1. Principle of Direct Computer Mapping (Csukás, 1998)<br />
The determination of these model elements comes from the natural structure of the process models.<br />
There are states (measures or signs) and transitions (transportations, transformations or rules) behind all of<br />
the processes. These elementary building blocks communicate with each other, and with their<br />
environment. In the software implementation these natural elements and their connections can be<br />
associated with brief program code behind them. It means, that the discrete or continuous and quantitative<br />
or qualitative functioning of the state and transition elements can be described by typical classes of expert<br />
defined brief programs, executed by the general kernel. The general kernel contains those funcitonalities,<br />
that are indispensable for the simulation (e.g. time handling, etc.).<br />
According to the experiences of the former applications, the various processes can be generated from<br />
the same, unified building blocks, and it gives the general applicability for the method.<br />
There are some exciting and useful principles behind the Direct Computer Mapping. The<br />
conservational processes can carry informational subprocesses. The difference between them is that<br />
informational processes consume less resources, and effects more impact on the complementary part, than<br />
vice versa. In the practical applications, according to this principle, the qualitative knowledge can be<br />
carried as intensive parameter with the mass flows, quantitatively.<br />
The other exciting outcome is the principle of cooperative processes. It means, that cooperation is<br />
organized by the mutual (consensus) consideration of the objectives between the functionally connected<br />
neighbors. The practical application of this principle in our case is, that stakeholders of the system serve<br />
and request traceability information according to the cooperative scheme.<br />
2.2. Software implementation and interfaces<br />
The software implementation of DCM applies declarative logical GNU-Prolog and C++ languages. For<br />
graphical user and expert interfaces, we use an extended Graphviz, temporarily, while there is an ongoing<br />
development for a new QT based GUI.<br />
98
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Right now, the investigated process structures are described by an extended Graphviz interface. We<br />
describe graphically the elements of the processes according to the principles of DCM. In line with it,<br />
Graphviz map the structure automatically into a simple .dot format. We extend this .dot format with GNU-<br />
Prolog declarations, which makes possible the description of the characteristics according to the<br />
investigated process (e.g. the actual measures, the initial concentrations, etc.). The kernel program<br />
generates the user and expert modules automatically from this file, next executes the dynamic simulation,<br />
and write the results into a simple .csv file.<br />
3. Example applications of the developed method<br />
To test the applicability of the method and the effectiveness of the developed tracing and tracking<br />
algorithms, we tried to choose consciously different stakeholders, with quite different activities. In Table1.<br />
we summarize the main characteristics of the studied examples.<br />
Table 1. The investigated examples<br />
Case study 1. Case study 2. Case study 3.<br />
Investigated system<br />
Arable farming (a real<br />
model farm)<br />
Game management ( a real<br />
company)<br />
Slaughterhouse (a real<br />
small slaughterhouse)<br />
State elements<br />
parcels, input and output<br />
storages<br />
individually registered<br />
animals, fodders,<br />
medicines, feeding<br />
strategies<br />
individually registered<br />
animals, warm and cooled<br />
carcasses, cutted, packed<br />
and bulk meat goods<br />
Transition elements<br />
agricultural and<br />
commercial processes with<br />
mass flows<br />
registration, growth,<br />
shooting down,<br />
slaughtering, feeding, and<br />
commercial processes<br />
slaughtering, chopping,<br />
cooling, storage,<br />
commercial processes<br />
Data sources<br />
obligatory data registers<br />
(e.g. the formal parcel<br />
identifier system)<br />
obligatory data registers<br />
individually dedicated<br />
software to support data<br />
registration<br />
Frequency of data<br />
acquisition<br />
1-2 weekly, in accordance<br />
with the agricultural<br />
processes<br />
various (e.g. daily for<br />
feeding, or monthly for<br />
rare events)<br />
hourly and daily<br />
Difficulties<br />
separation or rename of<br />
the parcels<br />
feeding strategies, depends<br />
on seasons and age,<br />
individual identification of<br />
animals<br />
identification of packages,<br />
produced from different<br />
carcasses<br />
In every case the most important issue was to outline the structure on the basis of the previous year’s<br />
data. In this way, we fixed the initial state. The recent task is the real-time, continuous data acquisition,<br />
depending on the characteristics of the investigated system.<br />
99
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.1. Arable farming<br />
First analyzed example was a real model farm, with arable farming activity.<br />
The state elements were the parcels, as well as the input and output storages. The transition elements<br />
were the various agricultural and commercial processes with mass flows.<br />
We can use the mandatory data registers as data sources. The frequency of data acquisition is generally<br />
determined by the characteristics of the investigated processes. In this case, the 1-2 weekly data<br />
acquisition seems to be a good practice. Collected data are the followings:<br />
• data about the cultivated parcels;<br />
• data about the utilized raw materials, in TRU units (seeds, fertilizers, pesticides, etc.);<br />
• data about the products, in TRU units;<br />
• seller and buyer information.<br />
In the recent phase of the development, we are working on the automation of the data acquisition with<br />
unified principles, on the basis of the obligatory data registers. The basic principle is, that the necessary<br />
and sufficient data are the mass balances of the TRUs.<br />
All of the examples have their special difficulties. In case of arable farming, one of the biggest<br />
problems is the permanent, time to time changing of the parcel structure. For example, it makes difficult<br />
the tracing of the various soil components, which come with the fertilizers, etc.<br />
These problems mainly originate from the not really well-considered record system. For example, the<br />
administrative name and measure (by the satellite) of the parcels appear only after the physical cultivation,<br />
next year. Another problem is that the measured data are often incorrect, although, it is the basis of the<br />
agricultural subventions.<br />
Figure 2. illustrates a small part of the investigated crop farming, regarding the parcel No.22.<br />
Figure 2. A small part of the arable farming example (parcel No.22)<br />
On the basis of the whole structure (altogether 47 parcels), the kernel program of the simulator<br />
generates automatically the necessary files for the dynamic simulation.<br />
Simulation results, based on the previous crop years’ data, provide a good basis for the initial state.<br />
Recently, we extend the database continuously, as well as we develop the data acquisition software and<br />
the quantitative tracing and tracking algorithms.<br />
In the following diagrams we illustrated some results of the dynamic simulation, on the basis of the<br />
previous two crop years. In Figure 3. we can see a discrete event, the changing of the parcel name. In this<br />
100
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
example, there was no change in the measure of the area. In Figure 4., we can follow dynamically the<br />
utilization of the seed and the harvesting of the product. Figure 5. shows the consumption of the various<br />
fertilizers.<br />
Figure 3. Dynamic simulation of a discrete event<br />
101
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Figure 4. Dynamic simulation of some raw material and products<br />
Figure 5. Simulated amount of various fertilizer pools<br />
102
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Using the developed Prolog algorithms, we can search for the origin of a given component, or we can<br />
track the way of a given component, until all of the possible outputs. In this application the program lists<br />
the possible routes into a .csv format.<br />
3.2. Game management<br />
A quite different example was a real company, dealing with game management in almost 1.5 thousand<br />
hectares. According to the valid regulations, they register the animals individually.<br />
Similarly to the above example, we determined the process elements (see in Table 1.), built the<br />
structure and, with the actual data, we simulated the previous year, ‘a posteriori’.<br />
In the same way as in the arable farming example, we can follow the dynamically changing data of the<br />
involved components with the forward simulation.<br />
In this case, the age and season depending feeding strategies made the problem solving more difficult.<br />
To eliminate this problem, we utilized the advantages of the above mentioned theoretical principle,<br />
namely the specific interpretation of the conservation based informational processes. Accordingly, we<br />
determined the various feeding strategies as signs.<br />
Another exciting characteristic of the applied method is the ability for the backward simulation. Figure<br />
6. illustrates the results of the inverse simulation. As the dynamic simulation provides basis for the<br />
tracking, inverse simulation supports the tracing functions. In this case, starting from a fixed final state,<br />
the kernel executes the backward simulation, with the knowledge of the equations, used for the simulation.<br />
In this Figure we can see the forward and backward simulated changes of weight of a given individual.<br />
Figure 6. Forward and backward simulation of the weight of a given individual<br />
103
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.3. Slaughterhouse<br />
Third example was a slaughterhouse, modeled similarly to the other examples. According to the<br />
experiences, there are special difficulties to be solved, but the description of the structure and<br />
functionalities can be done in the same way.<br />
To make the data acquisition easier and to eliminate the additional data needs, we tried to lean on the<br />
mandatory data registers in this case, too. Of course, we adjust data acquisition to the frequency of the<br />
slaughterhouse processes. It means hourly data collection.<br />
Special difficulty was the identification of packages, produced from different carcasses. We trace the<br />
package ID back to the flock ID. In this way, we resolved the problem, and it makes possible to reach the<br />
supplier.<br />
4. Current research<br />
Recently, we try to combine the previous examples and to study, how the heterogeneous actors can be<br />
joint in various searching algorithms.<br />
Figure 7. illustrates the connection of the above described three actual examples. It is a quite fictitious<br />
and arbitrary process, of course, but it gives a good basis for the forthcoming development. The<br />
connecting elements are the commercial processes, obviously.<br />
Figure 7. Connecting various actors of the agrifood network<br />
According to our basic concept, the way of sector spanning tracing or tracking can be explained as<br />
follows. For example, let’s see the case of a suddenly appearing unknown component. Firstly, we are<br />
search for the possible routes of this component, only in the inputs and outputs of the involved<br />
104
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
stakeholders (higher level, sector spanning structure, signed with red circles in Figure 7.). Next, if there is<br />
a path until a given input or output, we trace into the macro level model of the actor, which practically<br />
means the stored bone structures of its processes, described by the dynamic mass balances and<br />
stoichiometries. These two stages make more effective the search, especially in case of huge networks.<br />
Another advantage is that with linking of the new component to the mass balances, we will be able to<br />
follow such new components that are not involved into the model before. In this way, the Center will be<br />
able to suggest measurement points and/or can makes measurements.<br />
Our final goal is an example region, with a sector spanning traceability system. Of course, it needs<br />
further improvements, with special regards to the data acquisition tools and the tracing and tracking<br />
algorithms. The step-by-step extension of this example network claims for the clear determination of the<br />
system contour, and for the absolute indication of the not involved sources.<br />
5. Conclusion<br />
A daily problem for the actors, that the frequently changing mandatory data demands are overlapping<br />
and sometimes confusing. Various authorities ask for data from various aspects, and in spite of it, data set<br />
is still not complete. Another serious problem is, that the required data does not satisfy the observability<br />
and controllability of the processes.<br />
Probably, a great byproduct of our work would be if the authorities would realize, that mandatory data<br />
demand needs better considered coordination and rationalization.<br />
Another advantage is that the developed methods will support not only the solution of the traceability,<br />
but also other important tasks (e.g. value chain analysis, observation of hidden resources).<br />
We can state, that the method makes possible the unified management of the completely different<br />
processes. According to our experiences, effective tracing and tracking algorithms can be developed with<br />
the applied declarative, logical programming language.<br />
The various intensive parameters can be carried by the dynamic mass flows. For example, we are able<br />
to carry with the mass flows various components, that appear suddenly.<br />
The acquired process data can be stored in the dedicated databases of an Agrifood Interoperability<br />
Center. On the basis of the developed methods, the role of planned Agrifood Interoperability Center would<br />
be the data serving for actors and authorities, based on the real data and/or on the simulated case studies.<br />
The tasks to be solved are e.g. the forward and backward tracing investigations, the determination of<br />
hidden resources, value chain analysis, or waste detection.<br />
Considering these tasks, the necessary data exchange can be summarized in the following. The Center<br />
would need the input and output mass flows in TRU units, the stored amount of TRUs, the calculated or<br />
estimated stoichiometries between the TRUs, and possibly, additional knowledge that supports special<br />
investigations. The Center serves for the actors tracing and tracking information, and in case of harmful<br />
components, suggest measurement points or realize the measurements itself.<br />
An exciting outlook for the future is that the agrifood process interoperability could be a good example<br />
for the future economic paradigm. Agriculture utilizes the single outer resource of Globe, the solar<br />
energy. Food serves the bare necessities of mankind. Interoperability supports local supply, which will<br />
be more and more important from strategically and economical points of views in the future. That is why<br />
the dedicated Agrifood Interoperability Centers must be out of the various lobbies and individual interests.<br />
References<br />
Csukás, B. 1998. Simulation by Direct Mapping of the Structural Models onto Executable Programs. AIChE Annual<br />
Meeting, Miami, Paper 239/9.<br />
105
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Kim, H. M., M. S. Fox, M. Gruniger. 1995. An Ontology of Quality for Enterprise Modeling. IEEE <strong>Proceedings</strong> of<br />
WET-ICE, 105-116. Los Albamitos, CA, USA.<br />
Schiefer, G. 2008. Tracing and Tracking – A Challenge for System Organization and IT. Journal of Information<br />
Technology in Agriculture, 3: 19-25.<br />
Varga M., B. Csukás. 2010. On the Way toward the Sector Spanning Agrifood Process Traceability. Agricultural<br />
Informatics 1(1): 8-18.<br />
Wolfert, J., C. N. Verdouw, C. M. Verloop, A. J. M. Beulens. 2010. Organizing information integration in agri-food<br />
– A method based on a service-oriented architecture and living lab approach. Computers and Electronics in<br />
Agriculture, 70(2): 389-405.<br />
106
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Using possibilities of GIS in tourism<br />
Gergely Ráthonyi 1<br />
Abstract. The Hungarian travel and tourism industry suffered from the global financial cisis in 2009, when the<br />
productivity of the Hungarian economy affected disposable income levels and resulted sharp decline in spending<br />
on leisure and recreation services, as consumers were trying to save money by reducing their spending on nonessential<br />
items. The financial crisis had a severe impact on consumers’ confidence. Consumers became very<br />
careful with their spending because of the general uncertainty in their financial situation. However, in the past<br />
years– except the drop caused by the financial crisis – the tourism has become one of the dominant sectors in<br />
Hungary. Thereto it maintains, it means our guests desire to come back to Hungary and make others to visit<br />
Hungary too, we – who live here – should provide for tourists appropriate level of services. One of the most<br />
important part of services is the service of information. In most of cases using of the map is unavoidable and in<br />
connection with it tourism, traffic and service information is appearing. We need for this information during the<br />
travel. With the development of a complex Geographical Information System (furthermore GIS), on the one hand<br />
we may grant an overall service for the tourists, on the other hand we may give information which support<br />
business decision for the institute which provide tourism services. In my presentation I represent some<br />
opportunities of geoinformatics which are useable in tourism. The spread of geoinformatics expanded its scopes in<br />
tourism. Systems which assure a wide range of query and screening are ready for professional and users can use<br />
such systems which contain easier function. I show in the practise how geo informatics provides competitive edge<br />
to firms which deal with tourism and what kind of advantages have the tourists if they use geo informatics.<br />
Keywords: Tourism, online tourism, GIS, Spatial Decision Support System.<br />
1. Introduction<br />
GIS integrates hardware, software, and data for capturing, managing, analyzing, and displaying all<br />
forms of geographically referenced information. GIS helps us to view, understand, question, interpret, and<br />
visualize data in many ways that reveal relationships, patterns, and trends in the form of maps, globes,<br />
reports, and charts. GIS is a rapidly developing, steadily changing scope of science looking back on a very<br />
short past (http://www.gis.com/content/what-gis).<br />
There is a new field of GIS applications, that will be more and more significant in Hungary, that is<br />
business applications of GIS – among the many fields of application mention must be made of insurance,<br />
transport, telecommunication, finance, marketing, broadcast, service activities, parcel sending services,<br />
health care, developing of banks, fast food restaurants, chains of stores, and chains of hotels. The potential<br />
of GIS applications in tourism industry is significant. Tourism Industry consist of several sectors such as<br />
accommodations, attractions, transport systems, travel organizers, destination organizations. Tourism<br />
plays a significant role in Hungarian economy that is also verified by statistical data. According to these<br />
the contribution of this branch to the GDP was more than 8% in 2008 (TDM Működési Kézikönyv, 2008).<br />
In 2010 Hungary takes one of the Traveller's Choice Destination Awards and Budapest is ranked 4th in the<br />
category for Relaxation and Spa in Europe (http://www.tripadvisor.com/TCDestinations-cRelaxation-g4).<br />
In order to have tourism furthermore a strong branch in Hungary in spite of the financial crisis we have<br />
to offer services at an appropriate niveau for both foreign and home tourists. One of the most important<br />
parts of services is the service of information. In connection with tourism map will be always used as well<br />
as touristic, transport, service and other information referring to maps. By creating a complex GIS we can<br />
on the one hand offer services of full range for tourists on the other hand we can gain information on<br />
1<br />
Gergely Ráthonyi<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
rathonyi@agr.unideb.hu<br />
107
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
which important business decisions for institutions of tourism will be based. This way they can gain a<br />
serious business advantage.<br />
2. How GIS systems are connected with tourism?<br />
People go to destinations for various reasons, dependent on their preferences - for sport, relaxation at<br />
the beach, mountain scenery, events, and meeting friends - and the places they choose match their budget<br />
and desires.<br />
Everyone must have met a problem in his life when he had to use a map and on this map he had to<br />
check what is there on that very territory where there is a certain building or territory situated. Beyond all<br />
these, probably everyone tried to measure a distance or to estimate a certain territory. We can get an<br />
almost satisfactory answer to these questions in nearly every case with the help of a traditional map. What<br />
can we do nevertheless, if we handle more map pages at the same time as an overlapping? How can we<br />
check the changes and make them appear? How can we limit certain territories according to certain points<br />
of view? Can we order descriptive data (more detailed below) to our territory units on the map, How can<br />
we guarantee the up-to-datedness of all these? It can be seen that these demands can not be satisfied or can<br />
only be satisfied with much difficulty by traditional means (paper maps, table registrations), with spending<br />
much energy, time and money.<br />
Development of computer technology involved creation of tool system of geographical information<br />
system and having this equipment, these seemingly complicated questions are to be answered in an<br />
efficient way.<br />
In case of the applications mentioned in the introduction (logistics, insurance, banks,<br />
telecommunication, tourism) most often commercial applications come into our mind about the expression<br />
business GIS respectively questions referring to the spatial situation of partners, concurrent and own<br />
shops. In case of a hotel they are the following: Where shall I open a new hotel? Where are the<br />
competitors situated, etc.?<br />
For thousands of years we have dealt with registering of natural and artificial objects, landmarks and<br />
living or non-living properties in the topic of tourism and in the course of times huge data stores<br />
accumulated that are difficult to handle. An appropriate solution for the systemization is computerized<br />
registration.<br />
3. Using GIS application for the preparation of a business decision<br />
A wide range of information and its usage in a GIS will be shown through a fictitious example<br />
according to the Econo Consult Software Developing Company.<br />
Next I will examine the information necessary for the determination of the place of a new hotel chain<br />
unit in the North Plain Region. Let me presume that the new hotel would like to welcome both the home<br />
and the foreign guests with a thermal water bath. Nevertheless, this condition alone is not enough from the<br />
point of view of establishing a hotel though it is appropriate to give an example how to critical create a<br />
fundamental data basis. Let me examine which data we need to take the drawing best possible decision.<br />
The most essential question at choosing the site for a hotel is: where is it worth situating the new unit?<br />
At this point GIS-s might be helpful that visualize the influencing factors, thus they supply critical<br />
information to take the right decision. With their help we spare money, energy and also time for our<br />
undertaking so that we can set the place of the new hotel more quickly and in a more efficient and exact<br />
way. Below I gather the above mentioned influencing factors without a demand for completeness. The<br />
most basic information we will need during the decision-preparation are the following: maps of county<br />
borders; cities and settlements; hydrogeology because of the thermal bath; road network and the<br />
108
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
descriptive data. After all these we can talk about the information vital for the determination of the site of<br />
the thermal water hotel in my example which contains the data of thermal springs in Hungary.<br />
On our fictitious map there are the territories of thermal waters in North Plain Region which are<br />
grouped according to temperatures. In this database one can find data necessary to a decision not only<br />
classified into territories but we can let appear the places of wells on the map that can be viewed in the<br />
form of points. To a point like this belong numerous other pieces of information such as the name of the<br />
settlement, the local name of the well, its ID number, the year of building, whether it is in usage, what is<br />
the depth of the well, the temperature of the outflowing water, its highest output, its OGYI qualification<br />
and other useful pieces of information.<br />
So far one could maybe get along in a simple Ms Excel program or with any other database program<br />
with choosing a site for the hotel though even there lack of a visual appearance would cause a problem.<br />
Simple maps nevertheless do not contain the useful information which plays an important role at taking<br />
the final decision. In the lines above I shortly determined characteristics referring to geometrical features<br />
so we can widen the scope of information and also we can extend our map with information of settlementlevel.<br />
These pieces of information contain an immense amount of data which I will show in the next<br />
enumeration without a demand for completeness.<br />
• Basic data (name and type of settlement, size, small region, etc.)<br />
• Transportation (railway network, own public transportation, road net, etc.)<br />
• Demographic data (population number, age groups, educational level, etc.)<br />
• Economic data (significance of economic branches, unemployment, etc.)<br />
• Services for the population (health and social infrastructure, shops, etc.)<br />
• Basic data of tourism (number of hotel beds, data of guests’ traffic, attractiveness, statistical data,<br />
etc.)<br />
• Data of realty market (realties for sale, average real estate prices, etc.)<br />
• Climate characteristics (weather, number of sunshine hours, quantity of fall, etc.)<br />
Clicking on the settlement on the map the most important data will be available for us, of course only<br />
those being in the database.<br />
We arranged all the gathered relevant information that influences the result of the investment into a<br />
solid database and we have divided them into three main groups: basic data (county borders, etc.),<br />
geological information (data of wells. territorial data) and information of settlement level. In GIS the data<br />
of different territories may be displayed combined with each other, they may be searched, queried this<br />
enables us to filter data according to many point of views, for instance, we accomplish queries, filterings<br />
according to the demands of fan expert so that we get most optimal scene for placing of a hotel. An<br />
interactive query language is an essential part of GIS user interface to allow the user to pose ad-hoc<br />
queries.<br />
From the data quality maps can be produced and thus correlations can be visualized in a spectacular<br />
way. Beyond the determination of the place of the hotel you can even develop the efficiency of the<br />
marketing activity of any hotel by using buyer demographic data (guest database) of a GIS.<br />
4. The significance of online tourism<br />
Internet and tourism look like an ideal combination because during come to a travelling decision and<br />
organise a trip the tourists have to collect a lot of information to be able to make their best decision.<br />
Internet has got a great advantage which is the global accessibility. Tourism suppliers can efficiently<br />
provide information to potential tourists all over the World<br />
This kind of examinations is important, because by the spread of Internet the proportion of travels and<br />
holidays reserved there is in steady growth. Currently, there are 1.46 billion Internet users in the world, up<br />
109
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
305.5% from the year 2000 (Internet World Stats, 2009). In Europe (EU-27) Internet access is above 60 %<br />
of the whole population that is naturally meant to be an average. Mentioning an example: Hungary’s two<br />
maybe most important tourists base, which are Germany and Slovakia (Kaszás-Tóth, 2010; Török, 2002).<br />
Internet penetration in case of Germany is above 80% while it has been introduced by 62 % of Slovakia<br />
into their homes. In Hungary Internet access in proportion of the total population is 55% (Lööf – Seybert,<br />
2009).<br />
In modern society, most people are discovering online shopping, and some are making very good use<br />
of electronic commerce. Companies have enthusiastically used the Internet as a key marketing tool and<br />
sales vehicle for their products and services.<br />
According to a study from 2008 almost 50% of the Germans organise his travel and holiday<br />
reservations via Internet since the same data at the Slovak is only 15% (Kim, 2010; Lööf – Seybert, 2009).<br />
Hungary is ahead of the Slovak from this point of view since in our country 25 % of the population uses<br />
the online touristic services. Even this short statistics emphasizes the importance of Internet service. Even<br />
though the number of online users has rapidly increased, many people are reluctant to release their<br />
personal information to a website as they do not trust e-commerce security.<br />
5. Using GIS application for serving tourists<br />
In the first part of this chapter I try to examine the possibilities of map services touristic internet web<br />
pages can give to tourists. I examined certain touristic portals in which extent and on which niveau they<br />
supply map information for page visitors. Second part of the chapter I show another example how a GIS<br />
application can help the tourists find their trip. From the pages I analyse the Internet pages of Hungarian<br />
touristic regions, the information pages of touristically frequented cities respectively the home pages of<br />
their well-known hotels through the map solutions.<br />
Due to the initial character of my examination I could do the examination and comparison of pages of<br />
few numbers so far the result of which will be discussed in the following. I surveyed strong points and<br />
possibilities respectively weak points of pages connected with Hajdú-Bihar County. Checking the home<br />
page of Northern Plain Region (Hajdú-Bihar, Szolnok, Szabolcs-Szatmár-Bereg) I realized that there is an<br />
almost full lack of map appearance. The simplest map will be applied that is of a standard size proportion<br />
(it can not be enlarged) and it may not be satisfactory for the page visitors even regarding its size. There<br />
can be viewed on the map objects connected with tourism in many categories (hotels, museums,<br />
restaurants, etc.) but the belonging database is obviously poor. As an example I mention that it offers not<br />
more than four facilities from the accommodations in Debrecen. From a mapping point of view Hajdú-<br />
Bihar County’s touristic web page shows a poorer picture since we can find only a flat map about our<br />
county. No visualized object is connected with the map. The content of the page has got a bigger database<br />
relating to the certain topics due to the narrower sizes (only Hajdú-Bihar) but no visualization belongs to<br />
it. In order to be more specific I checked the Internet portal of Debrecen. The quality of the size of the<br />
database is appropriate it shows us every sight of the town. The positive facts are shadowed by deficiency<br />
of the map. The page runs only on street finder that is insufficient service for a tourist.<br />
I close my analyzation with surveying the smallest units that are well-known hotels of Debrecen.<br />
Internet web-pages of Hotel Divinus and Lycium show a really high-quality work. From mapping point of<br />
view Divinus contains an innovation. It is Google Maps free map service. In Google Maps we can find<br />
freely movable and enlargeable maps, the visualized details this way change continuously, depending<br />
from the enlargement. The map can be moved with the mouse and the cursor as well. In most countries<br />
(like, for instance, in Hungary) there is an opportunity for planning of routes, for search of remarkable<br />
places, such as hotels, restaurants, theatres. If we would like to find a theatre in Debrecen we write in the<br />
field „SEARCH” theatre in Debrecen and the possibilities appear on the map. If we write in where we are<br />
110
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
actually staying the program can suggest a route that will be seen on the map. Lycium Hotel applies this<br />
source too, but they put this application on the home page only on the grounds of their approach.<br />
As a summary I can state that not counting one case, the individual suppliers gave spatial information<br />
in a very primitive way or they did not do it at all. Examining it from the point of view of a tourist map is<br />
one of the most important means of any activity. It takes much time and energy if one has to organize a<br />
holiday without satisfactory services. That is why an extended webpage containing all information (map<br />
planning, accommodation, programs, and sights) might be very attractive for visitors (Morosan, 2008).<br />
On the basis of an American application I show another example how tourists can serve by a GIS<br />
application. I introduce a GIS-based Spatial Decision Support System application which assists the<br />
tourists to discover the treasures of a national park. This is a useful tool to facilitate tourists’ activity<br />
planning. The application has got a user-friendly interface, which guides the users through the application<br />
in an intuitive and informative manner. GIS knowledge needn’t required to use this application.<br />
When users start the application, they will find some dialog windows which help them to choose the<br />
most appropriate tour. A set of terms is presented in this dialog window for users to choose. For example<br />
the first term offers to the users a choice of the mode of travel among the three options of foot, horse, or<br />
car. For instance, if car is selected, only roads open for automobile traffic will be considered. Another<br />
possibility that the users can choose is the difficulty level of the trip such as easy, medium, hard, or<br />
strenuous and the tourists can also specify how many kilometres they would like to travel round trip. The<br />
decision support analysis in the application will be performed only on those trails that meet these criteria.<br />
After that the user can select the season when they are visiting the national park. This is very important<br />
part of the decision because some roads and trails are not accessible in the winter months.<br />
There are several different factors for the user to rank. There are three possible importances ranking for<br />
all factors, such as ‘Low’, ‘Medium’ and ‘High’. The factors are broken down into categories. For<br />
example, two of the categories are the points of interest and the park facilities category. Points of interest<br />
contains factors like waterfalls, lookouts, historical structures, and natural sites while park facilities<br />
includes factors that may be in the centre of interest if the user plans to have an extended stay or picnic at<br />
a campground, or visit a ranger station while they are in the park.<br />
After tourists decide what they want to do, the analysis module evaluates the choices. The importance<br />
rankings of various factors are translated into numerical weights assigned to the factors. A factor with a<br />
high importance ranking receives a greater weight than other factors. Each candidate trail is evaluated by<br />
the combination of all factors weighted by their respective importance rankings as specified by the user. A<br />
composite score is then generated for each candidate trail. For instance, if the user ranks waterfalls and<br />
caves high, flowers, campsites, and lookouts medium, and takes the default (‘Low’) for the remaining<br />
factors, greater emphasis would be given to trails that have waterfalls and caves along their path Trails<br />
that meet these criteria and also contain flowers, campsites, or lookouts would receive a higher score than<br />
other trails. If no trails have both waterfalls and caves, the trails with the highest combination of high and<br />
medium factors will be reported based upon their composite scores. When the analysis is completed, the<br />
system displays a map and a report of the recommended trails. The report includes a list of recommended<br />
trails and summary information for each trail. The user can interactively explore each recommended trail<br />
on the map display using the tools before making a final choice. Users also have options to modify their<br />
terms and preferences and use the system to re-evaluate the trails based on the modified criteria (Dye –<br />
Shaw, 2007).<br />
It is an easy to use and this is a flexible system, which assists the tourist in choosing the most<br />
appropriate trails. The application is easily expansible with additional factors to the user interface. Using<br />
this GIS-SDSS application increases the number of visitors and their satisfactory. On the basis of this<br />
example we can create a similar application, for instance, to the rural tourism areas in Hungary.<br />
111
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
6. Conclusion<br />
The technological revolution experienced through the development of the Internet has changed<br />
dramatically the market conditions for tourism organisations. Information Communication Technologies<br />
evolve rapidly providing new tools for tourism marketing and management. It is no secret any more that<br />
there is knowledge on the depth of available data the usage of which greatly improves competitiveness of<br />
any organization and taking it not into account means a severe disadvantage. Information systems doing<br />
data analysis are the most dynamic developing sector of informatics (Buhalis, 2008). It can be seen that by<br />
means of a GIS the lot of counting can be done in a much quicker and simpler way than manually. Also<br />
the advantage must be taken into consideration that we can store spatial and descriptive data in the same<br />
common system (Ham, 2005). GIS databases can be extended easily making it possible manipulating<br />
various data in one and the same system. Lifting the world of geography into our analyzes means a new<br />
level of quality. It reveals correlations, characteristics and trends that would remain hidden in a traditional<br />
system (descriptive database, simple maps). Application of a GIS helps maximalize returns in proportion<br />
of investment so that a business can work in an efficient way. Although it is hard to state from the<br />
company’s point of view to what extent will business advantage be manifested, on the basis of experts’<br />
experiences payback is 3-5 years then it produces a continuous profit for the company. It is vital when we<br />
implement a system that it plays an important role not only at preparation of a decision and at getting the<br />
business processes on a new level but it also provides for a quality service on Internet for tourists. By<br />
means of an implemented GIS, narrowing the scope of information we can supply a quality mapping<br />
service for Internet visitors. We can naturally visualize any information or service excluded competitors<br />
(sights, museums, etc.). Approaching the situation from a guest side it is essential that everything that<br />
might be necessary during planning of the trip (route planning, sights, facultative and organized<br />
excursions) should be at his/her disposal also in mapping visualization.<br />
References<br />
Buhalis D. (2000): Distribution channels in the changing travel industry. The International Journal of Tourism<br />
Research 2 (5), 340–357. p.<br />
Dye A. S. – Shaw S.-L. (2007): A GIS based spatial decision support system, for tourists of Great Smoky Mountains<br />
National Park, Journal of Retailing and Consumer services Number 14., 269-278 pp.<br />
Ham S. – Kim W. G. – Jeong S. (2005): Effect of information technology on performance in upscale hotels, In:<br />
Hospitality Management 24 281–294. p.<br />
Internet World Stats (2009): Internet usage statistics: World internet users and population stats. Available at:<br />
http://www.internetworldstats.com/stats.htm.<br />
Kaszás K. – Tóth B. (2010): Nemzetközi turisztikai kereslet, 2010. I. negyedév, Statsztikai tükör IV évfolyam 67.<br />
szám<br />
Kim M.-J. – Chung N. – Lee C. –K. (2010): The effect of perceived trust on electronic commerce: Shopping online<br />
for tourism products and services in South Korea, In: Tourism Management (in press)<br />
Lööf A. – Seybert H. (2009): Internet usage in 2009 - Households and Individuals, Eurostat Data in focus, 46/2009<br />
Morosan C. – Jeong M. (2008): Users’ perceptions of two types of hotel reservation Web sites, In: International<br />
Journal of Hospitality Management 27 284–292. p.<br />
TDM Működési Kézikönyv (2008): A turisztikai desztináció menedzsment rendszerről, Heller Farkas Főiskola<br />
Török P. (2002): E-turizmus: Az internet és az e-business szerepének növekedése a turizmusban, Turizmus Bulletin<br />
2002/1 VI. évfolyam 1. szám<br />
112
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
E-Learning possibilities in agriculture and agricultural education<br />
László Várallyai 1 , Miklós Herdon 2<br />
Abstract. Compared to other business and management fields, eLearning in agriculture related fields is still in the<br />
early phases of adoption. There are plenty of challenges, involving the faculty and trainers, students and farmers,<br />
technology, finances, and other complications, but agricultural instructors absolutely must find ways to overcome<br />
these hindrances and aspire toward the plethora of opportunities that eLearning presents for the field of<br />
agriculture. The eLearning is dramatically improving how agricultural education is done. It is allowing greater<br />
access to more students and farmers, more efficiently, with better information. Most eLearning programs in<br />
agriculture currently being undertaken in the world are in the pioneering phase. At the same time, universities,<br />
businesses, and some well-founded international development organizations are producing and utilizing high<br />
quality eLearning programs backed by trained personnel and resources. On the Internet are more eLearning<br />
centres, which offer a wide variety of agriculture courses to help basic or advance career in demand field. Modern<br />
agricultural practices have evolved significantly in recent decades and the eLearning centres offer a broad<br />
spectrum of courses. Finally we show the eLearning network possibilities in the agricultural sector in Hungary,<br />
which was an important outcome of our Socrates project (NODES).<br />
Keywords: e-Learning, agriculture, collaborative work, education.<br />
1. Introduction<br />
Compared to other business and management fields, eLearning in agriculture related fields is still in the<br />
early phases of adoption. Early pioneers, primarily American and Australian agribusinesses and colleges<br />
of agriculture, are now utilizing eLearning methods as a major part of both their education and strategic<br />
management programs. There are plenty of challenges, involving the faculty and trainers, students and<br />
farmers, technology, finances, and other complications, but agricultural instructors absolutely must find<br />
ways to overcome these hindrances and aspire toward the plethora of opportunities that eLearning presents<br />
for the field of agriculture. The eLearning is dramatically improving how agricultural education is done. It<br />
is allowing greater access to more students and farmers, more efficiently, with better information.<br />
Most eLearning programs in agriculture currently being undertaken in the world are in the pioneering<br />
phase. These efforts are attempting to use low-risk, low-cost eLearning technologies. Services tend to be<br />
free and are studies, pilot projects, and other initiatives supported by grants. Many of these projects are not<br />
sustainable; after a limited number of training sessions they end when the funding ends, perhaps with a<br />
research report published on the Internet and an expectation that individuals can find it, fully accept it, and<br />
integrate the findings into training curricula. At the same time, universities, businesses, and some wellfounded<br />
international development organizations are producing and utilizing high quality eLearning<br />
programs backed by trained personnel and resources.<br />
Adoption curves show that diffusion of innovations is slow during the initial efforts and later widely<br />
accepted into the main stream. The early pioneers and adopters struggle to establish eLearning but<br />
eventually begin to pick up momentum. After having proven their effectiveness in helping groups to<br />
achieve a competitive advantage, pragmatists and conservatives join the eLearning technology and the<br />
eLearning adoption curve rises significantly as eLearning methods become widely utilized.<br />
1 László Várallyai<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
varal@agr.unideb.hu<br />
2 Miklós Herdon<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
herdon@agr.unideb.hu<br />
113
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Figure 1. Adoption curve for eLearning in agricultural sectors<br />
The major challenges identified by researchers inhibiting the expansion of eLearning in agriculture are<br />
very similar to the barriers that keep other fields from developing strong eLearning programs:<br />
Gaps between Trainers and Designers<br />
Challenges Faced by Trainers/Instructors<br />
Challenges Faced by Students/Farmers<br />
The Hungarian Accreditation Committee set up rules to help students.<br />
1.1. Gaps between Trainers and Designers<br />
Major problems lie in educators’ inability to bridge the technical divide. Not only must they identify<br />
the knowledge and skills needed by the students and farmers, but they must figure out how to present the<br />
material in an appropriate, user-friendly design so that eLearners can translate that information into<br />
applicable solutions on the farm.<br />
1.2. Challenges Faced by Trainers/Instructors<br />
Instructors in agriculture are faced with similar challenges as those experienced by persons working in<br />
other fields. These issues include:<br />
lack of time and skills needed in adopting new technologies<br />
lack of both formalized reward system and technical support<br />
a concern about the loss of the teacher-student relationship<br />
marketing for programs<br />
financial rewards<br />
maximizing returns on their investment in time and money<br />
major increases in administrative work<br />
1.3. Challenges Faced by Students/Farmers<br />
Because it is an effective, very flexible delivery method and it brings the added benefit of being able to<br />
have experts and specialists from different regions and states in the same class without transportation and<br />
lodging costs, many types of students are receptive to using the Internet and eLearning. This is particularly<br />
pertinent to agricultural training because of the tendency for farmers and experts to be separated by long<br />
114
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
distances. Yet it is the nature of the material that presents the greatest difficulty from the point of view of<br />
the students, who in this case, may be extension agents, farmers, trainers, or agricultural teachers; an<br />
important challenge for eLearning and distance education in agriculture is the need for a hands-on<br />
component<br />
2. Overview e-Learning systems in agriculture<br />
On the Internet are more eLearning centres, which offer a wide variety of agriculture courses to help<br />
basic or advance career in demand field.<br />
Modern agricultural practices have evolved significantly in recent decades and the eLearning centres<br />
offer a broad spectrum of courses including such diverse course titles as:<br />
Farming Management<br />
Farm Machinery Care<br />
Garden Design<br />
Horticulture<br />
Landscaping and many more<br />
In addition to horticultural, some agriculture courses also include animal science courses including:<br />
Animal Health<br />
Aquarium and Fish keeping<br />
Energy Healing for Animals<br />
and many others<br />
Students enrolled in the agriculture courses are given online access to high quality course materials and<br />
afforded the opportunity to progress at their own pace from the comfort of their own homes.<br />
The distance learning model has proven to be highly effective and provides significant cost savings<br />
compared with traditional classroom based courses.<br />
This providing are two important disadvantages:<br />
The courses can not access in Hungarian language<br />
The prices are between 400-500 USD in most courses, which is so high for the Hungarian farmers<br />
Another possibility is the eLearning for Agriculture and Fisheries is a major component of the<br />
Philippine's Department of Agriculture's e-Extension Program, with the Agricultural Training Institute as<br />
the lead implementing agency, in collaboration with other government agencies, state universities and<br />
colleges and nongovernment organizations.<br />
Here can be seen the opening page of the eLearning portal (Figure 2.).<br />
Figure 2. eLearning for Agriculture and Fisheries portal in Philippines<br />
115
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. E-learning network possibilities in agriculture<br />
32 percent of farmers has computer and 28% of farmers use the Internet in Hungary. This rate is very<br />
low compare to other sectors. That is why the Hungarian National Rural Development Plan for 2007-2013<br />
period contains actions for developing the computer usage skills and developing Internet accessibility in<br />
rural areas and developing extension services and activity. That is why we would like to create an open<br />
system for eLearning and provide training for using this technology and provide a service for content<br />
development and distribution for farmers.<br />
3.1. The training for our target group (village agri-economist experts)<br />
In the framework of the National Rural Development Plan 2004-2006 carried out 400 consultants for<br />
public-benefit advisory tasks. From among the civil servants of the Ministry’s Agricultural Offices in the<br />
counties the village agri-economist experts (650) – related to their public administration tasks, also supply<br />
farmers with general information and advice. The aim is to increase the number of farmers making use of<br />
the special advisory services by 35.000 in the years between 2007 and 2013. We organized training for<br />
village agri-economist experts. The numbers of participants were 21 village agri-economist experts from<br />
Hajdú-Bihar county (neighbourhood of Debrecen). It is important, because they can be potentially tutors<br />
of the farmers. Their tasks are the training of the farmers by distance learning using the modern<br />
information and communication technology (e -Learning).<br />
Finally, the participants filled out a questionnaire. About the assessment of the questionnaire generally<br />
we can say, the village agri-economist experts need knowledge from the following topics. operating<br />
systems, word processing, spread-sheet, Internet and Communication. According to their opinion this<br />
knowledge is needed for farmers too in general. Nowadays, it seems the most important is the Internet and<br />
Communication module, because the village agrieconomist experts help farmers to use the IACS<br />
(Integrated Administration and Controlling System) for filling application form of subsidy.<br />
3.2. The training for employees of Rural/Local Administration Offices<br />
Between February and April in 2008 we organized a basic Information Technology Training (for<br />
employees of Rural/Local Administration Offices), which based on 4 modules:<br />
Using a computer and managing files<br />
Word processing<br />
Information and Communication<br />
Spreadsheet handling.<br />
The 4 modules were near 100 contact hours. The participant’s numbers were 80 persons. The face to<br />
face trainings were ones a week. The participants came from different rural towns and villages from<br />
Hajdu-Bihar County in Hungary (From the North-Alföld region). The aim of the practice oriented training<br />
programme was that the participant would be able to use the basic knowledge of ICT and they could take<br />
EDCL passes if they want to take it. This programme was organised by the Regional Governmental<br />
Administration Office and supported by the National Development Fund. This training programme was<br />
carrying out by the Department of Business and Agricultural Informatics at Faculty of Agricultural<br />
Economics and Rural Development. The Department and Trainers who are the members of the<br />
Departments’ staff were using the Moodle server and eLearning systems which established within the<br />
NODES project. Learning materials were published on the eLearning system. The participants made their<br />
registrations and they were using these materials in the classroom (computer lab) and from their<br />
workplace or home.<br />
116
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.3. Single Area Payment Scheme cooperation with village agri-economist experts in Hajdú-Bihar<br />
County)<br />
To simplify procedures in connection with applications for area payments the Agricultural and Rural<br />
Development Agency (ARDA) and the Central Agriculture Office (CAO) started to introduce electronic<br />
filling and submission of subsidy application forms in 2008. Based on the experiences of the users we can<br />
say that the developers of the system have created a well-considered program which is easy to learn and<br />
accessible to anyone over the Internet. The limitation of the system is the capacity of the server providing<br />
the service (of course only if we assume that users fulfil the minimum requirements of the software). In<br />
this programme our department helped with cooperated student recruiting and education platform<br />
providing (Moodle).<br />
4. Conclusion<br />
The eLearning technologies become important tools not only in the higher education institutions, but<br />
for the agricultural enterprises and individual persons, but several professional and administrative systems.<br />
All educational institutions over the world use computer network-based learning for expanding learning<br />
opportunities and facilitating learning activities to students separated by time and distance.<br />
In rural regions the eLearning is able to provide new ways of organizing teaching, learning and the<br />
management of educational opportunities by different ways. The future of eLearning depends on the<br />
development of professional education programs that prepare teachers for collaborative teaching and<br />
learning environments.<br />
References<br />
Aszalós L(2008): Comparison of the Hungarian and Euro-Inf accreditation systems in Proc of the ACM-IFIP IEEIII<br />
2008 Informatics Education Europe III Conference, Venice, 2008, pp. 30-36<br />
Cebeci Z, Erdogan Y, Kara M (2008): "TrAgLor: A LOM-Based Digital Learning Objects Repository for<br />
Agriculture" in Proc. of the 4th Int. Scientific Conference, eLearning and Software Education. (Ion Roceanu, Ed.),<br />
(ISBN:978-973-749-362-0), University Publishing House, Bucharest, Romania. pp. 125-129.<br />
Hansen S, Schiefer G (2003): E-learning in vocational business environments developing an e-learning concept for<br />
SME in the agri-food sector, EFITA 2003 Conference Debrecen, 2003. July 5-9.<br />
Herdon M, Eckert B.(2007): E-work and IT for developing rural areas in Hungary In: & (szerk.) Information<br />
Systems in Agriculture and Forestry XIII European Conference: Living Labs. Prága, Csehország. pp. 1-8.<br />
(ISBN:978-80-213-1643-0)<br />
Herdon M, Houseman J (2007): ICT and Innovation in Rural Areas. In: Nábrádi András, Lazányi János, Herdon<br />
Miklós (szerk.) AVA3 International Conference on Agricultural Economics, Rural Development and Informatics:<br />
<strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> AMTC Agrárgazdasági és Vidékfejlesztési Kar, pp. 102-112.(ISBN:978-963-87118-7-8)<br />
John Leary, Zane L. Berge (2006): Trends and challenges of eLearning in national and international agricultural<br />
development, International Journal of Education and Development using Information and Communication<br />
Technology (IJEDICT), 2006, Vol. 2, Issue 2, pp. 5159.<br />
Lengyel P, Szilágyi R, Várallyai L (2007): Experiences and possibilities in e-learning materials development, AVA3<br />
Conference, 2007, Debrecen<br />
Rosenberg M J (2001): E-Learning. Strategies for delivering knowledge in the digital age. New York, San Francisco,<br />
Washington D.C. et al.<br />
Várallyai L, Herdon M (2007): NODES e-learning network development, 7th International Conference on Applied<br />
Informatics January 28-31, 2007. Eger, <strong>Proceedings</strong>, Ed. Emőd Kovács, Péter Olajos, Tibor Tómács. Volume I. pp<br />
269-276<br />
117
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A mobile agricultural information system: enabling advanced information flow and<br />
decision making in modern farms<br />
Matija Kopic 1<br />
Abstract. The purpose of this article is to explain the problem of coordination and organization of field<br />
agricultural activities in small and medium-sized agricultural enterprises (agricultural SMEs). This problem occurs<br />
at key stages of agricultural production, in times when agricultural technologists are overloaded with work and do<br />
not have sufficient resources for effective management of production processes. The article presents a solution to<br />
this problem in the form of specific information platform for enabling advanced information flow and decision<br />
making at those key moments. The solution is based on advanced mobile information technologies and provides<br />
sophisticated management framework for farming production in accordance with specific agricultural business<br />
processes and standards.<br />
Keywords: mobile, information flow, agricultural production.<br />
1. Introduction<br />
New mobile technologies of today enable the design of advanced architectures for the realization of<br />
specific information systems in different, completely new domains. One of relatively unexplored domains<br />
(in the information sense) is agriculture. Business processes in professional agriculture are very different<br />
from the processes in other industries, and are generally long-time, highly interactive and often include a<br />
component of dislocation. When talking about business processes in specific domains of agriculture, such<br />
as crop farming, these three basic characteristics of agricultural business processes continue to grow in<br />
complexity. Standard ERP systems do not provide effective management of each of the three components<br />
of business processes in crop production. It is therefore necessary to develop specialized software that will<br />
allow adjustment of the standard business information systems to specific farming operations, as well as<br />
enable advanced decision making in specific agricultural fields (Kurlavičius, 2009). One of such specific<br />
solutions is offered through this study.<br />
2. The Problem<br />
Through a thorough observation of Croatian farming sector (especially SMEs), a specific problem in<br />
agricultural business management has been noticed. When referring to agricultural field operations,<br />
agricultural technologist emerges as a key business role. He is the backbone of organizational field crop<br />
production, and has the task of planning crop rotation, evaluating and procuring production materials,<br />
planning field work, and is also involved in administrative duties related to the monitoring of certain crops<br />
and the quality of final products. The component of fieldwork planning, which includes organization of<br />
soil preparation and fertilization, planting, caring and crops feeding, as well as harvesting the final<br />
product, is one of the key to the job description of agricultural technologist.<br />
In practice, agricultural technologists manage groups of 10-15 of agricultural workers engaged in<br />
extreme outreach operations. In such arrangement, technologist coordinates their work and supervises<br />
field activities in order to achieve better performance of certain phases of agricultural production. The<br />
problem of coordination and management of field operations of agricultural employees is identified as<br />
critical to the whole agricultural production chain. In practice, coordinating agricultural production in the<br />
1 University of Zagreb, Faculty of Organization and Informatics Varazdin<br />
Pavlinska 2, 42000 Varazdin, Croatia<br />
matija.kopic@gmail.com<br />
118
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
intensive production time frames is very difficult to achieve through traditional means and often the job of<br />
technologist requires superhuman efforts. Problems occur in:<br />
communication between the technologist and field workers and vice versa,<br />
distribution of work resources,<br />
management of the exceptions and unforeseen situations.<br />
It should be noted that described problem can be partially resolved by implementing precision<br />
agriculture paradigm (Cox, 2002), but unfortunately, this is still not case in Croatia. In response to this<br />
problem, the software is designed to support the agricultural field operations, and is primarily intended for<br />
agricultural technologists and their employees.<br />
3. The Solution<br />
The implemented solution, called AgroMobile, is a unique software solution for unified management<br />
of agricultural field work of agricultural technologists. Immediately upon the infancy of the project, a<br />
basic architecture of future system has been developed, shown in Figure 1.<br />
Figure 1. AgroMobile – Architecture of the system<br />
It should be noted that the mobile architecture is achieved through two separate units of software -<br />
desktop application and mobile application which communicate to each other (the process of<br />
synchronization), through the web service. While the mobile application is intended for field planning and<br />
119
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
allocation of resources, desktop application is used to manage catalogs and all the relevant tables in the<br />
database, storage of work plans etc.<br />
After creating the basic architecture of future system, the functional system specification has been<br />
created in order to describe all necessary features for the future system. The basic functionalities of the<br />
system are the following:<br />
Catalog of material resources,<br />
Adding, manipulating and deleting records of material resources,<br />
Catalog of human resources,<br />
Adding, manipulating and deleting records of human resources,<br />
Catalog of agricultural land,<br />
Adding, manipulating and deleting records of agricultural land,<br />
Catalog of work activities,<br />
Adding, manipulating, and deleting records of work activities,<br />
Assigning resource categories to activities,<br />
Adding a new job in the work plan,<br />
Editing or deleting tasks from the work plan,<br />
Changing or deleting a comprehensive work plan,<br />
Checking resource availability,<br />
Entering the results of soil properties analysis,<br />
Entering the results of final products properties analysis,<br />
Proposing a work plan based on performed soil and finished products analysis.<br />
Based on identified basic functionalities of the system, the entity-relationships-attributes (ERA)<br />
database model has been built, and can be seen in Figure 2.<br />
Figure 2. ERA model of the system – basic relations<br />
120
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
After constructing and implementing database, a software system implementation (programming) is<br />
done, with separate work on desktop and mobile solution. After the construction of two separate<br />
components, they have been connected through a web service technology – the process of<br />
synchronization.<br />
4. Technical Details<br />
Figure 3. Building the mobile solution<br />
General architecture planning and functional specifications design were derived using the platform<br />
CaseComplete2010 and IBM Rational Requirements Composer. The database is built using the Microsoft<br />
SQL Server 2008 technology, with support for mobile database in SQL CE solution. The programming<br />
solution is developed using the platform Microsoft Visual Studio 2008 Professional, while the main<br />
development language was C #.<br />
5. Conclusion<br />
The study revealed serious problems in organizing and coordinating production in agricultural SMEs in<br />
Croatia. As an effective solution to this problem, a specific platform is provided. Today, the solution is<br />
experimentally used in several small domestic agricultural companies. Future development of the<br />
described system will go in the direction of linking specific agricultural software to the standard ERP<br />
systems, which will ultimately derive an integrated management system for agricultural business<br />
operations.<br />
References<br />
Cox, S. 2002. Information technology: the global key to precision agriculture and sustainability. Computers and<br />
Electronics in Agriculture 36: 93-111.<br />
Kurlavičius, A. 2009. Sustainable agricultural development: knowledge-based decision support. Technological and<br />
Economic Development of Economy 15: 294-309.<br />
121
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
How barley growing conditions and its output change in Hungary<br />
Alíz Novák 1 , Éva Erdélyi 2<br />
Abstract. First we were investigated how the production risk is changing with time. Next, using comparison<br />
analyses for climate scenarios, we predict what we can expect in the future. Based on the regional yearly<br />
production data of the crop, we can conclude that beside other non-climatic effects, the changing climate has<br />
considerable impact on crops yield; its variability is increasing with the variability of meteorological parameters.<br />
For detecting the reasons of risk increase in the past, and forecasting the potential main points of future risk we<br />
have analysed statistically whether the climate needs of winter barley will be satisfied or not in its important<br />
periods of growing. Frequency calculations were made based on the daily meteorological data. It is no doubt that<br />
the anomalies of the indicators have been becoming more and more frequent. The more frequent the extreme<br />
weather events are, the more we can be convinced of uncertainty.<br />
Keywords: climate change, indicator, production risk, winter barley<br />
Összefoglaló. Az éghajlatváltozás folyamata már elkezdődött. A magyar agrárkutatóknak és szakembereknek is<br />
jól működő leíró-előrejelző rendszereket kell alkotniuk. Munkánk során harmadik legfontosabb növényünket, az<br />
őszi árpát vizsgáltuk. Kutatásunk célja a hozamok elemzése, az időbeni változások megfigyelése volt 1951-től<br />
napjainkig. Az árpa termésmennyiségi adatait a trendhatások kiszűrésével összehasonlíthatóvá tettük. Az ún. E,V<br />
hatásossági kritérium alapján vizsgáltuk az árpa terméskockázatának alakulását. Megfigyelt meteorológiai<br />
változókból olyan indikátorokat képezhetünk, amelyek vélhetően döntően befolyásolják az egyes növények<br />
fejlődését. A bizonytalanság növekedésének okait keresve, klímaváltozási szcenáriókra megvizsgáltunk egy<br />
csapadékra megfogalmazott éghajlatváltozási indexet, amely az extrém mennyiségekre, a gyakoriságukra és az<br />
előfordulásukhoz köthető napok számára vonatkozik. Munkánkban összehasonlító vizsgálatokat végeztünk az őszi<br />
árpa klimatikus igényeire vonatkozóan. Végigkövetve a növény fejlődési szakaszait megállapíthatjuk, hogy az<br />
őszi árpa klimatikus igényei várhatóan a jövőben is teljesülnek, jóllehet, a termésbiztonság ezzel együtt romlani<br />
fog.<br />
Kulcsszavak: éghajlatváltozás, klimatikus indikátor, őszi árpa, termés kockázat<br />
1. Introduction<br />
It is evident that climate is changing nowadays. In Hungary, results show that we must count with<br />
increasing temperature and decreasing precipitation (Bartholy, 2007). The possible future climate – as it is<br />
predicted by the scenarios – would be similar to the present climate of South-Southeast Europe (Gaál and<br />
Horváth, 2006). Rising temperatures may allow earlier sowing dates, enhance crop growth and increase<br />
potential crop yield. On the other hand, rising temperatures increase the water demand of crops. In<br />
addition, extreme weather events such as droughts and floods have increased, which implicates many<br />
serious problems in agriculture. Thinking of sustainability we face several decision problems, so analysing<br />
the impacts of change and finding the possible adaptation response are needed to be investigated. Crop<br />
yield is influenced by many biotic and abiotic factors. Observing long time series of production data,<br />
change in trend can be seen, because of the changing cropping technologies. There are many results of<br />
how the quality and quantity could change depending on different nutrition supply (Szalay, D. et al., 2006,<br />
Szalay D. K. et al., 2009), or other agrotechnical elements (Hornok, 2008). It is possible to eliminate the<br />
trend and investigate the possible reasons of yield variation, which is mostly depending on meteorological<br />
circumstances. Climate and its change determine agricultural production in many ways (Olesen and Bindi,<br />
1 Alíz Novák<br />
Corvinus University of Budapest, Faculty of Horticultural Science<br />
2 Éva Erdélyi<br />
Corvinus University of Budapest, Faculty of Horticultural Science<br />
122
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2002, Jolánkai, 2005). Having regional climate models it is possible to analyse interactions of these<br />
factors with meteorological circumstances, as well (Márton, 2008, Pepó, 2009). In order to prepare for the<br />
future adaptation strategies are very much needed (Láng et al, 2004), so it is important to analyse the<br />
impacts of the probable change. In this work first we have analysed the changing winter barley yield for<br />
the 1951-2005 period. For making the production data comparable, we have eliminated the trend effects<br />
by using the Phillips method (Hardaker et al, 2004). Based on the first order stochastic dominance and E-<br />
V efficiency criterion we can conclude that production risk has increased even in 1951-90 and that the<br />
situation became worse after that period of time in all of the observed regions. Next we have analysed<br />
statistically whether the climate needs of the crop will be satisfied or not in its important growing periods,<br />
and how does the frequency of extreme weather events of its development change. We made our<br />
conclusions using comparison analyses of different climate scenarios and their reference period 1961-90.<br />
2. Materials and methods<br />
2.1. Climate needs of winter wheat and its phases of development<br />
Climate change impact can be very different in different phenological phases of the plant. With<br />
appropriate agrotechnical interventions we can control and avoid the negative effects of the<br />
meteorological circumstances. The most important periods of plant development were defined according<br />
to Z. Varga-Haszonits (1987): we analyzed the sowing-emergence phenological phase, the stem<br />
elongation – spikelet initiation period and the anthesis-grain filling phenological phase. The climate<br />
scenarios show great variability in the frequency of the extreme temperature values.<br />
2.2. Climate description of the research location<br />
Production risk analyses have three important locations for winter barley: Győr-Moson-Sopron county,<br />
Baranya from the middle of the country and Hajdú-Bihar county. The case studies for climate change<br />
impact analyses are presented for Debrecen region, comparing the results for different climate change<br />
scenarios. Our case study showed that the sum of the temperature averages increases by time in the past<br />
and the scenarios predict even more drastic increase. Comparing the sums of precipitation we could see a<br />
slow decrease of the accumulated precipitation amounts; the scenarios predict slightly smaller values in<br />
the future. This might be good for winter crops, because its yield grows with less precipitation in some<br />
periods of growing. But analyzing the observed and the future weather using climate scenarios we see a<br />
great variability in the amount of the precipitation. This means that the increase of the frequencies of<br />
extreme weather events such as droughts and floods is more probable. We intended to learn, what climate<br />
scenarios predict for the important growing periods of winter barley.<br />
2.3. Weather data<br />
Climate scenarios can be defined as relevant and adequate patterns of the climate characteristics in the<br />
future (Downing et al, 2000). During our research we used some of the most widely accepted scenarios<br />
presented in international reports. The numbers in names of the scenarios denote the time interval they are<br />
generated for. We used the climate models of two meteorological institutes downscaled to Debrecen:<br />
scenarios GFDL2535 and GFDL5564 have been created by Geophysical Fluid Dynamics Laboratory<br />
(USA), UKHI and UKLO representing the drastic change for the end of the century, and UKTR3140<br />
(transient) worked out by United Kingdom Meteorological Office (UKMO), with the scenario BASE6190<br />
which is the base of scenarios, with the parameters of the past years.<br />
2.4. The KKT Climate Research Database Management Software and the production data<br />
In order to collect, organize, manage and search databases for climate change research in a friendly<br />
way a special data management system was needed. An indicator-search software KKT has been<br />
123
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
developed at Corvinus University of Budapest, Department of Mathematics and Informatics (Szenteleki et<br />
al, 2007). Frequency calculations were made with the help of this program using the daily precipitation<br />
and temperature data forecasted by climate scenarios. Using the KKT Software we can calculate the<br />
number of the years when the needs of the plant are satisfied (or when not) and it can give us information<br />
about climate change indices, as well. These results can give us information for predicting extreme<br />
conditions.<br />
Beside the meteorological databases, it contains the crop production data we used for risk analyses.<br />
The production data are from the Agricultural and Environmental Statistics Department of the Hungarian<br />
Central Statistical Office (KSH) for all counties, for the time interval 1951-2005.<br />
2.5. A new stochastic efficiency method for detection of the production risk<br />
For analysing the production risk, the data of the Hungarian regional yearly crop results were applied.<br />
The yield data were fitted by regression. Then they were corrected with the help of Phillips-method in<br />
order to make them comparable. The climate scenarios are given for different time intervals as<br />
independent patterns and not as time series, so for comparison we have used distribution functions and the<br />
first order stochastic dominance criterion based on the subjective distribution functions and also the E,V –<br />
efficiency criterion were considered (Ladányi, 2007, Ladányi and Erdélyi, 2008).<br />
3. Results and discussion<br />
The first step of our research was to examine the production data of winter barley by analysing how the<br />
production risk has changed with time. The next step was to study the climatic needs of the plant through<br />
the most important periods of its development. In this work results are shown for Hajdú-Bihar county.<br />
3.1. Risk analysis<br />
The observed time interval was 1951-2005, which was split into five twenty-year intervals for the later<br />
analysis (1951-70, 1961-80, 1971-90, 1981-2000 and 1986-2005). Observing the graphs of yield we can<br />
recognize that beside the yield loss caused by the Hungarian political situation at the end of the eighties,<br />
the deviation of the yield started to become greater yet at the beginning of the eighties (Figure 1).<br />
yield (kg/ha)<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
Winter barley production data for<br />
Hajdú-Bihar county<br />
comparable yield<br />
(kg/ha)<br />
Comparable winter barley production data<br />
for Hajdú-Bihar county<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010<br />
year<br />
0<br />
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010<br />
year<br />
Figure 1. Winter barley production data (left) and the comparable yield (right) in Hajdú-Bihar county, 1951-2005<br />
Next the subjective distribution functions are defined for the five times twenty years (Figure 2).<br />
Comparing the first three (1951-70, 1961-80, 1971-90) and last two (1981-2000, 1986-2005) time<br />
intervals, applying the stochastic efficiency criterion we proved that the risk of barley production has<br />
increased. The most evident risk increase was in the last two time intervals for this crop. The same was<br />
observed for all three chosen counties. The last two time slices has the widest range, which means the<br />
124
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
highest uncertainty. The same can be proved with the E,V -efficiency method (while the expectation was<br />
decreasing, the deviation was increasing). In every case we got that the situations become worse with time<br />
(Figure 2).<br />
First order stochastic dominance criterion,<br />
Hajdú-Bihar county<br />
F<br />
1<br />
0.9<br />
0.8<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
5170<br />
6180<br />
7190<br />
8100<br />
8605<br />
0<br />
2100 2700 3300 3900 4500 5100 5700<br />
kg/ha<br />
E (kg/ha)<br />
E-V efficiency, Hajdú-Bihar county<br />
4400<br />
7190<br />
4200<br />
4000<br />
8100<br />
6180<br />
3800<br />
8605<br />
5170<br />
3600<br />
0 200000 400000 600000 800000 1000000<br />
V (kg/ha)<br />
Figure 2. The first order stochastic dominance criterion (left) and the E-V efficiency (right) for analysing the winter<br />
barley production risk increase in time, 1951-2005<br />
3.2. Climate needs of winter wheat through its phenological phases<br />
Quite high risk increase of production was detected, which gives us many questions. So next we<br />
wanted to see what we might expect in crop production by analyzing the precipitation and temperature<br />
needs of the plant. By comparing the results of the same six climate scenarios and their reference period,<br />
we examined, whether the needs would be satisfied or not. We wanted to see what climate scenarios<br />
predict for the most important growing periods of winter barley. It is no doubt that the anomalies of the<br />
indicators have been becoming more and more frequent, though the future is very unpredictable.<br />
The precipitation requirement in sowing-emergence phenological phase will be fulfilled according to<br />
the results of almost all of the climate scenarios. The temperature requirement in the sowing-emergence<br />
period, the experienced 11-15 °C will be fulfilled according to the results of almost all of the climate<br />
scenarios except two, which predict warmer circumstances. The distribution functions for average<br />
temperature of climate scenarios in this period of growing are given in Figure 3.<br />
1<br />
Distribution function for average<br />
temperatures, sowing-emergency phase<br />
Distribution functions for cumulative precipitation,<br />
anthesis-grain filling phase<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
8 10 12 14 16 18 20 22 24<br />
temperature (°C)<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
0 40 80 120 160<br />
cumulative precipitation<br />
BASE<br />
UKHI<br />
UKLO<br />
UKTR<br />
GF2534<br />
GF5564<br />
Figure 3. The first order stochastic dominance criterion for average temperature in sowing-emergence phase (left)<br />
and sum of precipitation in anthesis-grain filling period (right)<br />
125
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Winter crops are very sensitive to meteorological circumstances in the stem elongation - spikelet<br />
initiation period. The average temperature in this phenological phase used to be 13-15 °C in the past. The<br />
climate scenarios show great variability in the frequency of the extreme values, but future does not show<br />
significant change in the average. The third period for which we made calculations is the anthesis-grain<br />
filling phenological phase, when the plant develops its generative organs. The precipitation need of the<br />
crop is 55-120 mm. In this period we can be quite satisfied with the forecasted values we got. The<br />
temperature need is 18-20 °C; ith temperatures lower than 16 °C this period lasts longer than 45 days, with<br />
temperatures higher than 20 °C it can be shorter than 40 days. The scenarios do not show extreme<br />
temperatures too many times, so this period is in favour of the plant.<br />
4. Conclusion<br />
The increase of the production risk proves the fact that the climate has already been changing. The<br />
application of regional climate models may be the basis of action plans of the response, prevention and<br />
adaptation strategies, in damage prevention of given regions. The more frequent the extreme weather<br />
events are, the more we can be convinced of uncertainty. Learning the possible changes and their effects<br />
based on comparative statistical analyses could be followed by crop modelling. It is also necessary to<br />
analyze more factors, their effects and their combined influence at the same time. Applying crop models<br />
(Fodor et al, 2002) we can do many virtual experiments on very low cost and in very short time. They are<br />
able to operate with meteorological parameters of climate scenarios, too. Designing simulations, virtual<br />
experiments are very useful in practical applications, because the model can be used to prepare agrotechnological<br />
advisory systems for farmers (Ghaffari, 2002, Harnos, 2003). Risk caused by climate change<br />
should also be managed with coordinated adaptive strategies. Researches on impacts and adaptation<br />
possibilities have to support the decision makers in policy as well as in agriculture with information and<br />
plans (Láng, 2005).<br />
Acknowledgements<br />
This work was supported by the "Research in excellence of Corvinus University of Budapest"<br />
stipendium, the TÁMOP 4.2.1.B-09/1/KMR-2010-0005 project and the „Research Assistant of Corvinus<br />
University of Budapest” fellowship.<br />
References<br />
Bartholy, J., Pongrácz, R., Gelybó, G. (2007): Regional climate change expected in Hungary for 2071-2100. Applied<br />
Ecology and Environmental Research, 5, 1–17.<br />
Downing, T.E., Harrison, P.A., Butterfield, R.E., Londsdale, K.G. 2000. Climate Change, Climatic Variability and<br />
Agriculture in Europe. European Commision, Brussels, pp. 76.<br />
Fodor, N., Máthéné-Gáspár, G., Pokovai, K., Kovács, G. J. 2002. 4M - software package for modelling cropping<br />
systems. European J. of Agr. Vol 18/3-4 pp. 389-393.<br />
Gaál, M., Horváth, L. 2006. Geographical analogies in climate change research, HAICTA, Greece, pp. 840-846<br />
Ghaffari, A., Cook, H.F., Lee, H.C. 2002. Climate change and winter wheat management: A modeling scenario for<br />
South-Eastern England. Climate Change 55 :509–533.<br />
Hardaker, J. B., Huirne, R. B. M., Anderson, J. R., Lien, G. (2004) Coping with Risk in Agriculture. 2nd edn. CABI<br />
Publishing, Wallingford-Cambridge<br />
Harnos, N. (2003): Simulation studies on the effect of climate change on winter wheat production (In Hungarian)<br />
“AGRO-21” Füzetek, 31, 56–73.<br />
Hornok, M.: 2008. Effects of the most important agrotechnical elements on the yield of winter wheat. Cereal<br />
Research Communications. Volume 36, Number 3, pp. 1243–1246.<br />
126
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Jolánkai, M. 2005. Effect of climate change on plant cultivation. (In Hungarian) In: “AGRO-21” Füzetek 41 :47–58.<br />
Ladányi M. 2007. Risk methods and their applications in agriculture, Applied Ecology and Environmental Research<br />
6(1), 147-164.<br />
Ladányi, M. and Erdélyi, É. (2008) A review of risk methods in climate change impact researches in Hungary. In:<br />
Environmental, Health and Humanity Issues in the Down Danubian Region, Multidisciplinary Approaches, Eds: D.<br />
Mihailovic, M. Vojinovic Miloradov, World Scientific, 2008. 245-254.<br />
Láng, I. 2005. Weather and climate change: change-effect-response. (In Hungarian) In: “AGRO-21” Füzetek 43 :3–<br />
10.<br />
Láng, I., Harnos, Zs., Jolánkai, M. 2004. Strategies of adaptation to climatic changes: international experiences and<br />
possibilities in Hungary. (In Hungarian) In: “AGRO-21” Füzetek 35 :70–77.<br />
Márton, L. 2008. Long-term study of precipitation and fertilization interactions on winter wheat (Triticum aestivum<br />
L.) yield in the Nyírlugos Field Trial in Hungary between 1973 and 1990, Cereal Research Communications Volume<br />
36, Number 3, pp. 511-522.<br />
Olesen J. E, Bindi M. 2002. Consequences of climate change for European agricultural productivity, land use and<br />
policy. European Journal of Agronomy. 16. 4: 239–262.<br />
Pepó, P. 2009. Interactive effect of different crop years and agrotechnical factors on the yield of winter wheat (in<br />
Hungarian) Növénytermelés Volume 58, Number 2, pp.107-122.<br />
Szalay D, Szalay D. K, Hárs T, Klupács H. 2006. Copper – An important element influencing wheat quality. Cereal<br />
Research Communication 34. (1): pp. 77-80.<br />
Szalay D. K, Farkas I, Szalay D. 2009. Evaluation of nutrient supply as abiotic stressor on winter wheat Triticum<br />
aestivum L. performance. Cereal Research Communication 37. (2), pp. 21- 24.<br />
Szenteleki K, Révész A, Hufnagel L, Erdélyi É, Ladányi M, Solymosi N, Horváth L. 2007. Introducing the KKT<br />
Climate Research Database Management Software. EFITA Conference, Glasgow, CD-ROM<br />
Varga-Haszonits Z. 1987. Agrometeorológiai információk és hasznosításuk, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest<br />
127
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Agile software development<br />
Boglárka Kupai 1<br />
Abstract. The process of software development has gone through major changes in the course of the last years.<br />
Developer teams have to accommodate to the changing, and sometimes even contradiction requirements of the<br />
end-users. Meanwhile, all tasks have to be fulfilled at the highest possible speed. In my paper, I am going to<br />
present the possible flow of change to become agile developers. I have to highlight that the suggested methods are<br />
feedback-driven and are not based on detailed planning. The main point is that we have to adapt to changes in<br />
requirements, react at high speed and deliver high customer satisfaction. I am going to represent a case study of an<br />
enterprise that has already realized the need for applying agile software development methods, including Scrum<br />
and Kanban. I am going to counsel solutions of becoming more agile in a small or medium-sized business<br />
environment. I can not leave the fact out of consideration that a lot of unfinished bugs and requirements have piled<br />
up because of outdated methods and a solution has to be found mainly for this in the first place. Furthermore, we<br />
have to prevent this accumulation of jobs in the future. I have found a solution that helps to visualize the current<br />
tasks, even indicating priorities. It is momentous that all tasks have to be finished according to their severity, and<br />
principally as soon as possible. It implies that we have to limit the work in progress by not leaving any task<br />
unfinished.<br />
Keywords: Agile, software development, Scrum, Kanban, Lean, streamlined.<br />
1. Introduction<br />
In my paper, I am going to represent the new software development methods’ possible adaptation<br />
process. I assume that the developers and the product owner collaborate to form a program that meets the<br />
owner’s requirements the most. Streamlined software development teams have to adapt to the changing<br />
needs of the customers. It is also presumed that the customer plays an important role not only in<br />
communicating his needs, but also in reporting each bug in an agreed way. The velocity of production and<br />
the adaptation to the newest needs require a project management method that is flexible but also very<br />
effective.<br />
Specialists have to deal with unexpected requests from product owners. Dealing with the growing<br />
number of tasks can be really challenging even for well-qualified developers. The problem is mainly in the<br />
internal processes of the team, which can be transformed step by step. It is really hard to convince<br />
management that the change is needed. As I think, one of the most effective ways of persuasion is to set<br />
the right metrics and measure them before and after the transformation. In my opinion, experimenting can<br />
lead us to the most-suitable method in each environment.<br />
I am representing a special way of software development that can be observed at small and medium<br />
sized enterprises. They differ from bigger enterprises that produce software in a box. A smaller<br />
organization can only be competitive by meeting the customers’ requirements in a more effectual way<br />
than their rivals do. This way they can find the niches and their target customers can be different as they<br />
will enable the customers to communicate their needs and get software that is individual by any means.<br />
Customization also means that change requests will be more frequent, and they have to adjusting to the<br />
needs.<br />
1 Boglárka Kupai<br />
University of Debrecen Faculty of Applied Economics and Rural Development 4032 Debrecen, Böszörményi Str. 138,<br />
Hungary.<br />
128
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. The importance of the right software development method<br />
The process of developing software includes several steps; it normally starts with the customer<br />
defining his needs, requirements to the development team. This planning process is followed by the actual<br />
coding, testing, and documentation. The verification process and maintenance are the last steps of<br />
development. Development methods can help teams to be more effective, but it is not easy to decide<br />
which rules should be followed. In my paper, I am giving a scope of how agile techniques can be<br />
counseled to be implemented. My aim is to represent the possibilities of adaptation of agile methods that<br />
can make workflow more transparent.<br />
The reason why software development techniques, such as waterfall and spiral method used to be<br />
adequate is the same that’s why they have become outdated. The strict rules that are specified in these<br />
methods enable programmers to carry out their tasks based on schemes that enable programmers to fully<br />
finish a software development process on time. Meanwhile, the expectations and requirements are<br />
continuously changing nowadays, that cannot be followed according to methods that expect predictable<br />
actions.<br />
The cooperation of the customer and the developers can only be effective under circumstances when<br />
the team can easily and quickly adapt to new requirements. Agile software development methods, such as<br />
Scrum or Kanban, are less prescriptive than ‘classic’ models. Adaptive methods enable the developers to<br />
be more creative with fewer constraints, while prescriptive ones include more rules to follow.<br />
According to Mary Poppendieck (Poppendieck, 2006), agile software development presumes that the<br />
methods are not forecast-driven. Instead, the feedback-driven pull approach of agile empowers the<br />
developers to increase velocity of working.<br />
2.1. Increase velocity<br />
The developers have to deal with an increasing number of unexpected tasks. If the value stream is not<br />
completely transparent for all specialists, it will result in continuously deteriorating outcome. The main<br />
tasks that have to be visualized can be grouped into specification requirements and defects. Once a block<br />
is opened, the time of closure plays an important role in influencing the customers’ judgments.<br />
The main metrics of speed that have to be set are the estimated and actual time of closure. Firstly,<br />
developers have to estimate the time they are going to spend from opening to settling of a block.<br />
Afterwards, the actual time of solution has to be measured. An organization’s developers are usually able<br />
to determine the estimated time by experience. If the estimated time differs from the actual time to finish,<br />
it indicates that the developers have to be trained. On my opinion, once the whole team is able to appraise<br />
the time it takes them to finish each type of task, it will be easier to foresee how many items can be put in<br />
one iteration or even the future date of finishing the whole software. It is very important from the<br />
viewpoint of the end-user as the release time can be crucial in influencing the overall judgment of, and<br />
attitude to the developers and ultimately the satisfaction of customers.<br />
Further metrics to be measured are the lead time and cycle time (Kniberg, 2009). They both refer to the<br />
time a request or bug is finished. From the creation to the closure of an incident or request lead time is<br />
measured. Once a developer starts working on a request, until the ending time, endures the cycle time. In<br />
my sight, the longer time it takes to the actual starting date this delay time has to be shortened.<br />
Furthermore, business value is only created at the end date, so we have to finish each project as soon as<br />
possible. It includes the cooperation of the team, so they do not leave any tasks unassigned. It can be<br />
reached by efficient communication and other means.<br />
129
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. The evolution of software development processes<br />
Waterfall model was first addressed in 1970 by Winston Royce. (Pilgrim, 2010) It is a sequential<br />
process of software development. It has become widespread as it aims at the lowest possible chance of<br />
failure. Its stages are followed by each other, and a new phase can only be started when the previous is<br />
finished. Once the requirements are specified, a concept is drawn which is analyzed. On the basis of the<br />
plans, developers code the software, and after they pay attention to testing and debugging. Afterwards, the<br />
program is installed and maintenance also takes place. In my sight, I highly doubt that it can be effective<br />
in an environment with changing requirements. This model simply does not enable us to change the order<br />
of phases, which is really rigid. Although, it can be highly effective for software that is already stable.<br />
Furthermore, this model does not assume a realistic environment as it divides specific characters.<br />
(Melonfire)<br />
The Spiral model, or according to other sources, the Boehm model, was created because of<br />
experimenting the advantages and disadvantages of the waterfall model. (Parekh, 2005) It is also named<br />
after Barry Boehm, who made the conception of this model in 1986. This model includes four phases from<br />
planning, evaluation, risk analysis to engineering. Development based on this model is more effective by<br />
the reason of iterations. Iterations mean that the whole process of development has to be divided into<br />
smaller parts in time. (Wells) Iterations are also used in extreme programming and in scrum.<br />
Extreme programming was developed by Kent Beck (Paluri, 2004) in 1996. It enables programmers to<br />
develop quickly when requirements are changing rapidly. It includes several rules to be followed. I would<br />
like to enumerate some really contradiction and some very useful ones. Pair programming means that two<br />
programmers work at the same computer at the same time. Although it was supposed to be beneficial to<br />
mistake-proof and learn from each other, in my consideration it can be a waste of time in real life. As it<br />
requires to constantly paying attention to coding while learning passively, in my opinion it is not that<br />
effective as afterwards mistake-proofing can be. Customer testing the software is an extraordinary idea as<br />
well. In my sight, customers will not value the parts of the program as well as expected and will<br />
concentrate on defects later too. Meanwhile, I have to add that it enables the end-user to find bugs at an<br />
early stage of the development process that can be helpful to fix them early enough. Another rule is<br />
refactoring, which I find really useful as it means improving the design of a software without changing<br />
external functionality. (Poppendieck, 2002) In my sight, refactoring is mostly more effective and more<br />
rapid than rewriting the whole software. Sometimes refactoring will not bring the expected results, though.<br />
I would also like to highlight simplicity, which here means that the processes have to be transparent and it<br />
is also based on loose-coupling and not repeating yourself. (Juhász, 2006) Also, at the end of each<br />
iteration, tests take place, that are undoubtedly essential.<br />
Scrum and Kanban are two of the most widely-spread software development methods. They are based<br />
on limiting the work in process. Scrum has more rules to follow, so it is more prescriptive than Kanban.<br />
Kanban is more adaptive, so it enables developers to be more creative setting their own written and<br />
unwritten rules. They are both agile and not plan-driven. Scrum and Kanban help organizations to create<br />
value for the customers more often by giving out releases continuously, even monthly. In Scrum, the work<br />
is divided into smaller deliverables and the time is divided into sprints. Scrum is a method where the<br />
development process is divided into Sprints that are also called iterations. Each sprint consists of requests<br />
and bugs to be solved and finished that means that developers have to go through every step of a<br />
development process to finish each task. A sprint usually lasts from 2 to 4 weeks, and value is created at<br />
the end of each one. The burndown chart in Scrum shows how much time is left until the end of an<br />
iteration and how much of the work is done. The visualized workflow makes the processes more<br />
transparent in Kanban. (Kniberg, 2009) Despite the lesser rules to be followed, it also prescribes that the<br />
lead time has to be measured. This way a WIP limit can be set and developers have to endeavor to respect<br />
the rules. This method equals to the assignments of Just In Time, so an item has to be available for endusers<br />
as soon as possible, and only when the customer<br />
130
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4. Limiting WIP<br />
First of all, software development teams have to realize the importance of making processes leaner and<br />
more agile. Several methods exist that can be helpful to limit the Work In Progress, usually referred to as<br />
WIP. (Kniberg, 2009) The streamlined methods give scope to specialists who realize their bottlenecks.<br />
The main point is to never start working on a new item until the actual ones are not finished. Urgent<br />
requirements can be fulfilled considering the limit of WIP. The Work In Progress can be limited directly<br />
or indirectly- according to Scrum and Kanban methods. In my opinion, determining the WIP to work more<br />
effective is essential, as it finally results in high customer satisfaction. The poorly settled number of WIP<br />
can have drastic results as it stimulates the developers to neglect and leave the tasks unfinished. In my<br />
sight, experiment can be really important in this situation. It simply means that a number of WIP has to be<br />
settled first, and based on the observation it can be augmented or lessened.<br />
4.1. Limited WIP in Scrum and Kanban<br />
Unforeseen requirements of the product owner can be indicated to the development team any time<br />
during the process. Accommodating to the unexpected situation simply means that planning can not be<br />
really effective. Scrum and kanban are not only methods that can help when unforeseen tasks have to be<br />
done quickly, besides, in my opinion they are truly based on the continuously incoming requests.<br />
There are significant differences between the widespread Scrum and Kanban methods; mainly the<br />
means WIP is limited. When an unexpected work arises, it means adding a new item to the existing tasks,<br />
while the goal is to completely finish all tasks to maintain customer satisfaction. The reaction tends to be<br />
less effective when the aggregate of jobs, including their severity and current state, are non-transparent.<br />
Visualization of the workflow is the key element which can lead to success. Setting up a Kanban board<br />
will enable us to see which tasks have to be done, which ones are in progress, tested, and done. Its<br />
simplicity also makes it possible for products owners to add new items to the board, or even decide which<br />
one is more urgent.<br />
Once we are able to see the status of each item, we can take advantage of this layout and limit Work In<br />
Progress. In Scrum, we have to take a limited number of items into a Sprint that usually lasts 2 to 4 weeks.<br />
A Sprint consists of all the tasks that are on the board and have to be completed within a certain time<br />
interval. When a new request is made, it can not be added to the current sprint instantly, only after<br />
removing a WIP from the iteration. According to Scrum method, all tasks have to be finished within a<br />
specific Sprint then the board has to be cleared. It results in a usual period of half month to finish a new<br />
requested development task. Thus, the WIP is limited indirectly is Scrum, enabling all software developers<br />
of an organization to comprehend the current working state and finish all tasks completely and correctly<br />
on time.<br />
Nevertheless, Kanban method limits Work in Progress directly. (Marschall, 2010) We can define the<br />
maximum number of items that can be in each phase on the Kanban board. Mainly the number of tasks in<br />
process has to be limited, depending on the needs of an organization. We can add as many tasks to the<br />
board as many exist; only WIP in certain phases is limited. Most teams prefer only to limit the number of<br />
ongoing tasks that are currently being carried out, but at first they do not see the essence of it. In my<br />
opinion, it is useful to assign one task to one developer only, but when it can be seen that the solution can<br />
not be found easily, the whole group has to be informed about it immediately. It can be useful to find the<br />
solution and finish the difficult task with the help of the whole team, so the item can be assigned to the<br />
competent person. Experiment of the ideal limit of WIP has to be set individually, based on each business<br />
environment’s features. I have to highlight that this limitation also means that the Kanban board still<br />
allows us to place a new task in a phase where the maximum permissible WIP is exceeded. Each team has<br />
to make a decision how to deal with the exceeding number of new tasks. The point is never to leave any<br />
task unfinished, so development teams can decide how strictly the limit is regarded. In my estimation, it is<br />
131
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
effective for new agile developers not to be too devoted to this limit as it can result in failure. I perceived<br />
that before the transformation to agile methods, the items to be done are piled up so it will take time to<br />
finally be able to be effective with Kanban- or even Scrum-. In my sight the more mature an organization<br />
becomes the experience will allow it to set the WIP limit and stick to it more effectively.<br />
5. Lean Thinking<br />
Lean thinking is a method that can help to minimize waste. Wastes are processes that do not add value<br />
directly. Lean was invented by Toyota and made them successful. It is based on transparency of processes.<br />
The value-adding processes create business value, while non-value adding processes are considered as a<br />
waste. (Kannan, 2009) Continuous development can be reached with the help of Lean applied in the<br />
process optimization. It mainly prescribes that rational simplification leads to processes which can deliver<br />
high quality outcomes.<br />
There are five existing Lean principles to be followed, that help to eliminate waste. These rules include<br />
specifying value, identifying the value stream, making the value-creating steps flow, pulling strategy and<br />
pursuing perfection. Value has to be identified from the viewpoint of the customer. A value stream map is<br />
proposed to be drawn at the beginning of the transformation to agile methods, so we can discern valueadding<br />
and non-value adding processes. We have to identify the steps to create business value, and draw<br />
the flow of these phases. Toyota has identified its pulling strategy in 1984. (Womack-Jones, 2009)<br />
According to this pull, no item has to be produced until the customer indicates his need. In addition,<br />
perfection has to be pursued, and it has to be the mission of the company.<br />
5.1. Wastes in software development<br />
Regarding any process, the velocity can be increased as soon as we can realize the constraints. Only<br />
part of non-value adding processes can be necessary so they can not be left out, but there are also<br />
reducible ones that have to be identified and decreased. According to Marc Silvester, the Chief<br />
Technology Officer of Fujitsu Services, reducing unnecessary work and waste can be most effective by<br />
identifying root causes and regular fixes have to take place. (CA, 2009)<br />
Seven manufacturing wastes are identified by Toyota. These wastes are as follows: overproduction,<br />
inventory, extra processing steps, motion, defects, waiting and transportation. Mary and Tom Poppendieck<br />
have found the equals of these wastes in software development (Poppendieck, 2002). Partially done work<br />
can be equal to in process inventory. Extra features in software are like over-production. Standish Group’s<br />
study has shown that 45% features of software are never used. In my opinion, it is because the<br />
requirements of end-users are not communicated correctly to the development team or even inconsistent<br />
and this can be followed by changing their minds numerous times during the development process. (The<br />
Standish Group, 1995) Extra processing steps are available wastes in software development can be<br />
undocumented code, poor planning, task switching, low quality, lack of communication among team<br />
members. Transportation in manufacturing is equal to hand-offs during the development process. Handing<br />
over a task to another developer is highly risky because bugs are easily created because of imperfect<br />
assumptions. Communication is essential, as it can explain the current situation for all individuals<br />
included. Task switching in developer teams corresponds to motion. It can have a dismal result in the<br />
global time to finish, the so-called lead-time and cycle-time. The sixth waste is delay, which is analogous<br />
to waiting in manufacturing. Mapping the value stream is effective to reduce the delay time. We have to<br />
be aware of the existing delays in the progression of developing a program. As I have mentioned earlier,<br />
unfinished work is a waste, which is in connection with delays. According to my experience, unfinished<br />
work may be caused by waiting for testing or any other subsequent task to be done. It can be considered<br />
the worse kind of waste as it does not deliver value to the customer, although a developer spent a long<br />
period of time fulfilling the requirement or debugging. It also means the drawback that the work in<br />
progress exceeds the limit easily this way. Defects are bugs in software. I propose that an effective,<br />
132
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
transparent and possibly computerized way of detecting and solving bugs have to be found. This recording<br />
enables the programmers not to neglect any bug, add severity to each one and fix them as soon as possible.<br />
I would like to enhance that in a modern organization, a single point of contact has to take place where the<br />
customers can sign the incidents within the system. Thorough testing, mistake-proofing can lessen the<br />
number of occurring bugs.<br />
6. Possibilities of adaptation<br />
I have studied the current state of a software development team that has realized the need for<br />
transformation. Based on their present day processes, I have evolved a possible way to adapt agile<br />
development in everyday work. They have also tried to renew their environment but they do not benefit as<br />
much as would be possible. I was looking for bottlenecks to find out how they can become agile<br />
developers.<br />
They have already implemented streamlined processes as well. I would like to highlight their aspiration<br />
to keep a record of all current software features and bugs. Even end-users can announce bugs here to<br />
participate in the process to reach success earlier. This way the list of bugs is transparent so the developers<br />
can fix them easier. In my sight, unfinished work is one of the biggest wastes of the company. When a bug<br />
is assigned to a developer, sometimes three-quarter of it is done but it cannot be continued because of<br />
external reasons or because of the lack of feedback. It has to be changed in the future by visualization of<br />
the workflow and settling a rule that directs that no new task can be started until the ones in progress are<br />
not finished. The unified list of requirements and bugs can be even more effective if the developers would<br />
know how to deal with work in progress to be able to start new, more severe, more urgent tasks.<br />
Also, big delays usually occur that are really unnecessary and should be considered a waste. In my<br />
opinion, mapping the value stream can help them find bottlenecks, constraints. With the help of<br />
identifying where the delay is unnecessarily large, these can be reduced more easily. Another problem<br />
with delay is that the employees are usually dissatisfied when they are almost finished with a work that<br />
only needs to be verified, but the approval is delayed. In this situation, no business value is added, and<br />
also, time is wasted. Unexpected change requests can also cause delays when the team is not able to<br />
accommodate to the rapid changes as they already have work in progress. In my sight, the best way to<br />
eliminate waste here is to set a limit of work in progress, consider severity and finish as many started<br />
works as possible to have time for the new ones.<br />
I would like to highlight their testing process. The software functions are not only tested by developers,<br />
but the customer is also involved in testing. This can efficiently help to prevent bugs and notice them on<br />
time. It is essential that no release can be given to a customer without testing and verification.<br />
There are also insufficiencies in the organization of software development work. The scrum method or<br />
Kanban method would be able to help to visualize the tasks in progress and who they are assigned to.<br />
Also, the lead time and cycle time are not measured uniformly. In my opinion, it will usually result in the<br />
imperfect settling of ending time. It also means that the customer will have to wait more than expected,<br />
that effects the satisfaction. Experiment which method is more effective is the key to success.<br />
6.1. Transformation to agile methods<br />
I would suggest that first a method with more rules has to be followed. In my opinion, it can be helpful<br />
for developers to find which prescriptions are suitable for them. The main act is to reduce the limit of<br />
work in progress. It can be done in several ways I would suggest that it has to be reduced indirectly at<br />
first. This way the high number of piled up bugs and requirements can be lessened by fixing and solving.<br />
Scrum’s iterations can be effective for experiencing what rules lead to success in a given environment. But<br />
these sprints can also hold back the process of development, because 2 to 4 weeks of requirement solution<br />
plan has to be drawn. Meanwhile, in my opinion, the psychological argument cannot be forgotten either,<br />
133
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
that once an iteration is finished there are no more tasks in the current sprint. It gives the developers the<br />
joy of finishing all current tasks. After one iteration the next one has to take place on time, with the<br />
shortest possible delay time. Meanwhile, the developers have to measure the cycle time of each task to be<br />
finished, so they are going to be able to estimate it in the future.<br />
In my opinion, it is ideal to create a more adaptive Kanban board based on the observations from<br />
Scrum. This way the limit of WIP will be easier to be determined. Work in Progress limit has to be as low<br />
as possible. In the examined organization, a task is usually assigned to only one developer, and task<br />
switching is not advocated. In this situation, I would say that ideally, the limit of WIP is equal to the<br />
number of workforce. Although it can vary, based on experimentation.<br />
6.2. Measure the effectiveness of the change<br />
Performance management is an essential part of the general process of leadership. An objective,<br />
reliable set of metrics has to be used to measure performance. The current state has to be cross-checked<br />
with the planned, and a feedback has to be given to the team members whose performance was measured.<br />
If the optimal level is not reached, a training method has to be elaborated. The specialists have to be<br />
appreciated based on their results, including performance-based salary or originating the possibilities to<br />
improve of specialized knowledge. (Vámosi, 2005)<br />
As I have stated earlier, bottlenecks have to be identified to create more effective processes. Firstly, the<br />
team has to stick to the limited amount of work in progress. Supposing they are unable to comply with this<br />
rule, I would suggest to keep a record of the achieved limit of WIP from time to time so the progress can<br />
be tracked. It is also important to see the actual cycle time, which means the average end-to-end process<br />
time from the detection of an incident until its solution.<br />
A further measure can be the total number of opened problems. In my sight, the higher this number is,<br />
the more likely it is that unfinished WIP will remain in the workflow. Most teams do not realize the<br />
importance of limiting work in progress. Supposing this, the number of unfinished work will only grow<br />
and specialists will not really pay attention. In the long run, it will be a demonstrable waste<br />
7. Conclusion<br />
In my opinion, agile software development methods can be applied in most software development<br />
environments as they are highly adaptable. But I highlight that the differing features and needs of each<br />
milieu require varying methods. Before starting to introduce new methods, a value stream map has to be<br />
created on the current and the expected future state of processes. The value-adding processes can be<br />
separated from value-adding processes and we can identify the constraints. It is highly important to reduce<br />
waste, so rational elimination of the non-value adding processions have to be included in the desired<br />
future state.<br />
We have to consider that every environment is different as customers have dissimilar needs developers<br />
have to adapt to. Once the transformation process is finished, the team has to aim at continuous<br />
development. It means that new methods have to be tracked and may even be tried. They may give<br />
unexpectedly advantageous results.<br />
In my sight, the models are rather complement each other and are not better than each other. I would<br />
suggest the combination of methods to decide what has to be applied in a given environment. An uncertain<br />
situation that software developers have to face is not rare, unexpected and contradiction change<br />
requirements occur everyday. The main point is that everyone in the team has to see the process flow.<br />
System thinking and in-depth understanding of costumer’s current needs will result in positive results. I<br />
would say that the key is to decide as late as possible and do not expect foreseeing the future.<br />
134
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
References<br />
CA. 2009. Masters of Lean IT.<br />
Juhász, S. F. 2006. Az Extreme Programming programozástechnikai elvei.<br />
Kannan, N. 2009. Improving Help Desk Functions by Using Lean Six Sigma.<br />
Kniberg, H. Kanban vs Scrum. 2009. Deep Lean Conference, Stockholm.<br />
Marschall, M. 2010. Agile Methodologies: Scrum vs. Kanban.<br />
Melonfire, C. Understanding the pros and cons of the Waterfall Model of software development. Techrepublic<br />
Articles.<br />
Paluri, R. 2004. Extreme Programming (XP).<br />
Parekh, N. 2005. Spiral Model- a New Approach Towards Software Development<br />
Pilgrim, G. 2010. Waterfall Model Vs. Agile.<br />
Poppendieck, M. 2002. Principles of Lean Thinking.<br />
Poppendieck, M. 2006. 12 Questions with Mary Poppendieck.<br />
The Standish Group. 1995. Chaos Report.<br />
Vámosi, Z. 2005. Humán erőforrás menedzsment. LSI Oktatóközpont. Published by: INOK Kft., Budapest. ISBN<br />
963 86826 0 4<br />
Wells, D. Iterative Development. Available at: http://www.extremeprogramming.org/rules/iterative.html Accessed<br />
28th August 2010.<br />
Womack, J. and Jones, D. 2009. Lean szemlélet. Published by HVG Kiadó Zrt. Budapest. ISBN 978 963 9686 83 0<br />
135
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
eMagyarország Program<br />
Cseterki Imre 1<br />
Összefoglaló. Magyarország európai versenyképességének egyik kulcskérdése, hogy milyen mértékben tud lépést<br />
tartani az Európai Unió fejlettebb országaival a digitális társadalom építésében. A technológia illetve az ehhez<br />
szükséges számítástechnikai eszközök megalkotása relatíve gyorsan elvégezhető, de hosszabb időt vesz igénybe a<br />
felhasználói képességek, azaz a humán befogadóképesség megteremtése. A kormányzat célul tűzte ki, hogy<br />
belátható időn belül áttér a papír alapú adminisztrációról a digitális közigazgatási eszközök használatára. Az állam<br />
ennek, és a vidéki esélyegyenlőség megteremtésének érdekében indította útjára az eMagyarország Programot, ami<br />
nem más, mint a lakósság felkészítése az átállásra, a digitális írástudás elterjesztésének hazai programja. A<br />
program végrehajtása már évekkel ezelőtt megkezdődött, kiépült a szükséges infrastruktúra és ma már<br />
rendelkezünk egy országos lefedettséget biztosító hálózattal, ahol felsőfokú végzettségű eTanácsadók segítik a<br />
munkát.<br />
Kulcsszavak. eMagyarország Pont, eTanácsadó, digitális ügysegéd<br />
1. Rövid történelmi áttekintés<br />
Az IHM az Internet penetráció növelése érdekében 2003-ban útjára indította az eMagyarország<br />
Programot. A program célja az Internet-elérés kiterjesztése volt az ország teljes területén, főként a<br />
kevésbé, vagy egyáltalán nem ellátott területekre (falvak, hátrányos helyzetű települések) fókuszálva.<br />
2006 végéig kiépült az úgynevezett eMagyarország pontok hálózata, pályazati pénzeken összesen 3053<br />
közösségi Internet hozzáférési pont jött létre. A pályázati nyertesek fő csoportjai túlnyomó többségben<br />
közintézmények közül kerültek ki: nyilvános könyvtárak, közművelődési intézmények, önkormányzatok,<br />
kórházak, alapítványok, közalapítványok, illetve kisebb részben gazdálkodó szervezetek voltak. A<br />
hálózatépítés e szakaszában az NT Kft. még nem vett részt.<br />
2007-ben a feladat és így a program folytatása a GKM- hez került. A második szakaszban a kiemelt<br />
cél az volt, hogy az Internet hozzáférésen felül minden állampolgár szükség esetén személyre szabott<br />
segítséget is kapjon az elektronikus ügyeinek intézéséhez.<br />
Az eMOP-2 program stratégiai céljai ennek megfelelően az alábbiak voltak:<br />
• bekapcsolni a magyar társadalom minél szélesebb rétegeit az Információs Társadalomba,<br />
csökkentve a meglévő digitális szakadékot,<br />
• biztosítani az egyenlő esélyt minden állampolgár számára, hogy az elektronikus<br />
(köz)szolgáltatásokat elérni és használni tudja,<br />
• elősegíteni a hátrányos helyzetű csoportok - kistelepülésen élők, etnikai kisebbségek, idősek,<br />
fogyatékosok, stb. – társadalmi felzárkóztatását.<br />
2008-ban az eMagyarország program új gazdája a MeH EKK lett és a stratégiai célok megtartása<br />
mellett megkezdődött az eMagyarország pontok egységes arculatának megteremtése és a pontokon a<br />
feladatokat ellátó humán segítők kiképzése, azaz az eTanácsadói hálózat felépítése. Új elemként<br />
jelentkezett a hálózat összefogásának és szakmai irányításának feladata, amelyet az eMagyarország<br />
Centrum lát el.<br />
2009-ben a program 3 különböző pályázati forráshoz jutott összesen mintegy 1,49 milliárd Ft értékben.<br />
A pályázati pénzekből lehetőség nyílott az eMo pontok további fejlesztésére, hardver és szoftver eszközök<br />
1 Imre Cseterki<br />
e-Magyarország Központ Közhasznú Nonprofit Kht.<br />
imre.cseterki@ntkht.hu<br />
136
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
beszerzésére, valamint a humánerőforrás az eTanácsadók tevékenységének finanszírozására. Az év végéig<br />
mindhárom pályázat lezárult, az eMagyarország pontok hálózata egységes követelményrendszer és<br />
egységes arculati elemek használatával tevékenykedik, és mintegy 730 új, felsőfokú végzettségű<br />
eTanácsadó került kiképzésre.<br />
2. Az eMagyarország Program jelenlegi státusza<br />
Ma az ország területén 1491 településen 1954 működő (aktív) eMagyarország Pont van. Munkájukat<br />
1574 kiképzett eTanácsadó segíti. A hálózat többszintű, az egyes önálló eMagyarország Pontok a 19<br />
regionális illetve megyei eMagyarország Központokhoz vannak bekötve. A hálózat vezetési szakmai<br />
feladatokat az eMagyarország Centrum látja el Budapesten, az NT Nonprofit Közhasznú Kft.<br />
üzemeltetésében.<br />
Az országos lefedettség révén az eMagyarország Pontok hálozata mintegy 8,058 millió magyar<br />
állampolgár lakókörnyezetét érinti. A közösségi internet lehetőséggel ellátott 1491 településből 26%<br />
hátrányos, 28% pedig leghátrányosabb helyzetű (LHH) település.<br />
Tavalyi monitoring adatok alapján egy eMagyarország Pont napi látogatottsága átlagban 6 fő, ami az<br />
egész hálózatra vetítve havonta 353130 fő. Jól látható, hogy az eMagyarország Program elsősorban a<br />
hátrányos helyzetű, gazdaságilag elmaradott térségek felé orientálódik, de nyitott a bármilyen más<br />
kezdeményezésre is, ahol a helyi közösségek ennek szükségét látják.<br />
3. Az eMagyarország Pontok által nyújtott szolgáltatások<br />
Az eMagyarország Pontok szolgáltatásait és egységes megjelenését az eMagyarország Centrum és az<br />
eMagyarország Pont finanszírozó szervezetek – elsősorban önkormányzatok –között lévő együttműködési<br />
megállapodás szabályozza.<br />
Az eMagyarország Pontok és az eTanácsadók az egyértelmű azonosíthatóság érdekében a közel<br />
egységes arculatot az arculati kézikönyvben szabályozott kapcsolódó elemek, logó, Kresz tábla, kültéri<br />
eMagyarország felirat, beltéri elemek (elérhetőségi, nyitvatartási adatok, a szolgáltatások feltüntetése stb.)<br />
biztosítják.<br />
Az eMagyarország Pontot üzemeltető szervezet az alábbi szolgáltatások nyújtására köteles:<br />
a) Az eMagyarország Pont számára olyan helyszínt biztosít, ahol az folyamatosan üzemelhet és<br />
• amely bárki számára (a nyitvatartási időben) korlátozás nélkül megközelíthető,<br />
• amely a szolgáltatások nyújtására alkalmas berendezéssel, legalább egy darab korszerű személyi<br />
számítógéppel rendelkezik,<br />
• amely számítógépenként szélessávú (legalább 512 Kb/s letöltési és 256/128 Kb/s feltöltési<br />
sebességgel rendelkező) internet-kapcsolattal rendelkezik.<br />
b) Az eMagyarország Ponton jól látható helyen kihelyezi az eMagyarország információs táblát, mely<br />
tartalmazza a nyitva tartás időt, az eTanácsadó nevét, elérhetőségét, a nyújtott ingyenes<br />
eKözszolgáltatásokat és a nem ingyenes szolgáltatásokat azok árával együtt.<br />
c) A nyitva tartás alatt legalább egy fő képzett eTanácsadót biztosít, aki ingyenesen segíti a lakosságot<br />
az Internet-használatban és az eKöszolgáltatások igénybevételében.<br />
d) Adatszolgáltatással részt vesz a program szakmai monitoringjában, szolgáltatási statisztikákat<br />
biztosít az eKérdőívvel, a monitoring rendszer üzemeltetésével és a lakossági adatbekérő napok<br />
lebonyolításával az eMagyarország Centrum részére.<br />
e) Honlapot üzemeltet, amelyen információt szolgáltat az eMagyarország Pont működéséről a<br />
lakosságnak.<br />
137
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4. Az eMagyarország Centrum feladatai<br />
A Program központi irányítása az eMagyarország Centrumon keresztül valósul meg, mely a következő<br />
feladatokat látja el:<br />
1) eMagyarország Pont hálózat és az eTanácsadó hálózat tevékenységének koordinálása és<br />
fejlesztése<br />
2) Képzések lebonyolítása: ezen belül közvetlen képzések szervezése az eTanácsadóknak és<br />
közvetett képzések szervezése a Területi eMagyarország Központokon és a helyi eMagyarország<br />
Pontokon keresztül a lakosság részére (bővebben ld. alább)<br />
3) Szakmai monitoring végzése: az eKérdőív rendszer üzemeltetése, az országos monitoring<br />
rendszer üzemeltetése, a lakossági adatbekérő rendszer üzemeltetése, a területi eMagyarország Központok<br />
beszámoltatása, és a kapott adatok feldolgozása.<br />
4) A hálózatok működtetésével kapcsolatos IT feladatok ellátása: ügyfélpont kereső rendszer<br />
üzemeltetése, technikai asszisztencia biztosítása és állandó help desk üzemeltetése.<br />
5) Az eMagyarország Program szakmai tartalmának kommunikációja: tájékoztatás nyújtása a<br />
Program szakmai feladatairól az eMagyarország hálózat felé, tájékoztatás nyújtása a program<br />
eredményeiről a lakosság felé, a szakmai monitoring eredményének kommunikálása a Programot<br />
felügyelő Minisztérium felé. A Program központi honlapjának működtetése, worshopok, szakmai napok,<br />
szükség esetén sajtó vagy más szakmai rendezvények szervezése, lebonyolítása.<br />
4.1. Képzésekről bővebben<br />
A program egyik kulcs eleme, hogy a meglévő infrastruktúrához a humánerőforrás, azaz a szakképzett<br />
eTanácsadók tudását a szinten tartsuk, illetve fejlesszük és ezt a tudást közvetítsük a lakósság felé. A<br />
program keretében ezért többszintű képzés valósul meg:<br />
• Első szintű képzés: az eMagyarország Centrum közvetlen képzi és továbbképzi a Területi<br />
eMagyarország Központokban dolgozó eTanácsadókat. (Regionális szakmai módszertani és<br />
vezetési képzések)<br />
• Második szint: a kiképzett és vizsgával rendelkező Területi eMagyarország Központokban dolgozó<br />
eTanácsadók kiképzik a vonzáskörzetükben dolgozó (a megyében lévő) eTanácsadókat, segítséget<br />
nyújtanak napi munkájukhoz<br />
• harmadik szint: a felkészített eTanácsadók képezik a lakosságot.<br />
• Negyedik, önálló képzési szint: Az eTanácsadó hálózat építése még nem fejeződött be, szükség<br />
van még újabb eTanácsadók kiképzésére is, hogy valamennyi eMagyarország ponton biztosított<br />
legyen a humán segítségnyújtás. Ma még sok olyan eTanácsadó van, aki több eMagyarország<br />
ponton is dolgozik.<br />
A képzési struktúra lehetőséget nyújt arra, hogy bármilyen információ, tudás, ismeret szervezet módon<br />
átadható legyen a lakosság széles köre számára. A lehetőséggel eddig a program csak korlátozott<br />
mértékben élt elsősorban anyagi finanszírozási gondok miatt.<br />
Jelenleg az eMagyarország Centrum az alábbi képzéseket szervezi:<br />
• Információs Társadalom Tanácsadó képzés: 60 órás (30 óra kontakt és 30 óra távoktatás) képzés<br />
(PL-1447 akkreditációs lajstromszámon)<br />
• eTanácsadó – közösségi szolgáltató képzés: 100 órás (88 óra kontaktóra + 12 óra gyakorlat) képzés<br />
(PL-4076 akkreditációs lajstromszámú)<br />
• Agrár – eTanácsadó képzés: 60 órás tanfolyam (akkreditáció folyamatban)<br />
• „Most .. középpontban az ügyfél” tanfolyam: 12 órás képzés (akkreditáció folyamatban)<br />
• Információbiztonság tanfolyam: 30 órás képzés (PL- 4604 akkreditációs lajstromszámú)<br />
138
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
• Ügyfélkapu használata tanfolyam: 6 órás képzés<br />
• Fenntartható fejlődés tanfolyam: 6 órás képzés<br />
5. Az eMagyarország Programban rejlő lehetőségek<br />
A Programban rejlő előnyöket, és lehetőségeket a mára már kiépült eMagyarország Pontok hálózata<br />
biztosítja.<br />
a) Gazdasági előnyök, hatások:<br />
• A hátrányos helyzetű, gazdaságilag elmaradott térségek versenyképességének növekedésének<br />
elősegítése az Internet nyújtotta lehetőségek megismertetésével<br />
• Az adminisztratív terhek csökkenése, hozzájárulás a közigazgatás költség-hatékony működésének<br />
megvalósításához, az elektronikus közszolgáltatások minél szélesebb körű igénybevételével.<br />
• Munkanélküliség csökkenése a távmunka terjedésével, az elektronikus munkahelykereséssel, az<br />
élethosszig tartó tanulás megvalósulásával,<br />
• Az elektronikusan igényelhető mezőgazdasági támogatások és szolgáltatások igénybevételének<br />
elősegítése felvilágosító és ügysegédi tevékenységgel<br />
• A hazai és uniós pályázati lehetőségekből való részesülés lehetőségének növekedése tanácsadói<br />
tevékenységgel.<br />
b) Társadalmi hatások:<br />
• Az infokommunikációs ismeretek növekedése, a digitális írástudás terjedése<br />
• Esélyegyenlőség növekedése az elmaradt régiókban, a társadalmi leszakadás mérséklődése,<br />
• Civil együttműködés növekedése, közösségek létrejötte, az elmagányosodás csökkenése a<br />
nyugdíjas korosztály körében,<br />
• A helyi közösségek kialakulásának és a munkaerő helyben maradásának segítése,<br />
• Gazdasági, kulturális és fenntartható fejlődéssel kapcsolatos információk széleskörű terjedése,<br />
• Az alkotmányban foglalt állampolgári jogok gyakorlásának (pl. véleménynyilvánítás) növekedése,<br />
transzparencia (eDemokrácia) fejlődése<br />
• Az állampolgári általános ismeretek bővülése<br />
c) Politikai hatások:<br />
• A szolgáltató állam megjelenése a hátrányos helyzetű, gazdaságilag elmaradott térségekben is.<br />
Az eMagyarország program szinte valamennyi problémakörrel kapcsolatban érintett, arra megfelelő<br />
irányítással képes hatást gyakorolni. A más tárcáknál meglévő projektekkel összehangolva alkalmas a<br />
szinergiák kihasználásra. Ilyen, más tárcáknál meglévő projektek:<br />
• A mezőgazdasági szaktárcához tartozó Falugazdász hálózat és Vidékfejlesztési menedzser hálózat<br />
• A korábbi ÖTM által üzemeltetett Önkormányzati és kistérségi koordinációs menedzser hálózat és<br />
az „NFT házhoz jön” tanácsadó program<br />
• A korábbi SZMM által üzemeltetett FIP pontok rendszere<br />
A fentiek alapján is látható, hogy több szaktárca is finanszírozott hasonló infrastruktúrákat és<br />
embereket települési szinten, de közöttük eddig csak alacsony szintű együttműködés valósult meg. Az<br />
egész országra kiterjedő, egységes szempontok alapján koordinált és működő eMagyarország Pontok<br />
hálózata képes befogadni más tárcák által ellátandó feladatokat, ami gazdaságosabbá és hatékonyabbá<br />
teheti a szűkös források felhasználását. Erről az egyeztetések már megkezdődtek.<br />
139
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Mezőgazdasági elemi károk becslése a meteorológiai és tesztüzemi adatok<br />
összekapcsolásával<br />
Kemény Gábor 1<br />
Abstract. Crop damage issued by meteorological reasons is evertime a great problem for the Hungarian<br />
agriculture. In the last 20 years there wasn’t any insurance, which had to be able to cover the most important crop<br />
damage risks as drought, inland waters and spring frost. But an other case, the penetration of insurable risks as<br />
hailstorm was only 40 percent among the farmers in last 20 years. The NAR (National Crop Damage<br />
Compensation System, founded in 2005) added new risks to cover farmers’ damages, but the compensation<br />
covered only 10-20 percent of crop damages in last two years. The solution could be a new system based on NARs’<br />
risk portfolio and on insurances’ risk taking, that would be subsidized by state. It takes a new crop damage<br />
estimation method, which is grounded on linking of FADN (Farm Accountancy Data Network) and OMSZ<br />
(Hungarian Meteorological Service) databases, and services premiums for new crop damage risks as drought.<br />
Keywords: agriculture, damage estimation, insurance, meteorology<br />
Összefoglaló. A magyar mezőgazdaság számára az elemi károk okozta terméskiesés mindig az egyik legnagyobb<br />
veszteséget magában hordozó veszélyforrás volt. Ennek ellenére az elmúlt 20 évben nem született olyan<br />
biztosítási konstrukció, amely a legfontosabb elemi kárkockázatokat (aszály, belvíz, tavaszi fagy) is magába<br />
foglalta volna. Emellett a termelői hozzáállás is kérdéses volt, hiszen a biztosítható kockázatok esetében sem érte<br />
el a lefedettség az országos termőterület 40%-át. A Nemzeti Kárenyhítési Rendszer ugyan kiterjesztette a<br />
kárenyhítés alá sorolt kockázatok körét, azonban megmaradt kárenyhítésnek, ahol a károk nem egészen 20%-át<br />
fedezte a NAR kifizetése. Megfelelő megoldás lehetne egy olyan új rendszer, ami a NAR által felvállalt<br />
veszélynemeket ötvözné a biztosítók üzleti modelljével. A rendszer működését állami támogatás biztosítaná, a<br />
díjszámításokban pedig az FADN és az OMSZ adatbázisának összekapcsolása játszhatna szerepet, amely<br />
lehetőséget nyújt az egyéb (emberi) kártényezők kiszűrésére.<br />
Kulcsszavak: mezőgazdaság, elemikár-becslés, biztosítás, meteorológia, tesztüzem.<br />
1. Bevezetés<br />
Az elmúlt 20 évben a hazai mezőgazdasági kockázatkezelés alapvető hiányosságokkal kellett<br />
szembenézzen: viszonylag kevés veszélynem ellen kínáltak üzleti biztosítást, nem volt meg a termelői<br />
kultúrája sem a kockázatkezelésnek, sem a biztosításnak, viszont a mindenkori agrárpolitika folyamatosan<br />
szükségét érezte, hogy rendszeresen jelentkező agrárkárokat valamilyen módon kezelje. A 2010-es év<br />
különös aktualitás ad ennek a problémakörnek, hiszen ez az év jól példázza, hogy a klímaváltozás nem<br />
csak a már jól megszokott formájában (aszály), hanem éppen ellenkezőleg, a túl sok csapadék és belvíz<br />
által is drasztikus károkat okozhat a hazai termelőknek. Ennek nyomán szükségessé vált olyan új utak<br />
keresése a kockázatkezelésben, amelyek a jelenlegi biztosítási rendszer figyelembe vételével próbálnak új<br />
válaszokat adni a régi problémákra.<br />
2. A jelenlegi biztosítási rendszer lefedettsége<br />
Ahhoz, hogy érdemi megállapításokat tegyünk egy új kockázatkezelési rendszer kidolgozásához,<br />
tisztában kell lennünk azzal, hogy milyen nagyságrendet képviselnek a mezőgazdasági károk, és erre<br />
milyen nagyságrendű válaszokat ad a jelenlegi biztosítási rendszer.<br />
1 Kemény Gábor<br />
Research Institute of Agricultural Economics,1093 Budapest, Zsil utca 3-5., Hungary<br />
kemeny.gabor@aki.gov.hu<br />
140
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Felkai és Varga (2009) számításai alapján a hazai átlagos éves agrárkárok összege nagyságrendileg<br />
100-160 milliárd forintos lehet. Ha ehhez az összeghez viszonyítjuk a hazai üzleti biztosítók nem egészen<br />
10 milliárd forintos díjbevételét (2009, szinte kizárólag növénybiztosítás) és ezzel azonos nagyságrendű<br />
kárkifizetéseket, valamint a Nemzeti Agrárkárenyhítési Alap 5 milliárd forintos nagyságrendű tétele<br />
(kizárólag növény-kárenyhítés), megállapíthatjuk, hogy a jelenlegi üzleti és állami kockázatkezelés<br />
együttesen is igen messze van attól, hogy a felmerülő kockázatokat érdemben fedezni vagy akár csak<br />
porlasztani tudja.<br />
Nyilvánvaló, hogy az, hogy a hazai mezőgazdasági károk és kockázatok kb. tizede van csak lefedve<br />
valamilyen biztosítási eszközzel, egyrészt objektív okokra vezethető vissza, mint például hogy az adott<br />
kockázati típus nem felel meg a biztosíthatóság valamelyik követelményének (lásd bővebben Kovács,<br />
2009). Emellett azonban sok más tényező is szerepet játszik abban, hogy a hazai biztosítások kiterjedtsége<br />
ilyen alacsonynak mondható.<br />
Felrajzolva a hazai mezőgazdasági biztosítási rendszer a problémafáját, alapvetően természeti és<br />
emberi (történelmi) okokra vezethető vissza az alacsony biztosítottsági szint. Az első problémát a kis<br />
országterület és a tájanként eltérő kockázati valószínűségek okozzák: egyrészt van olyan kockázati nem,<br />
ami az egész országot el tudja borítani (pl.: aszály), másrészt a tagoltság miatt igen jelentős eltérés lehet az<br />
egyes kistájak kockázata között. A második nehézséget a rendkívül heterogén termelési kultúra és az<br />
elaprózott parcellaméret jelenti. Ezáltal akár egy falu határán belül is rendkívül eltérő lehet akár<br />
ugyanazon növény ugyanazon kockázati nem általi kára, hiszen az eltérő agrotechnológia nem csupán<br />
eltérő terméseredményekhez, de eltérő kockázati érzékenységhez is vezethet, ami nagyban megnehezíti a<br />
nem a technológia számlájára írt kár biztosítói megállapítását. Az elaprózott parcellaméret pedig a károk<br />
felmérését teszi nehézkessé.<br />
A harmadik nehézséget az ágazat gyenge jövedelemtermelő képessége jelenti: ilyen esetekben a<br />
termelő nem szívesen vállal új költségeket (különösen nem olyanokat, amelyek kármentes években<br />
semmiféle hasznot nem hoznak), ha pedig a költségek csökkentésére kényszerül, akkor a költséglistában<br />
bizony igen előkelő helyet képvisel a biztosítási költség. A negyedik nehézséget a biztosítással szembeni<br />
negatív termelői attitűd jelenti: a rendszerváltás előtt a biztosítás kvázi kifizetőhelyként működött a<br />
legtöbb szövetkezet számára, hiszen elég nagyok voltak és elég sok ágazattal foglalkoztak ahhoz, hogy a<br />
díjfizetés mellett minden évben kárkifizetést is kapjanak (ha máshogy nem, az állattenyésztés<br />
biztosításánál). Így megszokták, hogy az a biztosítás, ami nem hoz minden évben legalább a díjhoz<br />
hasonló mértékű kárkifizetést, már nem is jó biztosítás. A rendszerváltás után, a régi struktúrák<br />
szétesésével pedig olyan termelői kör látott munkához, amelynek jellemzően nem voltak tapasztalatai a<br />
biztosítókkal (pl.: az 500 korábbi szövetkezeti tagból mondjuk 1 foglalkozott a biztosítás megkötésével),<br />
ráadásul a régi struktúrával együtt eltűnt a mezőgazdaság teljes biztosítói lefedettsége. Az így<br />
bekövetkező és az egyes termelőket sújtó károkra az állam minden évben komoly térítéseket adott –<br />
azoknak, akiknek nem volt biztosítása. Így a termelők egy részét szinte ’lenevelték’ arról, hogy biztosítást<br />
kössön, hiszen ha megtörtént a baj, akkor érdemesebb volt a gyors és nem tételes elszámolást igénylő<br />
állami segítségre várni, mint hosszadalmas eljárásban bizonyítani a kárt a biztosító előtt.<br />
Ezek a kedvezőtlen alapok egyrészt kicsi és szegmentált kockázati közösségeket, másrészt e<br />
közösségekben alacsony díjvállalási hajlandóságú termelőket eredményeztek. Ez a biztosítókat is<br />
ösztönözte arra, hogy minél kevesebb kockázatot vállaljanak fel (hiszen alacsony díjért csak alacsony<br />
szintű szolgáltatás adható), másrészt a gazdákat sem ösztönözte biztosítás kötésére (minek kössenek olyan<br />
biztosítást, ami a legfőbb kockázatokra – aszály – nem kínál megoldást). Az így kialakult alacsony<br />
létszámú biztosítotti körért erős verseny indult a biztosítók között, amit a GVH versenyt ösztönző<br />
hozzáállása is erősített. Ezáltal egy olyan díjcsökkentési spirál indult meg a biztosítók között, ami<br />
törvényszerűen vezetett az biztosítók mezőgazdasági csoportjának veszteségéhez, amire a biztosítók<br />
törvényszerűen a díjak emelésével és a kockázatok szűkítésével reagáltak, még tovább csökkentve a<br />
141
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
biztosítotti kört, tovább nehezítve ezzel egy a kockázatkezeléshez megfelelő méretű veszélyközösség<br />
kialakulását.<br />
Ebből a folyamatos negatív spirálból a hazai biztosítási rendszer az elmúlt húsz évben nem tudott<br />
kitörni.<br />
2.1. Területi és állatállományonkénti lefedettség<br />
A fenti okokból következően ma Magyarországon tömegesen csupán a jég- és tűzkár ellen kötnek<br />
biztosítást a gazdák, a többi veszélynem ellen – bár létezik biztosítás – nincs jelentős érdeklődés.<br />
Mivel a biztosítók összevonják a veszélynemek szerinti kockázatokat (így például a szabadföldi<br />
paprika vagy dinnye jégverés elleni kockázata egy kockázati közösségben van a búzáéval), ezért nem<br />
tudunk tételesen számot adni arról, hogy a hazai növénytermesztésbe vont fajták hány százaléka van<br />
biztosítva a fent felsorolt veszélynemek ellen. Csupán egy összesítő táblázatot tudunk megvizsgálni,<br />
amely az összes növényre vonatkozó jégbiztosítás megyénkénti lefedettségét mutatja be.<br />
60,0%<br />
50,0%<br />
40,0%<br />
30,0%<br />
20,0%<br />
10,0%<br />
0,0%<br />
ALFÖLD DUNÁNTÚL ÉSZAK-<br />
MAGYARO.<br />
2004 2009<br />
ÖSSZESEN<br />
1. ábra. Szántó- szőlő és gyümölcsterület biztosítottságának aránya<br />
Mivel a jégkár ellen biztosított területek túlnyomó része szántó, így megállapíthatjuk, hogy jelenleg<br />
üzleti biztosítási alapon a szántóterület közel 40%-a van biztosítva. Az arány a Dunántúlon jobb, az<br />
Alföldön és Észak-Magyarországon rosszabb, de a 2004 és 2009 közötti időszakban látható volt a<br />
biztosított területek arányainak kiegyenlítődése, ami sajnos egy stagnáló összes biztosított terület mellett<br />
ment végbe, tehát nem emelkedett a biztosítással lefedett területek aránya.<br />
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy jellemzően a szántóföldi növények – búza, kukorica, repce,<br />
napraforgó, cukorrépa – kisebbik fele biztosított (a repce fagykár ellen is) a jég és a tűz ellen.<br />
142
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
70,0%<br />
60,0%<br />
50,0%<br />
40,0%<br />
30,0%<br />
20,0%<br />
10,0%<br />
0,0%<br />
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />
marha sertés baromfi<br />
2. ábra. Fontosabb állatfajok biztosítottságának aránya<br />
Az állattenyésztés esetén sem kedvezőbb a kép, és egyértelmű a tendencia is: a biztosítási díjtámogatás<br />
2004-es megszüntetése óta mind a szarvasmarha, mind a sertés és baromfiállomány nagyobb része olyan<br />
gazdaságokban található, amelyek nem rendelkeznek semmiféle állatbiztosítással. A baromfi esetében<br />
történt meg a legnagyobb esés, így a hazai állomány 90%-a biztosan nem rendelkezik állatbiztosítással. A<br />
szarvasmarhák esetében az arány 60%, míg a sertések esetében az elmúlt időszakban 50% alá csökkent a<br />
biztosan nem biztosított állomány aránya.<br />
2.2. Társasági típusonkénti lefedettség<br />
Amennyiben megvizsgáljuk az üzemtípusonkénti biztosítottságot, megállapítható, hogy a 80 ezer 2<br />
EUME feletti egyéni gazdaság szerény mértékben, 8 év átlagában csupán 14%-os arányban vesz igénybe<br />
mezőgazdasági (vagy növény-, vagy állat-) biztosítást. E 14%-nyi gazdaság rendelkezik azonban az<br />
árbevétel átlagosan 23%-ával, az adózás előtti eredmény közel 30%-ával, valamint a szántóterület közel<br />
28%-ával.<br />
A társas gazdaságok esetében jóval nagyobb a mezőgazdasági biztosítások használata: az összes társas<br />
gazdaság közel fele, 44%-a rendelkezik valamilyen mezőgazdasági biztosítással, és e gazdaságokhoz<br />
tartozik a társas gazdaságok összárbevételének több, mint 70%-a, az adózás előtti eredmény közel 70%-a,<br />
valamint a szántó 77,8%-a.<br />
Felmerül a kérdés, hogy vajon mi az oka annak, hogy az egyéni és társas gazdaságok között ekkora<br />
eltérés van a biztosítás mint kockázatkezelési eszköz használatában. Ennek alapvető oka az, hogy a társas<br />
gazdaságok alapvetően hitelből gazdálkodnak, így minden egyes évben mások pénzét kockáztatják a<br />
földeken, ezáltal nem engedhetik meg maguknak (és hitelezőik sem engedik nekik, gyakran tételesen<br />
előírva a biztosítás kötelezettségét), hogy felvállalják annak kockázatát, hogy a földbe fektetett forgóhitelt<br />
egy jégverés miatt nem sikerül visszafizetni.<br />
143
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
100,0%<br />
90,0%<br />
80,0%<br />
70,0%<br />
60,0%<br />
50,0%<br />
40,0%<br />
30,0%<br />
20,0%<br />
10,0%<br />
0,0%<br />
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />
Árbevétel-egyéni AEE-egyéni Üzemszám-egyén<br />
Árbevétel-társas AEE-társas Üzemszám-társas<br />
3. ábra. Biztosított gazdaságok részesedése az egyéni és társas gazdaságok fontosabb mutatóiból<br />
Teljesen egyértelművé válik a gazdálkodók és a biztosítás közötti viszony, ha a gazdaságokat<br />
méretkategória szerint válogatjuk szét, így vizsgálva meg a biztosítással való lefedettséget.<br />
A 4. ábrán jól látható, hogy alapvetően nincs érdemi különbség az egyéni és társas vállalkozások között<br />
a biztosítások használatában, amennyiben méretkategóriákban soroljuk őket: mindkét esetben<br />
folyamatosan nő a biztosítottság színvonala. 2 Ez – amint azt korábban már említettük – alapvetően a<br />
finanszírozás sajátságából fakad: minél nagyobb egy cég (függetlenül attól, hogy egyéni-e vagy társas),<br />
annál inkább rászorul a külső finanszírozásra, és annál inkább megkívánják a finanszírozók, hogy a<br />
kihitelezett összeget biztosítás védje az elemi károktól.<br />
2 Hozzá kell tennünk, hogy a tesztüzemi társas vállalkozások zöme a 3. méretkategória felett található, így az 1. és 2.<br />
méretkategóriabeli társas biztosítottsági fölény inkább hipotetikus, akárcsak a 6. méretkategóriában, ahol már<br />
jellemzően nem találunk egyéni gazdaságot. Viszont a 3-5. méretkategóriákban, ahol mindkét cégforma előfordul,<br />
jellemzően nincs érdemi különbség.<br />
144
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
90,0%<br />
80,0%<br />
70,0%<br />
60,0%<br />
50,0%<br />
40,0%<br />
30,0%<br />
20,0%<br />
10,0%<br />
0,0%<br />
egyéni<br />
társas<br />
egyéni<br />
társas<br />
egyéni<br />
társas<br />
egyéni<br />
társas<br />
egyéni<br />
társas<br />
egyéni<br />
társas<br />
1. méret 2. méret 3. méret 4. méret 5. méret 6. méret<br />
szántóterület szőlő gyümölcsös<br />
2.3. Veszélynemenkénti lefedettség<br />
4. ábra. A biztosított gazdaságok méret szerinti megoszlása<br />
Az elemi károk kárnemenkénti megoszlása (5. ábra) Magyarországon évről évre ugyanazt a képet<br />
mutatja, kisebb-nagyobb százalékos eltérésekkel. A sokéves megfigyelés és tapasztalat alapján az<br />
aszálykár aránya a legnagyobb, második legnagyobb veszélyforrást a jégkár jelenti (2009. évi adatok).<br />
Egyéb elemi<br />
kár<br />
3%<br />
Vízkár<br />
18%<br />
Aszálykár<br />
42%<br />
Fagykár<br />
16%<br />
Jégkár<br />
21%<br />
5. ábra. Mezőgazdasági károk veszélynemenkénti megoszlása<br />
145
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Ha ezt az adatot összevetjük a hazai biztosítók díjbevételeivel (6. ábra), jól látható a hazai biztosítási<br />
rendszer hiányossága: a mezőgazdasági termelők minden évben úgy fognak hozzá a termeléshez, hogy az<br />
összes potenciális kár 21%-ára van biztosítási lehetőség, és ennek a 21%-nak is csupán 40%-a, az összes<br />
potenciális kár kicsit több mint 8%-a van lefedve biztosításokkal.<br />
Jégkár,<br />
tűzkár<br />
86%<br />
Egyéb<br />
14%<br />
6. ábra. Mezőgazdasági díjbevételek veszélynemenkénti megoszlása<br />
3. A nemzeti agrárkárenyhítési rendszer – fejlődés problémákkal<br />
Erre az áldatlan helyzetre rezonált a nemzeti agrárkárenyhítési rendszer, amely a növénytermesztő<br />
gazdaságok számára nyitotta meg az utat az olyan károk fedezéséhez, mint az aszálykár, a belvízkár, a<br />
tavaszi fagykár.<br />
Sajnos azonban a rendszer nem oldotta meg az alapproblémát: ugyanis nem biztosítást, hanem csupán<br />
kárenyhítést vállalt, tehát nem a károsodott összegre, hanem csupán annak egy (kis és bizonytalan) részére<br />
nyújtott fedezetet. Az elmúlt évek gyakorlata azt mutatja, hogy a termelők nagyjából 10-20%-os<br />
kárenyhítésre számíthattak, attól függően, hogy milyen sok termelőnél jelentkeztek az adott évben<br />
mezőgazdasági károk.<br />
Ennek ellenére a kárenyhítési rendszer alapvetően sikeresnek mondható, mivel sikerült kanalizálni azt<br />
a rossz gyakorlatot, hogy a mezőgazdasági károk után megjelenő gazdatüntetésekre reagáló ad hoc<br />
kifizetésekkel „kezelték” a problémát.<br />
Így már nem folytatódik a termelők rossz beidegzése, mely szerint az jár a legjobban, aki nem törődik a<br />
kockázatkezeléssel – ha baj van, majd az állam kisegíti az illetőt, aki meg biztosította magát, az<br />
küszködjön a biztosítókkal.<br />
Összességében azonban a rendszer nem oldja meg a kockázat mérséklésének problémáját:<br />
kárnagyságoktól függő aránylagos térítés, gyakorlatilag ellenőrizetlen, bemondásra fizetett kárenyhítés<br />
jellemzi immáron többedik éve.<br />
4. Mezőgazdasági károk becslése meteorológiai alapon – új rendszer lehetőségekkel<br />
A mezőgazdasági kockázatkezelés javításához szükséges lépések a következőek:<br />
• Garantált kifizetéseket kell nyújtani a termelőknek – ez jelenti az igazi védelmet<br />
• Ellenőrzött körülmények között kell megállapítani a terméskiesést<br />
• Ezeknek megfelelő biztosítási díjakkal kell kimenni a piacra<br />
146
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A megoldást egy új állami támogatási rendszer jelenti, amely a biztosításokat részesíti előnyben a<br />
kárenyhítéssel szemben, viszont kiterjed azokra a veszélynemekre, amelyek benne vannak a kárenyhítési<br />
rendszerben. Ehhez azonban szükség van egy nagyságrendi előkalkulációra, amely alapot ad az új<br />
konstrukció kidolgozására az új veszélynemek esetében. Ezek esetében különös hangsúlyt kell fektetni az<br />
emberi tényezők kiszűrésére, hiszen olyan károkról beszélünk, amelyek hagyományos kárfelmérési<br />
módszerekkel nem állapíthatóak meg pontosan, viszont hatásuk nagyban befolyásolható azon termelőktől<br />
függő agronómiai viszonyok által, amelyek között a haszonnövény fejlődik.<br />
Az aszály- és belvíz károkozásának becslése megadja a választ arra, hogy a biztosítók milyen<br />
kondíciókkal, milyen árakkal menjenek ki az ügyfelekhez, illetve megadja a támogatások azon<br />
nagyságrendjét, amelyre mindenféleképp szükség van az új konstrukció beindításához<br />
Az aszály és belvízkárok pontos felmérésére szolgál az OMSZ és az FADN adatainak összekapcsolása.<br />
A két adatbázis paraméterei a következőek:<br />
FADN<br />
• 1900 üzem<br />
• 1000 település<br />
• 9 éves adatsor<br />
• 50 fő szántóföldi és ültetvényes növényfaj hozamai<br />
OMSZ adatbázis<br />
• 110 mérőállomás<br />
• 35 éves idősor<br />
• Havi maximum, minimum és középhőmérséklet, csapadék, napsütéses órák száma<br />
Mivel az OMSZ mérőállomások közötti pontokra vonatkozó szimulációs modellje nem elérhetőek,<br />
ezért a tesztüzemi helyszínek és a hozzájuk közel eső mérőállomások kerülnek összekapcsolásra földrajzi<br />
koordinátáik alapján. Minden tesztüzemi helység számára saját időjárási adatok kerülnek kiszámításra oly<br />
módon, hogy a tesztüzemi helységhez legközelebb fekvő és az átellenes térnegyedben elhelyezkedő<br />
mérőállomás időjárási átlagából kerül kiszámításra a tesztüzemi saját adat, a mérőállomásoktól vett<br />
távolság számtani átlagával arányosan. Ezáltal 1000 időjárási adat kerül kiszámításra, amelyek 1900<br />
üzemhez és azok hozamadataihoz kapcsolódnak<br />
147
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Tesztüzem koordinátája<br />
Szemközti térnegyed<br />
mérőállomásának<br />
koordinátája<br />
Legközelebbi mérőállomás koordinátája<br />
7. ábra. Teszüzemi meteorológiai adatok kiszámításának sémája<br />
Az elkészült és a meglevő adatbázis kétféle aszályregresszió kiszámítására ad lehetőséget:<br />
I. módszer: a 100 mérési hely adatait 19 megyére aggregálva a megyei hozamadatok és a megyei havi<br />
időjárási adatok 35 éves idősorainak átlagtól vett eltérése közötti összefüggést többváltozós regresszióval<br />
vizsgálva kapható meg az időjárás (aszály) hatása (a regresszió kulcsszereplője a tavaszi-nyári csapadék).<br />
II. módszer: a főbb növényenként változó számú (pl.: gabonánál 1200 db) tesztüzemi hozam és a<br />
hozzájuk kapcsolódó 9 éves időjárási idősor fentivel megegyező vizsgálata.<br />
Ezáltal kiszámításra kerülhet, hogy az éves átlaghoz képesti hozamveszteség hány százaléka írható az<br />
időjárás (aszály) és a VKKI belvíz adatainak integrálása után a belvíz számlájára, ezáltal megbecsülhetővé<br />
válik, hogy milyen kondíciók mellett válhat mind a termelők, mind a biztosítók számára kedvezővé egy<br />
aszály- és belvízbiztosítás.<br />
5. Következtetés<br />
Megállapításra került, hogy a hazai biztosítási rendszer alapvetően a sajátos természeti adottságok, az<br />
elmúlt húsz év (e téren) hibás agrárpolitikája és a termelői kockázatkezelési kultúra alacsony foka miatt<br />
csupán a felmerülő károk 8%-ára kínál biztosítást. Ennek a lefedettségnek a nagyobb része is vélhetően<br />
nem a termelők saját belátásán, hanem a hitelezők által előírt kényszernek köszönhetően valósul meg.<br />
Emellett hiába alakult meg a Nemzeti Agrárkárenyhítési Rendszer, nem történt érdemi áttörés, mivel a<br />
biztonsági háló új veszélynemekre való kiterjesztése nem járt együtt az anyagi felelősségvállalás károkkal<br />
azonos nagyságrendbe való emelésével (nem biztosítás, hanem kárenyhítés történik, ami a kár jellemzően<br />
10-20%-ának megtérítésére vonatkozik).<br />
Az anyagi felelősségvállalás növelése csak az állami támogatások növelésével, a biztosított termelői<br />
kör kiterjesztésével és az új veszélynemekre jutó kár előkalkulációjával valósulhat meg. Erre kínál<br />
megoldást az FADN és az OMSZ adatbázis összekapcsolása, amely lehetővé teszi, hogy a legfontosabb<br />
károk esetében elválasztásra kerüljön az emberi és a természeti kár.<br />
148
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Emellett az FADN és OMSZ adatok összekapcsolása lehetővé teszi, hogy vizsgálhatóvá váljon az<br />
üzemi költségek hatékony szintjének meghatározása – mi az a szint, ami felett az emberi input hatékonyan<br />
csökkenti az időjárásból fakadó kockázatokat<br />
Hivatkozások<br />
Felkai Beáta – Varga Tibor ,2010. Az egyedi- és összkockázatú agrárbiztosítások hazai és nemzetközi gyakorlata.<br />
Agrárgazdasági Információk, 2010/05. Budapest. AKI.<br />
Kovács Gábor (szerk.), 2009. Kockázatok és kockázatkezelés a mezőgazdaságban. Agrárgazdasági. Tanulmányok.<br />
2009/6. Budapest. AKI.<br />
149
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Pénzügyi tervek valóságtartamának vizsgálta FADN adatok alapján<br />
Keszthelyi Szilárd 1 , Pesti Csaba 2<br />
Abstract. The global financial crisis establishes new obstacles, requirements and challenges to the agricultural<br />
producers. In such circumstances it is especially important for farmers to base their investment and financial<br />
decisions on well-founded methods using multiple information sources. In Hungary during the reviewing of the<br />
credit applications the assessment of financial plans has only minor importance as banks tend to avoid granting<br />
loans on business grounds and rather favour loans secured by mortgages or other means. However, if for the<br />
assessment of financial plans there were a well-worked out, reliable tool available that could make the reviewing<br />
of loan application much easier. Assuring higher security for loans would not only increase the amount of credits<br />
granted but in the long run could reduce the interest rates as well. In this paper we intend to introduce a concept,<br />
based on FADN data, that will make the assessment of the validity of the financial plans possible. The core of the<br />
method is the selection of very similar FADN holdings and whether the farms’ income will secure the redemption<br />
of the required loan will be assessed from the data of these holdings<br />
Keywords: FADN, financial plans, coherence test, validity test, ADSCR indicator.<br />
Összefoglaló. A pénzügyi- és a hitelválság új igényeket, új nehézségeket, valamint magas szintű követelményeket<br />
támaszt a mezőgazdasági vállalkozókkal szemben. Ilyen körülmények között különösen fontos, hogy beruházási,<br />
illetve finanszírozási döntéseiket megalapozottan, több információforrással alátámasztva hozzák meg. A<br />
mezőgazdasági vállalkozások korlátozott jövedelemtermelő képessége, valamint a mezőgazdasági termeléssel<br />
összefüggő nagyobb kockázat miatt, különösen fontos, hogy a külső forrást biztosító hitelintézetek alaposan meg<br />
tudják vizsgálni az adott fejlesztés életképességét. Magyarországon a banki hitelkérelmek értékelésekor a<br />
pénzügyi terv bírálata háttérbe szorul, a bankok kerülik az üzleti alapon történő hitelezést és továbbra is a jelzálog,<br />
illetve egyéb módon biztosított hitelekkel stabilizálják helyzetüket. Ha azonban a pénzügyi tervek értékeléséhez<br />
egy adekvát, a gyakorlatban is megbízhatóan használható eszközt biztosítanánk, az megkönnyítené a hitelezést és<br />
a hitelbírálatot. A hitelkihelyezés biztonságának növelése nemcsak a hitelvolument növelheti, hosszabb távon akár<br />
a kamatokat is csökkentheti. Ezzel a munkával egy olyan elképzelést szeretnénk bemutatni, amely a tesztüzemi<br />
rendszer (FADN) adatainak felhasználásával lehetővé teszi a hitelkérelmekben szereplő pénzügyi tervek<br />
valóságtartamának vizsgálatát. A módszer lényege, hogy hasonló gazdaságok adatai alapján megvizsgáljuk, hogy<br />
a vállalkozás jövedelme fedezetet nyújt-e az igényelt hitel törlesztési kötelezettségeire.<br />
Kulcsszavak: FADN, pénzügyi tervek, valóságtartalom vizsgálat, ADSCR számítás.<br />
1. Bevezetés<br />
A pénzügyi tervezés a vállalati tervezési rendszer integrált részét képezi mind stratégiai, mind pedig<br />
operatív szinten. Segítségével biztosítani lehet a vállalkozás pénzügyi egyensúlyának folyamatos<br />
fenntartását, és ezzel összefüggésben megfelelő alapot lehet teremteni a beruházási politika és forgóeszköz<br />
gazdálkodás kialakításához<br />
A vállalkozások alapvetően két célból készítenek pénzügyi tervet:<br />
• A vállalkozás operatív működtetéséhez, a likviditás ellenőrzéséhez, azaz ahhoz, hogy a vállalkozás<br />
időben eleget tudjon tenni kötelezettségeinek.<br />
1 Keszthelyi Szilárd<br />
Agrárgazdasági Kutató Intézet, 1093 Budapest, Zsil utca 3-5.<br />
Keszthelyi.Szilard@aki.gov.hu<br />
2 Pesti Csaba<br />
Agrárgazdasági Kutató Intézet, 1093 Budapest, Zsil utca 3-5.<br />
Pesti.Csaba@aki.gov.hu<br />
150
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
• A beruházási döntések előkészítéséhez. Az első ponttal összefüggésben, ezekben az esetekben is<br />
ellenőrizni kell a vállalkozás pénzügyi fenntarthatóságát, másrészről beruházás-gazdaságossági<br />
vizsgálatokat is kell végezni. Ezek a pénzügyi tervek legtöbb esetben egyben a finanszírozó<br />
intézetnek (kifizető ügynökség, befektető, illetve bank) is készülnek.<br />
A vállalati hitelezés fontos eleme a hitelkérelmek részét képező pénzügyi tervek valóságtartalmának<br />
vizsgálata. A hitelező pénzintézetnek el kell döntenie, hogy a tervezett mérleg és eredménykimutatás<br />
adatok teljesülhetnek-e.<br />
A pénzügyi tervek valóságtartalom vizsgálatának fontossága és lényege az, hogy a hitelt kérelmező<br />
vállalkozó valótlan adatok állításával ne tudja megindokolni fejlesztése életképességét. Ilyen eszköz<br />
felhasználásával a vállalkozók rá lennének kényszerítve, hogy a pénzügyi terveket a magyar<br />
mezőgazdaság realitásait figyelembe véve, felelősen készítsék el.<br />
A hitelkérelmek ilyen jellegű ellenőrzésének közép- és hosszú távú hatásai is vannak. A hitelkihelyezés<br />
biztonsága csökkentheti az azzal szemben álló fedezet nagyságát, ezáltal lehetőség lenne arra, hogy a<br />
vállalkozók többletforrást vonjanak be. Hosszabb távon a hitelkihelyezés kockázatának csökkenése<br />
kedvezően hathat a kamatokra is, amely szintén tovább emelheti a hitelezés volumenét.<br />
2. A pénzügyi tervek ellenőrzésének módszertana<br />
Az alábbiakban a magyar nemzeti számviteli rendszer szerint elkészített pénzügyi tervek értékelésének<br />
módszertanát mutatjuk be. Erre azért van szükség, mert egyrészt a nemzeti könyvelési szabályok is ezt a<br />
módszertant követik, másrészt a mezőgazdasági vállalkozások hitelkérelmeihez tartozó pénzügyi terveket<br />
is a legtöbb esetben ezeket a szabályokat alkalmazva készítik el. A későbbiekben kitérünk az EU-FADN<br />
adatok használatának lehetőségeire, illetve korlátaira.<br />
Az első lépés az értékeléshez szükséges inputok előállítása. A pénzügyi terv bírálatához szükséges<br />
adatokon túl szükség van a hitelt kérelmező üzemszerkezetére. Erre azért van szükség, mert ez alapján<br />
tudjuk a hitelkérelmezőhöz hasonló gazdaságokat beazonosítani.<br />
A pénzügyi tervek bírálatának folyamatát az 1. ábra mutatja. A bírálat három lépcsőben, a pénzügyi<br />
terv összes évére történik.<br />
1. Az első lépésben meg kell győződni a pénzügyi terv koherenciájáról és integritásáról. Ennek<br />
ellenőrzésére a következő összefüggéseket kell megvizsgálni:<br />
• A befektetett eszközök növekményének arányban kell állnia a beruházások összegével;<br />
• Az értékcsökkenési leírásnak az aktiválási időponttal összefüggésben időarányosan növekednie<br />
kell;<br />
• Mérleg szerinti eredmény átvezetése: az adott évben keletkező és a vállalkozásnál maradó<br />
jövedelemnek meg kell jelennie a saját tőkében;<br />
• A hitelparaméterek ellenőrzése az eredménykimutatásban és a mérlegben.<br />
Az utóbbi ellenőrzés összetettebb, további lépéseket ölel fel. Az igényelt hitel paraméterei alapján<br />
(kamat, futamidő, türelmi idő) ellenőrizni kell, hogy a pénzügyi műveletek kiadásai között a kamatokat<br />
feltüntették-e minden évben, illetve a kötelezettségek között megjelenik-e a hitelállomány évről évre<br />
csökkenő összege.<br />
A második lépésben arról kell meggyőződni, hogy a pénzügyi terv alapján a vállalkozás eleget tud-e<br />
tenni a hitelfelvétellel összefüggő fizetési kötelezettségeknek. Erre az indirekt cash-flow számítási<br />
módszertanát is felhasználó ADSCR (Average Debt Service Coverage Ratio) kalkulációt használjuk. A<br />
módszer lényege, hogy az igényelt hitel fizetési kötelezettségeit (adósságszolgálatot) évről évre szembe<br />
állítjuk a visszafizetés forrásaival (adósságfedezettel).<br />
151
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Inputok<br />
Pénzügyi terv Hitelparaméterek Üzemszerkezet<br />
Ellenőrzések<br />
Pénzügyi terv<br />
koherencia<br />
Amortizáció<br />
Kamatfizetés<br />
Hitelállomány<br />
összefüggései<br />
Tőketörlesztés<br />
Tárgyi eszközök<br />
Eredménykimutatás<br />
Mérleg<br />
Adósságfedezet<br />
Adósságszolgálat<br />
ADSCR számítás<br />
Üzemtipizálás<br />
Valóságtartalom<br />
FADN nemzeti<br />
adatbázis<br />
Referencia<br />
értékek<br />
Referencia értékek<br />
hozzárendelése<br />
Intervallum<br />
vizsgálat<br />
Értékelés<br />
1. ábra. Hitelkérelmek értékelése FADN adatok alapján<br />
Mivel a magyar FADN egy zárt rendszerű kettős könyvvitelre épül (minden egyes gazdasági esemény<br />
rögzítésre és könyvelésre kerül), ezért az indirekt módszert találtuk a legalkalmasabbnak arra, hogy<br />
meghatározzuk a törlesztésre rendelkezésre álló forrásokat, melynek lényege a következő:<br />
Az általánosan elfogadott számviteli elvek szerint a kettős könyvvitelt vezető vállalkozásoknál<br />
kötelezően érvényesül az időbeli elhatárolás elve. Ennek értelmében az árbevételt, illetve a költségeket<br />
akkor számolják el, amikor azok felmerültek. Az időbeli elhatárolás elve alapján számított eredmény nem<br />
152
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
a tényleges realizált eredményt mutatja. A pénzmozgással járó tételek összegyűjtése helyett az<br />
eredménykimutatásban levezetett (adózás előtti vagy adózott) eredmény a számítás kiindulási alapja. Ezt<br />
módosítani kell azokkal a gazdasági eseményekből származó tételekkel, amelyek az eredmény nagyságát<br />
ugyan befolyásolják, de pénzmozgással nem járnak. Tehát a pénzmozgással nem járó, eredményt<br />
csökkentő tételeket hozzá kell adni, míg a pénzmozgással nem járó, eredményt növelő tételeket le kell<br />
vonni az eredményből, hogy megkapjuk a működési tevékenységhez kapcsolódó nettó pénzeszközváltozást<br />
(Rózsa et al, 2005).<br />
Az így kapott adósság fedezetet leosztjuk az adósságszolgálattal és amennyiben ez az érték meghaladja<br />
a nemzetközileg elfogadott 1,2-értéket, akkor feltételezzük, hogy a vállalkozás képes lesz a felvett hitelek<br />
törlesztésére.<br />
Az ellenőrzés következő és egyben legfontosabb eleme a valóságtartalom vizsgálat. Ennek lényege,<br />
hogy az FADN adatbázisból létrehozott (lekérdezett) referencia értékeket összehasonlítjuk a vizsgált üzem<br />
adataival, így megállapítjuk, hogy a pénzügyi tervben szereplő érték a valóságban is teljesíthető-e.<br />
Ennek első lépése a referencia értékek előállítása a tesztüzemi adatok alapján. Az Európai Unió FADN<br />
rendszerétől eltérően Magyarország esetében eltérő csoportképzést célszerű használni. Erre azért van<br />
szükség, mert a vállalkozási formák szerint (egyéni gazdaság, társas vállalkozás) homogénebb (egymásra<br />
jobban hasonlító) csoportokat lehet létrehozni. Ennek oka, hogy a magyarországi társas vállalkozások<br />
tőkeszerkezete, földhasználata, bérpolitikája nagyban különbözik az egyéni gazdaságokétól. Ez utóbbi<br />
miatt különösen fontos, hogy a pénzügyi összehasonlításnál a vállalkozási forma szerint elsődlegesen két<br />
csoportot hozzunk létre. Természetesen az üzem típusa és mérete ugyanúgy fontos a csoportképzésnél.<br />
Az így létrehozott rétegekre (csoportokra) kell meghatározni a fajlagos referencia értékeket. A<br />
referencia adatbázisba nemcsak egy, hanem több év üzemi adata is belekerül, ezzel tudjuk biztosítani azt,<br />
hogy a különböző időjárási, piaci feltételek is figyelembe legyenek véve. A következő referencia értékek<br />
számítását és összehasonlítását tartjuk célszerűnek:<br />
• egy európai méretegységre jutó<br />
o termelési érték;<br />
o közvetlen termelői támogatás;<br />
o anyagjellegű ráfordítás;<br />
o adózás előtti eredmény;<br />
• termelési értékarányos jövedelmezőség.<br />
Ezekre a mutatókra két intervallumot kell meghatározni. Az első, tágabb intervallummal szűrjük a<br />
szélső értékeket. Egy szűkebb intervallummal, a pénzügyi terv nehezen (kockázatosan) megvalósítható<br />
elemeit szűrjük. Ezeket az értékeket a hasonló üzemek szélső három értékének átlagából számítjuk. A<br />
kockázatosan megvalósítható elemeket (szűkebb intervallum) a két szélső decilis (sorrendbe helyezett<br />
számsor 10., illetve 90. százalékánál elhelyezkedő) értéke alapján határozzuk meg.<br />
Mint ahogy korábban említettük, a vizsgálatot nem csak egy évre, hanem a futamidő összes évére el<br />
kell végezni, ezért felmerül a kérdés, hogy hogyan állapítjuk meg, hogy a pénzügyi tervből számított<br />
mutatószámok a jövőben milyen kockázatokkal lesznek tarthatók. Ehhez a funkcióhoz felhasználjuk az<br />
intézetünk által működtetett reprezentatív prognosztikai modellt, a Microsimet.<br />
A Microsim modell a tesztüzemi bázisadatokon alapul, az összes tesztüzem eredmény-kimutatásának<br />
várható jövőbeni állapotát jeleníti meg, bemenetként felhasználva számos makrogazdasági mutatót, a<br />
költségtételek, az értékesített termékek árainak várható alakulását és a támogatási rendszer változásait. Ezt<br />
a modellt korábban jövedelem előrejelzések, hatástanulmányok, politikai döntések előkészítéséhez<br />
használtuk. Ebben a rendszerben azonban alkalmas az intervallumok jövőbeni értékeinek<br />
meghatározásához.<br />
153
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A fenti ellenőrzéseket minden évben végrehajtva, pontos képet kaphatunk a pénzügyi terv gyenge<br />
pontjairól, illetve azokról az elemekről, amelyek hitel visszafizetés szempontjából problémát jelenthetnek.<br />
A rendszer működését még egy összefoglaló példával is szeretnénk szemléltetni. Ha egy gazdálkodó<br />
olyan beruházás megvalósításához igényel külső forrást, amely az adott gazdasági környezetben nem,<br />
vagy csak jelentős kockázatokkal valósítható meg, akkor a fenti rendszer azt a következőképpen szűri: a<br />
gazdálkodó költségei egyrészt növekednek a beruházás elszámolt értékcsökkenésével, másrészt a<br />
kamatokkal. A pénzügyi tervben, azért hogy az említett költségnövekedést ellensúlyozza, növeli a<br />
termelési értékét (árbevételét). Ha az egy egységre jutó termelési érték jelentősen magasabb, mint a hozzá<br />
hasonló legjobb üzemek átlaga, akkor a rendszer jelzi, hogy a tervben közölt árbevétel nem tartható, így a<br />
hitel visszafizetés is kockázatokkal terhelt.<br />
Tehát a felvázolt módszer lényege az, hogy a hitelt kérelmező valótlan adatok állításával ne tudja<br />
megindokolni fejlesztése életképességét, így a hiteltörlesztés gazdasági kockázatai felmérhetők,<br />
értékelhetők. Az egyes hitelkérelmekhez kockázati valószínűségeket rendelve a hitelfeltételek – beleértve<br />
a kamatokat és a kért biztosítékot – differenciálhatók. A rendszer alkalmas a kettős könyvvitel vezetésére<br />
nem kötelezett egyéni gazdaságok megítélésére is. Ők egy részletes kitöltési útmutató segítségével adják<br />
meg az értékeléshez szükséges (eredményszemléletű) pénzügyi adatokat.<br />
3. Jövőbeni fejlesztések<br />
A fent leírt módszerben a valóságtartalom vizsgálat alapját az Európai Uniós üzemtipológia képezi. Ez<br />
a módszer véleményünk szerint nem a legjobb megoldás a hasonló üzemek referencia adatainak<br />
leképzéséhez. Hipotézisünk szerint ennél jobb módszer a statistical matching alkalmazása, mivel a<br />
hasonló üzemeket nem csak a súlyozás szerinti rétegképzés alapján tudjuk megkeresni, hanem egyéb<br />
változókat is figyelembe tudunk venni. Ezek közül is legfontosabb a munkaerő, mivel ezzel az<br />
üzemtípusokon belül az alkalmazott technológiák szerint is differenciálni tudjuk az üzemeket.<br />
Ugyanakkor ennek a módszernek az a hátránya, hogy alkalmazásához szükség van üzemsoros FADN<br />
adatokra is, mivel a pályázó üzemhez hasonló gazdaságok kiválasztása egyenként történik. A gyakorlati<br />
megvalósításnak az FADN szigorú adatkezelési előírásai korlátot jelentenek.<br />
Az elemzést mindenképpen célszerű kiegészíteni érzékenységi vizsgálatokkal is. Az érzékenységi<br />
vizsgálat alapja továbbra is az ADSCR mutató lehet. Azt kell évről évre meghatározni, hogy az árbevétel<br />
mennyivel csökkenhet, illetve a költségek mennyivel emelkedhetnek úgy, hogy a vállalkozás a hiteleit<br />
továbbra is biztonságosan törleszteni tudja.<br />
Ezt a vizsgálatot ki lehet terjeszteni a hitelkamatra is, ki lehet számolni a kritikus hitelkamatlábat, mely<br />
az a kamatláb, amely mellett a vállalkozás a hitellel kapcsolatos terheket még éppen ki tudja fizetni.<br />
Ezt a modellt a jövőben internetes alkalmazás keretében elérhetővé kell tenni a mezőgazdasági<br />
vállalkozások számára is. Ez egy kiváló eszköz lenne a fejlesztési elképzeléseik értékeléséhez és egyben<br />
hozzájárulna a mezőgazdasági termelők pénzügyi kultúrájának fejlesztéséhez.<br />
4. Következtetés<br />
Egy olyan pénzügyi-elemző modellt fejlesztettünk, mely segítségével értékelni lehet a mezőgazdasági<br />
pénzügyi terv gyenge, csak jelentős kockázatokkal megvalósítható pontjait. FADN adatok<br />
referenciaértékként történő felhasználásával biztosítani tudjuk, hogy a hitelt kérelmező valótlan adatok<br />
állításával ne tudja megindokolni fejlesztési életképességét.<br />
Magyarországon a banki hitelkérelmek értékelésekor a pénzügyi terv bírálata háttérbe szorul, a bankok<br />
kerülik az üzleti alapon történő hitelezést és továbbra is a jelzálog, illetve egyéb módon biztosított<br />
hitelekkel stabilizálják helyzetüket. Ha azonban a pénzügyi tervek értékeléséhez egy adekvát, a<br />
gyakorlatban megbízhatóan használható eszközt biztosítanánk, az megkönnyítené a hitelezést és a<br />
154
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
hitelbírálatot. A hitelkérelmek ilyen jellegű ellenőrzésének közép- és hosszú távú hatásai is vannak. A<br />
hitelkihelyezés biztonsága csökkentheti az azzal szemben álló fedezet nagyságát, ezáltal lehetőség lenne<br />
arra, hogy a vállalkozók többletforrást vonjanak be. Hosszabb távon a hitelkihelyezés kockázatának<br />
csökkenése kedvezően hathat a kamatokra is, amely szintén tovább emelheti a hitelezés volumenét.<br />
Hivatkozások<br />
Rózsa, Attila – Darabos, Éva – Bács, Zoltán: A cash flow-kimutatás összeállításának nemzetközi és magyar<br />
szabályozása, Agrárgazdaság, vidékfejlesztés, agrárinformatika konferencia kiadványa 2005<br />
155
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az e-Learning bevezetésének tapasztalatai az MGSZH-ban – egy pilot eredményei<br />
Vörös Zsuzsanna 1 , Lukácsné Veres Edina 2<br />
Abstract. The various tasks of Central Agricultural Office are carried out by its central and regional directorates.<br />
For performing a high standard labour, well- and continuously educated team in needed, so the more thousands of<br />
colleagues working at central and regional levels have to be trained. Beside the traditional training forms – and<br />
built to them - there was a need for implementing a new distant teaching system, which provides a comprehensive<br />
distance education, resting on multimedia foundations, for the all colleagues of Central Agricultural Office<br />
working in different parts of the country and in different professional areas. The aim of our publication is to show<br />
how we introduced the e-Learning education within the distance education framework system of CAO, and to<br />
share our experiences obtained during the pilot training.<br />
Keywords: e-Learning,<br />
Összefoglaló. Az Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal sokrétű feladatát Központja és területi szervei útján látja<br />
el. Munkájának magas színvonalon való végzéséhez jól és folyamatosan képzett szakembergárda szükséges,<br />
vagyis a Hivatal központi és területi szerveinél dolgozó több ezer munkatársat folyamatosan képezni kell. A<br />
hagyományos képzési formák mellett, azokra épülve, szükség volt egy olyan távoktatási rendszer megvalósítására,<br />
mely széleskörű, multimédiás alapokon nyugvó távoktatási megoldást biztosít az MgSzH valamennyi – az ország<br />
különböző pontján dolgozó, különböző területeket ellátó - munkatársa számára. A publikációnkban azt szeretnénk<br />
bemutatni, hogy hogyan valósítottuk meg az MgSzH Távoktatási Keretrendszerén belül az e-Learning oktatást,<br />
illetve milyen tapasztalatokat nyertünk a pilot képzés során.<br />
Kulcsszavak: e-Learning<br />
1. Bevezetés<br />
Az államháztartás hatékony működését elősegítő szervezeti átalakítások keretében elindult átszervezési<br />
folyamat egyik eredményeként 2007. január 1-jén létrejött a Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal több<br />
szervezet - fővárosi és megyei növény- és talajvédelmi szolgálatok, Növény- és Talajvédelmi Központi<br />
Szolgálat, megyei földművelésügyi hivatalok, fővárosi és megyei állategészségügyi és élelmiszerellenőrző<br />
állomások, Országos Mezőgazdasági Minősítő Intézet, Állami Erdészeti Szolgálat,<br />
Földművelésügyi Költségvetési Iroda, Országos Borminősítő Intézet, Állatgyógyászati Oltóanyag-,<br />
Gyógyszer- és Takarmányellenőrző Intézet, Országos Állategészségügyi Intézet, Országos<br />
Élelmiszervizsgáló Intézet - általános jogutódjaként, ezek feladatait egy szervezetbe integrálva látja el. A<br />
Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal (MgSzH) a földművelésügyi és vidékfejlesztési miniszter<br />
irányítása alatt álló központi hivatal, székhelye Budapest. A Hivatalt az elnök vezeti. A Hivatal feladatát<br />
Központja és területi szervei útján látja el. Az MgSzH Központja és területi szervei is önálló jogi<br />
személyiséggel rendelkeznek. A 19 megyei mezőgazdasági szakigazgatási hivatal élén főigazgató áll. Az<br />
MgSzH Központ az egész országra kiterjedő illetékességgel rendelkezik, az MgSzH területi szerveinek<br />
illetékességi területe pedig - amennyiben jogszabály másként nem rendelkezik - a nevében megjelölt<br />
közigazgatási területre terjed ki (1. ábra).<br />
1 Vörös Zsuzsanna,<br />
MGSzH Központ, 1024 Budapest, Keleti K. u. 24.<br />
voroszs@oai.hu<br />
2 Lukácsné Veres Edina, MGSzH Központ, 1024 Budapest, Keleti K. u. 24.<br />
lukacsnee@oai.hu<br />
156
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
European Food<br />
Safety Authority<br />
Élelmiszerláncbiztonságért<br />
felelős<br />
miniszter = VM<br />
miniszter<br />
Élelmiszerlánc-felügyeletért és<br />
agrárigazgatásért felelős<br />
államtitkár =<br />
Országos főállatorvos<br />
Magyar<br />
Élelmiszerbiztonsági<br />
Hivatal<br />
Élelmiszerlánc-felügyeletért és<br />
agrárgazdaságért felelős<br />
helyettes államtitkár =<br />
Mezőgazdasági Szakigazgatási<br />
Hivatal Elnök<br />
Élelmiszerlánc-biztonsági<br />
elnökhelyettes<br />
Központi<br />
Igazgatóságok<br />
19 megyei<br />
Mezőgazdasági<br />
Szakigazgatási Hivatal<br />
Megyei Élelmiszerláncbiztonsági<br />
és<br />
Állategészségügyi<br />
Igazgatóságok<br />
Megyei Növény- és<br />
Talajvédelmi<br />
Igazgatóságok<br />
1. ábra. A magyar élelmiszerlánc felügyeleti szerkezete<br />
Az MgSzH sokrétű feladatát megfelelő színvonalon csak egy jól képzett – közel 5000 fős -<br />
szakembergárdával tudja ellátni. A turbulens jogi, gazdasági és szakmai környezetben a Hivatal központi<br />
és területi szerveinél dolgozó munkatársait folyamatosan képezni kell. Adott a feladat, amelyet<br />
hatékonyan, kevés ráfordítással kell megoldani.<br />
2. A pilot története<br />
A hagyományos képzési formák (élőképzés, útmutatók, körlevelek, konferenciák stb.) mellett, azokra<br />
épülve szükség volt egy olyan távoktatási rendszer (e-Learning keretrendszer) megvalósítására, mely<br />
széleskörű, multimédiás alapokon nyugvó megoldást biztosít az MgSzH valamennyi – az ország<br />
különböző pontján dolgozó, különböző területeket ellátó - munkatársa számára.<br />
Az e-Learning bevezetésére a 2006/018-176.01.03 sz., „Az állat-egészségügyi és növény-egészségügyi<br />
határállomások szolgáltatási kapacitásának megerősítése és a megyei állategészségügyi informatikai<br />
157
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
rendszer fejlesztése”, valamint a 2004/016-689.06.01-11 sz., „Az állat-egészségügy adminisztratív<br />
kapacitásának növelése” projektek keretében került sor.<br />
A publikáció további részében azt szeretnénk bemutatni, hogyan valósítottuk meg az MgSzH<br />
Távoktatási Keretrendszerén belül az e-Learning oktatást, illetve milyen tapasztalatokat nyertünk a pilot<br />
képzés során.<br />
2.1. Az e-Learning szervezésének folyamata<br />
Az oktatások, gyakorlatok tervezése vegyes típusú, komplex képzési tervet eredményez, amelyben a<br />
teljesen elméleti, esetleg iskolarendszerű képzésektől a szimulációs gyakorlatokig minden megtalálható.<br />
MGSZH<br />
Központ<br />
ÉLmunkatársak<br />
Képzési<br />
igények<br />
Képzésekről<br />
döntés – elnh.<br />
Értesítés az igény<br />
elutasításáról vagy<br />
elhalasztásáról<br />
Képzési terv<br />
Kompetenciamátrix<br />
HR<br />
2.10.2<br />
Képzés<br />
ek<br />
tervez<br />
ése<br />
Munkatársi<br />
képességek<br />
(ÉTbI)<br />
2.10.1<br />
Munkat<br />
ársi<br />
képessé<br />
gek<br />
felméré<br />
se<br />
Képzési<br />
igények<br />
ÉLszakértők<br />
Képzési<br />
terv<br />
Tananyagok<br />
engedélyezése<br />
Tananya<br />
gok<br />
2.10.3<br />
Nyers<br />
tananyagok<br />
feldolgozás<br />
a<br />
Nyers<br />
tananyagok<br />
Iskolarendszerű<br />
képzések<br />
szervezése<br />
2.10.4 Tanfolyamok<br />
szervezése<br />
2.10.5 Saját<br />
tanfolyamok<br />
szervezése<br />
2.10.6 E-learning<br />
szervezése<br />
Bizonyítvá<br />
nyok<br />
HR<br />
ÉLvezetők<br />
Vizsgák,<br />
értékelés<br />
2. ábra. Az e-Learning helye a képzések rendszerében<br />
Az e-Learning súlya azonban egyre nő ebben a rendszerben, hiszen gazdaságossága, a szakértők<br />
tudásának jobb kihasználása, a hallgatók tanulási lehetőségeinek rugalmassága jótékonyan hatnak az<br />
országban szétszórtan élő, munkaidejüket külső tényezőktől függve töltő, eltérő végzettségű (orvos,<br />
állatorvos, vegyészmérnök, biológus stb.) kollégák lelkesedésére.<br />
158
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Rendszer<br />
gazdák<br />
Tananyagok<br />
engedélyezése<br />
Kurzusjelszavak<br />
Hallgatók<br />
2.10.6.1 Kurzusok<br />
indítása<br />
Indító e-<br />
mail<br />
Jezés e-mail<br />
2.10.6.2 Kurzusok<br />
haladásának követése<br />
Hallgatók<br />
Vizsgák,<br />
értékelés<br />
Statisztikák<br />
2.10.6.3Kurzusok<br />
lezárása<br />
Módosítási<br />
elképzelések<br />
Rendszerjelszavak<br />
HR<br />
ÉLvezetők<br />
Rendszergazdák<br />
3. ábra. Az e-Learning szervezésének folyamata<br />
Az e-Learning képzések szervezése 3 jól elkülöníthető szakaszban történt:<br />
• az indítás,<br />
• a képzés,<br />
• és a kurzusok lezárása.<br />
A képzések indítása feltételezi, hogy vannak kijelölt kurzusaink, engedélyezett tananyagok, kiválasztott<br />
hallgatók. Ezek ismeretében az informatikai háttér felállítható (adott oktatási felület kialakítható, a<br />
hallgatók hozzáférése és az adatvédelem biztosítható). Ez az informatikusok illetve a távoktatási<br />
szolgáltatók feladata. Indítás előtt szükséges még a tananyagokat összegyűjteni, azokat internetre tölthető<br />
formába hozni, engedélyeztetni, és feltölteni a távoktatási felületre. Az utolsó lépés a kurzusindító levél<br />
elküldése minden hallgatónak, vezetőiknek és a tanároknak.<br />
A képzés folyamán a legfontosabb feladat a képzés menedzserei számára a haladás személyenkénti<br />
ellenőrzése, a lemaradók értesítése, aktivizálása. Ekkor kell a vizsgákat is előkészíteni: a vezetői döntés<br />
alapján a vizsga típusának megfelelően összeállítani a vizsgadokumentumait (kérdések, tesztek stb.). A<br />
képzés során előfordulhat a tananyagok módosítása is, amennyiben a kurzusok anyaga, a tananyag<br />
felépítése, rendszere nem illeszkedik a hallgatói elvárásokhoz.<br />
Végül a kurzusok zárása a vizsgáztatással, a látogatási és vizsgabizonyítványok kiállításával, valamint<br />
a hallgatói elégedettség mérésével zárul. Ez utóbbi nagyon fontos ahhoz, hogy mind az adott kurzus<br />
fejlesztése, mind magának a képzés metódusának, a technikai feltételeknek, a kiválasztás módjának a<br />
javítása folyamatos legyen.<br />
2.2. A hallgatók kiválasztás<br />
Tananyagok –<br />
XMLformátumban<br />
2.10.6.4 Elfelejtett<br />
rendszerjelszavak<br />
kérése<br />
Hivatalunkban a munkakörök ellátásához szükséges kompetenciák meghatározása valamint a<br />
munkatársak egyéni kompetenciájának felmérése után adódnak azok a tudásrések, amelyeket a képzéssel<br />
kell megszüntetni. A stratégiai és szakmai vezetés megadja a képzési igényeket, a gazdasági vezetés<br />
HR<br />
159
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
definiálja az éves illetve a hosszabbtávú (többnyire 5 évre szóló) pénzügyi lehetőségeket, és ezek<br />
ismeretében az igazgatók döntenek saját szakterületükön a kurzusok indításáról, illetve a képzésben<br />
résztvevők köréről.<br />
2.3. A pilot tartalma<br />
2009. december 27-ével megkezdődött az MGSZH szakembereinek e-Learning (távoktatásos)<br />
formában történő próbaképzése. A Távoktatási Keretrendszerben az alábbi tananyagok (kurzusok)<br />
oktatására került sor:<br />
• Élelmiszer-eredetű megbetegedések vizsgálata<br />
• Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai – kerületi szakemberek részére<br />
• Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai - megyei szakemberek részére<br />
• Monitoring-alapismeretek<br />
• Salmonella-mentesítés<br />
A képzés célja az e-Learninges felület használhatóságának, a képzési rendszerbe való<br />
illeszthetőségének tesztelése volt, ilyen módon ez egy ún. pilot képzésnek tekinthető, de ettől függetlenül<br />
maguk a tananyagok és a vizsgák már nem pilotként, hanem élesben működtek.<br />
Valamennyi kurzus tananyagának megismerésére, elsajátítására minimum két hét állt rendelkezésre. A<br />
konkrét tananyag mellett a kurzusfelületen az ismeretek bővítése érdekében elhelyeztünk egyéb<br />
kapcsolódó kiegészítő anyagokat, iratmintákat, jogszabályokat, útmutatókat, videó-anyagokat is.<br />
A vizsgakötelezettség teljesítésére a szakembereknek kurzusonként egy-egy hét állt rendelkezésükre,<br />
vizsgázni egy alkalommal lehetett. A vizsgatesztek 20-20 kérdésből álltak, kitöltésükre 45 perc állt<br />
rendelkezésre. A vizsga elfogadásához 50 %-nál jobb eredményt kellett elérni.<br />
2.4. Az eredmények<br />
Az MGSZH e-Learning (távoktatásos) formában történő képzésében 204 szakember volt érintett. A<br />
kurzusok ideje alatt végig nyomon követtük valamennyi hallgató tevékenységét, s ha szükség volt rá,<br />
figyelmezető üzenetben hívtuk fel figyelmét az elmaradt feladataira (pl.: ideje meglátogatni a kurzust vagy<br />
hamarosan letelik a vizsga letételének ideje).<br />
A 204 kolléga közülük 200 fő valamennyi kurzusból első próbálkozásra sikeres vizsgát tett (800<br />
eredményes vizsga). A vizsgaeredmények globális átlagai mind a négy kurzus esetében meghaladták a 80<br />
%-ot, az eredmények a 1. táblázatban láthatók.<br />
1. táblázat. Vizsgaeredmények globális átlaga kurzusonként<br />
Élelmiszer eredetű megbetegedések vizsgálata 89,6%<br />
Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai – kerületi szakemberek részére 86,54%<br />
Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai - megyei szakemberek részére 84,75%<br />
Monitoring-alapismeretek 91,95%<br />
Salmonella-mentesítés 89,02%<br />
Valamennyi kurzus esetén a teljesítésekről összefoglalót készítettünk. Jelen publikációban példaként a<br />
„Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai - megyei szakemberek részére” c. kurzus<br />
összefoglalóját mutatjuk be (1. melléklet).<br />
2.5. Elégedettségi kérdőív és értékelése<br />
A képzésben résztvevő minden személy (tanulók, tanárok, oktatásszervezők) véleménye nagyon<br />
fontos, mert elsősorban ezek alapján tudjuk javítani a távoktatás minőségét, ennek megfelelően minden<br />
visszajelzés értékes. A tananyagok fejlesztése, jobbítása, testreszabása kollektív feladat, azaz célunk az,<br />
160
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
hogy minden releváns visszajelzést beépítve a felhasználók igényeinek leginkább megfelelő, jól<br />
dokumentálható, az ismeretátadás hatékonyságát mérni tudó rendszert alakítsunk ki.<br />
A módszertani szakértők a kurzusok ideje alatt is biztatták a kollegákat, hogy észrevételeiket,<br />
megjegyzéseiket jelezzék akár a tanárok, akár a szakértők felé. Mindemellett a kurzusok lezárását<br />
követően a résztvevők számára elégedettségi kérdőívek kerültek kiküldésre, annak érdekében, hogy<br />
felmérjük az esetleges problémákat, kéréseket, és a jövőben javítsuk, illetve eleget tegyünk azoknak.<br />
Az elégedettségi kérdőív összeállításánál a Google adta lehetőségeket alkalmaztuk. Ennek előnye,<br />
hogy a Google felületén a visszaküldött kérdőívek válaszai egy Excel-táblázatban automatikusan gyűjtésre<br />
kerülnek, megkönnyítve a statisztikai feldolgozást.<br />
A 204 vizsgázó közül 62-en (30 %) töltötték ki az elégedettségi kérdőívet, nekik ezúton is köszönjük,<br />
hogy válaszaikkal segítették a munkánkat. A kérdőívek kiértékelése, illetve a hallgatók közvetlen<br />
visszajelzései alapján a módszertani szakértők/technikai support számára az alábbi következtetések<br />
vonhatók le:<br />
• A jövőben jobban fel kell hívni a figyelmet ezeknek a képzéseknek a fontosságára. Ha megfelelő a<br />
motiváció, akkor a kollegák is más szemmel néznek a tananyagra, illetve tesznek eleget<br />
vizsgakötelezettségüknek.<br />
• Legnagyobb problémát az jelentette, hogy az oktatásban való kötelező részvétel illetve a<br />
vizsgakötelezettség az év elejére esett, amikor a kollégák egyéb irányú kötelezettségeik miatt<br />
egyébként is leterheltek.<br />
• Az oktatási módszer újszerűségével nem volt különösebb probléma. A technikai háttér<br />
elégtelensége azonban esetenként gondot okozott, kerületi kollégák több esetben csak a megyénél<br />
tudták a programot használni – géphiány, internethiány miatt. Ezen kívül még a jelszavak kezelése<br />
okozott némi gondot (pl. elfelejtett jelszavak újra megkérése).<br />
• A hallgatók véleménye szerint a tananyagok tartalma, feldolgozása elfogadható, kisebb<br />
korrekciókra van csak szükség.<br />
• A vizsgák kötöttségei ellen sokan ágáltak: igényelték a több próbálkozási lehetőséget egy-egy<br />
vizsga letételekor, illetve kérték, hogy a vizsgáknak ne legyen időkorlátja.<br />
• A vizsgakérdéseket át kell dolgozni: egyértelműbbé, egyszerűbben megfogalmazottá, lényegre<br />
törőbbre kell alakítani azokat.<br />
A hallgatóknak kiküldött kérdőívet és kiértékelését a 2. és 3. mellékletek tartalmazzák.<br />
2.6. A pilot tapasztalatai, javaslatok<br />
A kurzusok ideje alatt kapott észrevételek, megjegyzések illetve az elégedettségi kérdőív kiértékelése<br />
alapján a pilot képzés tapasztalatait, valamint a soron következő képzésekre vonatkozó javaslatainkat az<br />
alábbiakban foglaljuk össze.<br />
A résztvevőkkel mélyebben kell ismertetni a képzés célját, jobban kell indokolni a képzésben való<br />
aktív és fair részvételt. Meg lehet említeni pl. hogy a helyettesítések idején szükség lehet más ismeretekre,<br />
vagy a karrierépítéshez szükséges interdiszciplináris ismeretek gyűjtését, illetve a szakmai beszűkülés<br />
elkerülését.<br />
A kurzusindító levélbe és a kurzusokat lezáró értékelő anyagba is bele kell foglalni, hogy a résztvevők<br />
véleménye nagyon fontos, mert elsősorban ezek alapján tudjuk javítani a szolgáltatás minőségét, valamint<br />
azt, hogy a vertikális információáramlás jogos igényét szeretnénk kielégíteni. A tananyagok fejlesztése<br />
kollektív feladat kell, hogy legyen!<br />
A hallgatók számítógépes ismereteit növelni kell. Hosszabb távon célszerű előírni az ECDL (vagy<br />
ezzel egyenértékű más) vizsgakötelezettséget. Rövidtávon javasolható egy e-Learninges számítógépismereti<br />
tanfolyam elvégzése minden leendő hallgató részére.<br />
161
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A kollégák időzavarán segíthet egy tervezett, előre bejelentett, ismertetett képzési terv. Ez jelentheti:<br />
• egy 5 éves képzési stratégia ismertetését és vitáját a vezetők számára,<br />
• az éves, részletes, gördülő képzési terv (mindig legalább félévvel az esedékes képzés előtt már<br />
ismert legyen a kurzus időzítése és az érdekeltek köre) megismertetését a kollégákkal,<br />
• előre, a vezetőkkel egyeztetve kell kiválasztani az év folyamán esedékes képzések időszakait.<br />
A vezetőknek igyekeznie kell szinkronba hozni a terheléseket az ismert képzésekkel. Amennyiben ez<br />
kivételesen nem sikerül, a képzést elrendelő felső vezetővel egyeztetve kapjanak felmentést vagy<br />
halasztási lehetőséget az érintett kollégák.<br />
Ugyanígy a tanároknak, szakértőknek is elegendő időt kell hagyni a tananyagok összeállítására (pl. az<br />
éves képzési tervben ismertetetteket ők még korábban ismerjék meg).<br />
Célszerű lenne a résztvevőket (tanárok és hallgatók egyaránt) érdekeltté tenni a kurzusok elvégzésében,<br />
így lehetőségként felmerült pl.:<br />
• a tanároknak legyen kitűzve célprémium vagy szerzői jogdíj,<br />
• a hallgatók oklevelet kapnak, ami bekerül a személyi anyagukba, de ezt vegyék figyelembe<br />
jutalmazásnál, sőt akár azt is, milyen eredménnyel teljesítették az egyes kurzusokat,<br />
• az okleveleket ünnepélyes keretek között adja át egy vezető.<br />
A tananyagokat érdekesebben, tagoltabban, logikusabban kell felépíteni. Több képet, filmet, interaktív<br />
tanulási módszert kellene alkalmazni.<br />
Ki kell dolgozni azokat a belépési teszteket (kompetencia-felmérőket), melyekkel egy-egy kurzus<br />
indításakor a belépéshez szükséges ismeretszinteket felmérjük. Ez – vagy egy hasonló mód - alkalmas<br />
lehet azok kiszűrésére is, akiknek az adott tananyag nem mondana újat, ezért számukra a kurzus<br />
elvégzését illetve a vizsgát mellőzni lehetne.<br />
A vizsgatesztek kérdéseit próbáknak kell az éles használat előtt alávetni. A nagyobb anyagokhoz<br />
generált teszteknél célszerű lenne a kérdéseket csoportokba foglalni, és az egyes csoportokból választani<br />
azokat, ezzel biztosítva, hogy a tananyag minden egységét szerepeltessük a véletlenül kiválasztott<br />
kérdésekből álló vizsgatesztben.<br />
Az egyes pozíciókba kerülő új emberek képzése érdekében javasoljuk az évente történő felülvizsgálat<br />
után az egyes kurzusokat évente egyszer újraindítani. A változást pl. a humánpolitika minden évben<br />
megadhatná, vagy az e-Learning adatait a vezetőkkel évente leellenőriztetve az elnökhelyettesek vagy<br />
igazgatók adnák meg az ismételt képzésre szorulók körét.<br />
3. Következtetés<br />
Az élelmiszerlánc-felügyelet megfelelő színvonalú ellátásához elengedhetetlen a szükséges ismeretek<br />
minél szélesebb körben történő terjesztése, így az ismeretátadás hagyományos formái (élőképzés,<br />
útmutatók, körlevelek, stb.) mellett kiemelt szerep jut az információkat személyre szabottan, mindenkihez<br />
eljuttatni képes távoktatási rendszernek.<br />
Az MGSZH szakembereinek e-Learning formában való oktatása a pilot képzés alapján sikeresnek<br />
tekinthető. A kollegák új ismeretekre tettek szert, illetve felfrissíthették a már meglévő tudásukat. Bár<br />
munkatársaink a kötöttségeket nem szeretik, pozitívan viszonyulnak a Távoktatási Keretrendszerben<br />
megvalósuló képzésekhez, és igyekeznek annak előnyeit kihasználni.<br />
162
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hivatkozások<br />
Forgó S. 2009. Az új média és az elektronikus tanulás. In: Új Pedagógiai Szemle. 8–9: 91-96.<br />
Hutter O., Magyar G., Mlinarics J. 2005. E-LEARNING 2005 (eLearning kézikönyv). Budapest, Műszaki<br />
könyvkiadó.<br />
Kárpáti A., Molnár Gy., Tóth P., Főző A. L. 2008. A 21. század iskolája. Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó Zrt.<br />
Internetes hivatkozás<br />
Kulcsár Zs. 2008. Az integrált e-Learning felé URL: http://mek.oszk.hu/06600/06695/06695.pdf<br />
http://www.mgszh.gov.hu<br />
http://moodle.org<br />
163
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
1. melléklet. Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai - megyei szakemberek részére c.<br />
kurzus teljesítésének összefoglalója<br />
A kurzus 2010. február 1-től látható a http://edu.mgszh.gov.hu/moodle/ portálon.<br />
Tevékenységi jelentés<br />
(=> a kurzus anyagait, pl. tananyag, letölthető dokumentumok, stb. hányszor nézték meg a hallgatók)<br />
Tevékenység<br />
Nézet<br />
KET tananyag 6694<br />
A KET-ben használatos fogalmak 161<br />
2009. szeptember 30-ig hatályos Ket. 18<br />
2009. október 1-től hatályos Ket. 36<br />
Áttétel 67<br />
Határozat 50<br />
Határidő meghosszabbítása 33<br />
Hiánypótlásra felhívás 42<br />
Illetékfizetésre felhívás 40<br />
Eljárások egyesítése hivatalból 32<br />
Kerületi hivatal kizárása 47<br />
Jegyzőkönyv 49<br />
Jogtár 1062<br />
Fontos tapasztalat, hogy a tananyagok mellett feltöltött kapcsolódó anyagokat kevesen tekintették meg,<br />
pedig azok a mindennapi munka során hasznosítható ismereteket hordoznak.<br />
Minden hallgatói tevékenység (nézetek és üzenetek)<br />
164
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Vizsga<br />
Vizsgázni 2010. február 10. és 17. között lehetett<br />
50% feletti teljesítés esetén: megfelelt<br />
Levizsgázott: 127 fő, ebből 5 fő „önszorgalomból” foglalkozott a tananyaggal, illetve vizsgázott le, 11<br />
kolléga pedig minkét Ket-es anyagból vizsgát tett<br />
1 fő nem vizsgázott, ő tartósan beteg, ő a többi kurzust sem tudta teljesíteni<br />
1 hallgatónak nem sikerült a vizsgája<br />
Legrosszabb eredmény: 48,33%<br />
Legjobb eredmény: 100%<br />
Globális átlag: 84,75%<br />
Vizsgázásra rendelkezésre álló idő 45 perc volt.<br />
Vizsgázásra szánt legkevesebb idő: 3 perc 44 másodperc!!!<br />
Vizsgázásra szánt legtöbb idő: 45 perc<br />
Vizsgázásra szánt idő<br />
Ebben az időintervallumban levizsgázottak száma<br />
3-5 perc 4 fő<br />
5-10 perc 17 fő<br />
10-15 perc 11 fő<br />
15-20 perc 25 fő<br />
20-25 perc 23 fő<br />
25-30 perc 16 fő<br />
30-35 perc 9 fő<br />
35-40 perc 7 fő<br />
40-45 perc 12 fő<br />
Vizsgaeredmények (elért százalék - hallgatók száma)<br />
165
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. melléklet. Elégedettségi kérdőív<br />
Elégedettségi kérdőív a jelen kurzussal kapcsolatban<br />
Tisztelt Kolléga!<br />
Szeretnénk a távoktatásunkat, az elektronikus oktatást minél jobban csinálni. Ezért kérjük, az<br />
alábbi néhány kérdésre adott válaszával segítsen minket ebben. Kérjük, válassza ki a megfelelő<br />
értékeléseket, illetve írja meg a véleményét!<br />
Köszönjük:<br />
a szerkesztő tanárok<br />
1. kérdés Összességében hogyan értékeli ezt a kurzust? (Válasszon a radargombbal!)<br />
kiváló<br />
jó<br />
közepes<br />
elfogad<br />
ható<br />
rossz<br />
2. kérdés Melyik szolgáltatásokkal volt elégedetlen? (Több lehetséges választ jelölhet meg a<br />
választógombokkal.)<br />
A kurzus szakmai tartalmával vagyok elégedetlen.<br />
Technikai problémáim voltak.<br />
A tanárokkal, a segítőkkel vagyok elégedetlen.<br />
Nem értem, miért kell vizsgázni ebből az anyagból.<br />
Nem értem, miért kell nekem ezt a kurzust<br />
elvégeznem.<br />
Egyéb: (max. 200 karakter)!<br />
166
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2/a. kérdés Ha a kurzus szakmai tartalmával elégedetlen, akkor konkrétan mi zavarta: (Több<br />
lehetséges választ jelölhet meg a választógombokkal.)<br />
Nem volt benne semmi számomra új ismeret.<br />
A munkámhoz semmiképpen nem kötődő ismereteket<br />
kaptam.<br />
A tananyagban tárgyi tévedések vannak.<br />
A tananyag logikátlan felépítésű.<br />
Unalmas a kurzus.<br />
Kevés benne a gyakorlati alkalmazás során hasznos<br />
ismeret.<br />
Egyéb: (max. 200 karakter)!<br />
2/b. kérdés Ha technikai problémái voltak, akkor konkrétan mi zavarta: (Több lehetséges<br />
választ jelölhet meg a választógombokkal.)<br />
Gondjaim voltak a honlap elérésével.<br />
A kezelői felület használata nehézkes.<br />
A tananyag elérése, a tananyagban való navigálás<br />
nehézkes.<br />
Nincs saját Lotus Notes-om, így nehéz volt vizsgázni.<br />
167
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Kevés volt az időm a kurzus elvégzésére.<br />
A konkrét problémáim felsorolása: (max. 200 karakter)!<br />
2/c. kérdés A tanárokkal, technikai segítséggel volt elégedetlen, akkor konkrétan: (Több<br />
lehetséges választ jelölhet meg a választógombokkal)<br />
A tanárok, a technikai segítség nehezen volt<br />
elérhetőek.<br />
Lassú volt a technikai problémák kiküszöbölése.<br />
A tanárok nem adtak kielégítő és érthető válaszokat.<br />
Egyéb: (max. 200 karakter)!<br />
2/d. kérdés A vizsgával kapcsolatos gondok: (A választógombokkal több lehetséges választ<br />
jelölhet meg.)<br />
A vizsga nehéz volt.<br />
A kérdések túlságosan a részletekbe menőek<br />
voltak.<br />
A vizsga csak az elméleti tudást mérte.<br />
A kérdések nem voltak egyértelműek.<br />
Legyen időkorlátja a vizsgának!<br />
Ne legyen korlátlan számú vizsgakísérlet!<br />
168
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Egyéb: (max. 200 karakter)!<br />
5. kérdés Kérjük, itt írja le a javaslatait, elképzeléseit a későbbi e-learninges képzésekkel<br />
kapcsolatban.<br />
Köszönjük, hogy kitöltötte a kérdőívet!<br />
169
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. melléklet. Elégedettségi kérdőív kiértékelése<br />
A kurzusok összesített értékelése, ötfokozatú skálán történt besorolással<br />
értékelés<br />
Élelmiszereredetű<br />
megbetegedések<br />
KET<br />
Monitoring<br />
elméleti alapjai<br />
kiváló 15 6 7 14<br />
jó 36 34 28 35<br />
közepes 10 19 16 12<br />
elmegy 1 2 9 1<br />
rossz 0 1 2 0<br />
átlag 4,0 3,7 3,5 4,0<br />
Általános problémák<br />
Általános problémák<br />
fő<br />
A kurzusok szakmai tartalmával vagyok elégedetlen. 23<br />
Technikai problémáim voltak. 38<br />
Nem értem, miért kell vizsgázni ezekből az anyagokból. 13<br />
Nem értem, miért kell nekem ezeket a kurzusokat elvégeznem. 6<br />
A tanárokkal, a segítőkkel vagyok elégedetlen. 1<br />
A problémák száma kurzusonként<br />
értékelés<br />
Salmonellamentesítés<br />
Élelmiszereredetű<br />
megbetegedések<br />
KET<br />
Monitoring<br />
elméleti alapjai<br />
Salmonellamentesítés<br />
Nem volt semmi szakmai plusz benne. 7 4 3 6<br />
A munkámhoz nem köthető ismereteket<br />
kaptam.<br />
A tananyagban tárgyi tévedések<br />
vannak.<br />
3 8 10 5<br />
5 0 0 1<br />
A tananyag logikátlan felépítésű. 0 2 2 0<br />
Unalmas a kurzus. 0 3 7 0<br />
Kevés benne a gyakorlatban<br />
használható ismeret.<br />
1 8 18 2<br />
Az Élelmiszer-eredetű megbetegedések vizsgálata kurzussal a következő problémák voltak:<br />
170
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Összesen a 62 kérdőívben 16 problémabejelölés érkezett. Elsősorban a plusztudást hiányolták, továbbá<br />
tárgyi tévedéseket reklamáltak.<br />
A Közigazgatási Eljárás és Szolgáltatás Általános Szabályai kurzussal a következő problémák voltak:<br />
Összesen a 62 kérdőívben 25 problémabejelölés érkezett. Elsősorban a munkájukhoz nem kötődő anyagot<br />
reklamálták, továbbá kevesellték a gyakorlatban jól használható ismereteket.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
„A Ket.-novella eleve egy szakmai tévedés. Nehezek voltak a kérdések.” „Az ellenőrző és vizsgakérdések<br />
között (nehézségi fok) nagy különbségek voltak.”<br />
A Monitoring elméleti alapjai kurzussal a következő problémák voltak:<br />
Összesen a 62 kérdőívben 40 problémabejelölés érkezett. Elsősorban a gyakorlatiasságot hiányolták, ami a<br />
kurzus elméleti, bevezető jellege miatt érthető, továbbá a munkájukhoz nem kötődő ismereteket kaptak.<br />
De a tananyag feldolgozói is kaptak kritikát, mivel többen unalmasnak ítélték a kurzust.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
„Kevés benne a gyakorlatban használható ismeret, 2008-ban ugyanezen témakörből szintén e-learning<br />
képzésben vizsgán vettünk részt. Annak a kurzusnak a tananyaga valóban tartalmazott a munkánk során<br />
hasznos tudnivalókat, jelen anyag nem új és nem alkalmazható.” „…a témából nehéz lett volna többet<br />
kihozni…” „…Zavaros volt az egész…”<br />
A Salmonella-mentesítés kurzussal a következő problémák voltak:<br />
Összesen a 62 kérdőívben 14 problémabejelölés érkezett. Elsősorban a plusztudást hiányolták, továbbá 5-<br />
en a munkájukhoz nem köthetőnek ítélték a kurzust.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
„Túl hosszú, sok a szükségtelen információ”<br />
Ha technikai problémái voltak, akkor konkrétan mi zavarta<br />
Technikai probléma<br />
db<br />
Nincs saját e-mailje, hálózaton működő számítógépe. 2<br />
Gondok voltak az e-learning-honlap elérésével 17<br />
A kezelői felület nehézkes. 13<br />
A tananyagokban való navigálás bonyolult. 6<br />
Kevés az idő a tananyag elsajátítására. 9<br />
Látható, hogy 15 %-nak volt technikai gondja. Ebből domináns a honlap elérési probléma, valamint a<br />
kezelői felület nehézkessége.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
171
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
„…elsősorban hardveres hibák..” „..Internet sokszor nincs...” „…a jelszó használata nehézkes…” „…a<br />
vizsga idejét mutató óra zavarja a kérdések olvasását…”<br />
Ha a tanárokkal, technikai segítséggel volt elégedetlen, akkor konkrétan<br />
Probléma a tanárokkal, technikai személyzettel<br />
db<br />
A tanárok nehezen voltak elérhetők 2<br />
A technikai segítség nehezen volt elérhető. 2<br />
A segítség túl lassan érkezett 1<br />
A válaszok nem voltak kielégítőek 0<br />
Gyakorlatilag nem volt probléma, a hallgatóknak mindössze 2 %-a panaszkodott.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
„…a tanárokat még most se tudom, hogy hol érem el. Talán célszerű lenne erre egy gyorsgombot<br />
betenni. (Vagy volt is, csak nem találtam?)…”<br />
A vizsgákkal kapcsolatos gondok<br />
Vizsgákkal kapcsolatos probléma<br />
db<br />
Legyen több próbálkozásra lehetőség egy-egy vizsga letételekor! 21<br />
Ne legyen időkorlátja a vizsgáknak! 2<br />
Összesen 23 válasz (18 %) érkezett a megadott problémákra, domináns (34 %) annak az igénye, hogy<br />
többször lehessen nekifutni a vizsgának.<br />
További – szabadon kitöltött – megjegyzéseket kaptunk e témához:<br />
„…sikeres vizsga után jót tenne az önérzetemnek, ha lehetne javítóvizsgát tenni, még ha csak<br />
"megfelelt", "nem felelt meg" is van, akkor is szívesen javítanék a pl. 78%-ról…” „…jó lenne látni hogy<br />
mit hibáztunk el a vizsgakérdésekben…” „…a kérdés feltevések módja kizárólag az ismeretanyag világos<br />
és egyértelmű kontrolálását kéne szolgálja, a trükkös többszörös tagadásos kitekert kérdésfeltevésnek<br />
ebben a körben semmi értelme…” „…a "rossz" válaszok kiválasztása nem segíti a gyakorlati<br />
alkalmazást…”<br />
172
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A konkrét tantárgyi vizsgákkal kapcsolatos problémák<br />
értékelés<br />
Élelmiszereredetű<br />
megbetegedések<br />
KET<br />
Monitoring<br />
elméleti alapjai<br />
Salmone<br />
llamentesítés<br />
Nehéz volt a vizsga 1 12 1 3<br />
Túlságosan részletekbe menőek<br />
voltak a kérdések<br />
4 14 9 4<br />
Csak elméleti kérdések voltak. 1 14 8 1<br />
A kérdések nem voltak<br />
egyértelműen megfogalmazva.<br />
14 13 8 17<br />
Összesen: 20 53 26 25<br />
Az Élelmiszer-eredetű megbetegedések vizsgálata és a Salmonella-mentesítés vizsgáknál<br />
egyértelműen a kérdések nem egyértelmű voltát említik a vizsgázók, míg a KET-nél az értékelő teszt<br />
minden kérdésére közel azonos számú válasz érkezett. A Monitoring elméleti alapjai tárgyból a<br />
vizsgázók nem tartották nehéznek a vizsgát, ám a többi kérdésben elmarasztalták a vizsgakérdések<br />
készítőit.<br />
173
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Klímaváltozás hatásai fenológiai folyamatokra<br />
Dede Lilla 1<br />
Összefoglaló. A klímaváltozás hatással van a fenofázisok időpontjára is. Modellek és adatok elemzésének<br />
segítségével be is mutatható, hogy a klíma változik és vele együtt a növények fejlődése is. A melegedő<br />
hőmérséklet hatására az évről évre megjelenő fenofázisok előbbre tolódhatnak, viszont nem csak a hőmérséklet<br />
lehet hatással a fázis megjelenésének időpontjára, hanem más meteorológiai tényezők is. Célom az volt, hogy a<br />
stratégiai modellezés során bemutassam a klímaváltozás elméleti következményeit 140 éves hőmérsékleti adatsor<br />
segítségével. Az ELTE Botanikus Kertjének Geofiton Fenológiai Adatbázisa alapján pedig azt szeretném<br />
megmutatni, hogy a 24 meteorológiai tényező közül melyek vannak hatással a vizsgált növények fenofázisainak<br />
(az első bimbó megjelenése, a virágzás kezdete és a virágzás vége) időpontjára, valamint a regressziós<br />
modellekkel pedig azt akartam megmutatni, hogy milyen módon jellemezhető a meteorológiai tényezők és a<br />
fenofázisok bekövetkezése közötti kapcsolat. Végül arra jutottam, hogy a hőmérséklet emelkedése<br />
különféleképpen befolyásolja az elméleti ökoszisztéma fajainak egy kiválasztott fázisának időpontját. A hagymásgumós<br />
növényekre pedig leginkább a hőmérséklet napi ingadozása valamint a fagyos napok száma van erős<br />
hatással.<br />
Kulcsszavak: klímaváltozás, fenológia, geophyton növények.<br />
1. Bevezetés<br />
A klímaváltozás korunk egyik legfontosabb és legnagyobb hatású ökológiai problémája. Fontosságát és<br />
hatását az adja, hogy a globális társadalom egészének létfeltételeit érinti. A klímaváltozással kapcsolatos<br />
kihívások és az ehhez kapcsolódó feladataink a társadalom és a gazdaság szinte minden szegmensét<br />
alapvetően meghatározzák. A klímapolitika magában foglalja többek között a mezőgazdaság és<br />
élelmiszertermelés, a tájhasználat, az energetika, az ipar és közlekedés, a környezet- és természetvédelem,<br />
a közegészségügy számos kérdését, de szociológiai, oktatási, kommunikációs, sőt biztonságpolitikai és<br />
külpolitikai vonatkozásai is vannak. A klíma változékonysága, tehát a hosszabb időintervallumokban<br />
megnyilvánuló klímastabilitás hiánya (és annak mértéke) meghatározó jelentőségű valamennyi földi<br />
ökoszisztéma állapota és állapotváltozásai szempontjából. A klíma változékonyságának mértéke<br />
(klímaparaméterek alakulásának együttes variabilitása) önmagában is jelentős heterogenitást mutat úgy<br />
térben (regionálisan), mint időben (vizsgálati időablakok szerint). Az ökoszisztémák, mint szabályozási<br />
folyamatokra képes rendszerek, ráadásul nem egyszerűen passzív „elszenvedői" a hatásoknak, hanem<br />
azokra különböző mértékű és jellegű alkalmazkodással, visszacsatolással reagálnak.<br />
A klímaváltozás hatással van a különféle fenológiai folyamatok időpontjára is. A TEGM (Theoretical<br />
Ecosystem Growth Model) modell segítségével tudom szemléltetni, hogy a modellben szereplő elméleti<br />
ökoszisztéma fajainak egy kiválasztott, számszerűsített fenofázisának időpontja hogyan változik a<br />
hőmérséklet emelkedés hatására.<br />
Az ELTE Botanikus Kertjének Geofiton Adatbázisa a főként hagymás gumós növények tavaszi<br />
fenofázisainak megjelenésének időpontját tartalmazza, aminek összegyűjtése Dr. Priszter Szaniszlónak<br />
köszönhető. Az adatbázis egy részének digitalizálása után meterológiai paraméterekkel való<br />
összefüggéseit vizsgáltam meg.<br />
Célkitűzéseim a következők:<br />
A stratégiai modellezés során kívánom bemutatni a klímaváltozás elméleti következményeit.<br />
1 Dede Lilla<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, 1118 Budapest, Villányi út 29‐43.<br />
lilladede@gmail.com<br />
174
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
<br />
<br />
A geofiton adatbázis alapján szeretném megmutatni, hogy milyen meteorológiai tényezők vannak<br />
hatással a vizsgált növények fenofázisának időpontjára.<br />
A regressziós modellekkel pedig azt akartam megvizsgálni, hogy milyen módon jellemezhető a<br />
meteorológiai tényezők és a fenofázisok bekövetkezése közötti kapcsolat.<br />
2. Anyag és módszer<br />
Első esetben TEGM növekedési modell (Hufnagel és mtsai, 2008.) segítségével és egy 140 éves<br />
adatsorral végeztem vizsgálatokat. A stratégiai modell egy elméleti ökoszisztémát tartalmaz, amelyben 33<br />
faj található. Ezek közül a fajok közül 2 szupergeneralista, 5 generalista, 9 közepes generalista és 17<br />
specialista. A fajok abban térnek el egymástól, hogy mekkora a szaporodási rátájuk hőmérsékleti<br />
reakciógörbéjének optimuma és a tolerancia tartomány szélessége. A fajok hőmérsékleti<br />
érzékenységüknek megfelelően szűkebb (specialista) vagy szélesebb (generalista) intervallumban képesek<br />
a fajfenntartásra. A fajok hőmérsékleti optimum görbéjének leírására a Gauss- eloszlást használjuk úgy,<br />
hogy a hőmérsékleti optimum a várható érték. A szórás értékét úgy állítjuk be, hogy az egyes fajok közötti<br />
niche átfedés megfeleljen a Pianka, (1974) által tanulmányozott niche átfedési értékekkel, ahol a teljes<br />
niche átfedés átlaga csökkent a fajok számának a növekedésével. Nevük egy nagybetűből áll (kivéve a<br />
szupergeneralistákat, amiket csak egy szám jelöl), ami azt mutatja meg, hogy melyik fajtacsoportba<br />
tartozik, és egy számból, ami minél nagyobb annál magasabb hőmérsékleti tartományban van a<br />
növekedési optimuma. Az adatsor 1961-től 2100-ig tartalmazott historikus és jövendölt napi hőmérsékleti<br />
adatokat ˚C-ban. 1961-2000-ig az adatsor historikus adatokat tartalmaz. Az 1970-től 2100-ig terjedő<br />
időszakra Hadley Centre A2 szcenárió szerinti output adatokat, a két időszak között pedig<br />
klímagenerátorral interpolált adatokat tartalmaz. A modellhez használt adatsorban az évi átlaghőmérséklet<br />
növekedését mutatja az 1. ábra. A trendvonal segítségével látható, hogy átlagosan körülbelül 9 °C-kal nő a<br />
hőmérséklet. Ezeket az adatokat átszámoltam Kelvinbe és így használtam fel a Növekedési modellben. A<br />
kapott értékek pedig egyes fajok esetén azt mutatták meg, hogy az adott hőmérsékleti értékeknél milyen<br />
sebességgel fejlődik a növény. Ez egy hőösszegben mért idő.<br />
1. ábra Az évi átlaghőmérséklet alakulása 1961-től 2100-ig<br />
A vonaldiagramokat MS Excel program segítségével végeztem.<br />
Az ELTE Botanikus Kertjének Geofiton Fenológiai Adatbázisát felhasználva végeztem<br />
adatelemzéseket. 40 évre visszamenőleg tartalmaz fenológiai adatokat több száz főként hagymás és gumós<br />
növényről. Nekem az 1979-85 és 1991-1997-es intervallumban elhelyezkedő éveket sikerült<br />
175
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
feldolgoznom. Az adatbázis tartalmazta a növények első bimbójának megjelenésének időpontját, valamint<br />
a virágzás elejét és a virág elszáradásának az idejét. Azt vizsgáltam meg, hogy mely meteorológiai<br />
tényezők vannak hatással ezeknek a fenofázisok megjelenésének idejére.<br />
A fenológiai paraméterek alakulásának időjárással való kapcsolatát vizsgálva kétféle megközelítést<br />
alkalmaztunk:<br />
Első megközelítésként külön-külön vizsgáltam az egyes fenológiai indikátorok és az időjárási<br />
paraméterek korrelációs kapcsolatát. Ebből a célból egy 24 elemű meteorológiai paraméter vektort<br />
készítettünk az adott növény aktuális évi, vizsgált fenológiai állapotváltozását megadó, a megelőző év<br />
augusztus 28-tól (szökőévben augusztus 27-től) az aktuális fenológiai változásig terjedő időszakáról.<br />
Annak érdekében, hogy a klímaváltozás számára is hasznosítható legyen a kutatómunka eredménye, a<br />
Szász Gábor-féle algoritmus alapján (Szász Gábor, 1968) meghatároztuk a napi globális sugárzási értéket<br />
is. Ez az eljárás a napi napfényes órák számából számítja ki a napi globális sugárzási értéket (W/m2). A<br />
következő származtatott meteorológiai paramétereket számítottuk ki:<br />
1. napi globális sugárzások átlaga,<br />
2. napi átlaghőmérsékletek átlaga,<br />
3. napi maximális hőmérsékletek átlaga,<br />
4. napi minimális hőmérsékletek átlaga,<br />
5. csapadék összeg,<br />
6. napfényes órák összege,<br />
7. napfényes órák napi átlaga,<br />
8. csapadékos napok száma,<br />
9. valódi csapadékos napok száma (csapadéknyom nem számít bele),<br />
10. 10 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
11. 9 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
12. 8 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
13. 7 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
14. 6 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
15. 5 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
16. 4 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
17. 3 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
18. 2 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
19. 1 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
20. 0 °C foknál magasabb átlaghőmérsékletek összege,<br />
21. napi ingadozások (maximum-minimum) átlaga,<br />
22. a csapadék relatív szórása a csapadékos napokra,<br />
23. a fagyos napok száma,<br />
24. a nem negatív napi átlaghőmérsékletek összege az utolsó fagyos nap utáni naptól a<br />
fenofázis megjelenésének napjáig.<br />
Az így megkapott meteorológiai indikátorok felhasználásával korrelációs vizsgálatokat végeztem a<br />
geofiton fenológiai adatbázisunkban található fenofázis bekövetkezésekre a különböző vizsgálati években.<br />
Munkámhoz a PAST statisztikai programcsomag (Hammer et al 2001) lehetőségeit is felhasználtam (Dede<br />
et al. 2009).<br />
Második megközelítésben először a Past nevű statisztikai program segítségével megnéztem, hogy az<br />
évek során a napsorszámok változása mely tényezőkkel kapok erősebb korrelációt. Miután ezeket<br />
feljegyeztem, majd az Excel programban egy modellt írtam fel 2-3 optimális paraméterek additív hatására,<br />
176
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
az MS Excel Solver programjának segítségével optimalizáltam, majd az így kapott értékeket<br />
visszamásoltam a Past-ba és megnéztem, hogy a napsorszámokkal milyen erős lineáris kapcsolatot kapok.<br />
Addig változtattam meg a tényezők kombinációját egy fázis esetében, míg a legmagasabb R értéket nem<br />
kaptam, tehát amíg meg nem találtam a legnagyobb magyarázó erejű modelleket az egyes fenológiai<br />
indikátorokra. Az ábrákon az x tengelyen a fázisok napsorszámát tartalmazza, míg az y tengely a<br />
meterológiai paraméterekkel kapott értékeket.<br />
3. Eredmények és megvitatásuk<br />
3.1. Stratégiai vizsgálatok során kapott eredmények<br />
A modellezés során kapott eredményeim közül, melyeket a diploma munkám tartalmaz, csak néhány<br />
diagramot szeretnék itt bemutatni. Mind a 140 évben megfigyeltem, mikor hozza a fenofázist, így négy<br />
különféle diagram típust kaptam:<br />
2. ábra A 0-s szupergeneralista faj fenofázisának alakulása az évek száma és az 50-es fenofázishoz szükséges napok<br />
száma alapján<br />
A 0 szupergeneralista faj (2. ábra) fenofázisa a vizsgált 140 év során átlagosan korábbra tolódik,<br />
rendszeresebbé válik, nem lesz két év között jelentős különbség a napok számát illetően. Ugyan ez<br />
elmondható a másik szupergeneralista és a generalista fajokra is.<br />
177
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. ábra A K4-es közepes faj fenofázisának alakulása az évek száma és az 50-es fenofázishoz szükséges napok<br />
száma alapján<br />
A 3. ábrán egy közepes fajt láthatunk, aminél egyértelműen látható a napok számának csökkenése, csak<br />
néhány alkalommal voltak kiugró értékek.<br />
4. ábra Az S3-es specialista faj fenofázisának alakulása az évek száma és az 50-es fenofázishoz szükséges napok<br />
száma alapján<br />
A 4. ábra egy hideg kedvelő specialista fajt mutat be. A diagramon látható, hogy míg kezdetben<br />
viszonylag rendszeresen hozza a fázist, addig a későbbiekben már nem lesz képes elérni a vizsgált<br />
fejlődési állapotot.<br />
5. ábra Az S14-es specialista faj fenofázisának alakulása az évek száma és az 50-es fenofázishoz szükséges napok<br />
száma alapján<br />
Az 5. ábrán egy melegkedvelő specialista fajt láthatunk. A vizsgált időszak második felében<br />
rendszertelenebbé válik a fázis elérése, hol nagyon korán, hol nagyon későn éri el a fejlődési állapotot.<br />
Eközben a trendvonal egyenes.<br />
3.2. A geophyton adatbázis feldolgozása alatt kapott elsődleges eredmények<br />
88 növényfaj meteorológia paramétereit számítottuk, melyek a következő kapcsolati képet mutatják,<br />
amelyet az 1. táblázat mutat be.<br />
178
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A táblázatban a sorok a számított meteorológia jellemzőket képviselik, az oszlopok közül az első hat a<br />
három fenológiai változást (első bimbó megjelenése, virágzás kezdete, virágzás vége) két-két oszloppal,<br />
melyek közül az első a 95 %-os szinten való elfogadást, a második pedig a 90 %-os szinten való<br />
elfogadást jelneti. Megpróbáltunk egyfajta mérőszámot konstruálni oly módon, hogy a teljes elfogadást<br />
jelentő baloldali értékeket kettő, az elfogadás közelébe jutást jelentő jobboldali szereplést egy ponttal<br />
értékeltük, és ezek összegét az értékelt növényfajok (bal felső szám) hatszorosával osztottuk, hiszen egy<br />
növényfaj három fenológiai változás szerint kaphat pontszámot. Az egyes általunk vizsgált meteorológiai<br />
paraméterek fenológiában betöltött szerepét, annak erősségét a G-index fejezi ki.<br />
A táblázatban a legnagyobb elfogadási értékeket a 21-es sorszámú napi hőmérsékletingadozás, a 23-as<br />
sorszámú fagyos napok száma és a 4-es sorszámú napi minimum hőmérsékletek átlaga mutatnak.<br />
1. táblázat Fenológiai változások és meteorológiai paraméterek korrelációs kapcsolatát összegző eredménytáblázat,<br />
melyben az első oszlop a paramétereket, az utolsó oszlop pedig a korreláció erősségét mutatja, a közbülső három<br />
oszlop pedig a három vizsgált fenofázist jelöli<br />
3.3. Regressziós modellek eredménye<br />
88 F105 F110 F205 F210 F305 F310<br />
G-<br />
index<br />
met01 21 4 27 6 18 6 0,2803<br />
met02 35 12 26 11 13 9 0,3409<br />
met03 36 10 24 9 11 3 0,3106<br />
met04 32 12 28 19 13 13 0,3598<br />
met05 3 2 2 4 3 2 0,0455<br />
met06 30 7 19 14 15 8 0,2973<br />
met07 4 3 2 1 3 3 0,0473<br />
met08 27 10 5 7 3 4 0,1723<br />
met09 10 7 19 10 23 14 0,2557<br />
met10 9 11 5 2 9 4 0,1193<br />
met11 16 5 5 2 12 1 0,1402<br />
met12 19 5 6 3 12 3 0,1610<br />
met13 20 6 7 3 13 5 0,1780<br />
met14 21 5 8 1 12 3 0,1723<br />
met15 21 6 8 1 11 3 0,1705<br />
met16 23 3 8 2 11 3 0,1742<br />
met17 23 3 9 1 11 4 0,1780<br />
met18 23 2 9 1 10 5 0,1742<br />
met19 23 2 9 9 5 0,1686<br />
met20 24 2 7 2 9 5 0,1686<br />
met21 80 3 66 6 64 7 0,8258<br />
met22 2 7 2 6 3 2 0,0549<br />
met23 58 8 50 9 20 15 0,5455<br />
met24 12 9 13 4 11 6 0,1723<br />
A geofita növények, a Paeonia fajok és a 24 féle meteorológiai paraméter lineáris regresszióval való<br />
vizsgálata során kapott néhány eredményt mutatnék be:<br />
Leocojum vernum<br />
A Leocojum vernum (6. ábra) első bimbójának megjelenését a napi hőmérséklet ingadozások átlaga, a<br />
fagyos napok száma és a napi minimális hőmérséklet átlagának (21, 23, 4) kombinációja befolyásolja<br />
R=0,84 értékkel. A virágzás kezdetében a napi hőmérséklet ingadozások átlaga, a fagyos napok száma és<br />
a napi minimális hőmérsékletek átlagának (21, 23, 4) kombinációja van hatással R=0,887 értékkel. A<br />
179
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
virágzás befejezésében a napi hőmérséklet ingadozások átlaga, a fagyos napok száma és a napfényes órák<br />
összegének (21, 23, 6) a kombinációja vesz részt R=0,87 értékben.<br />
A Solver program segítségével kapott modellek:<br />
Első bimbó megjelenése: (met23)*0,26+(met21)*16,03+(met4)*0,674<br />
Virágzás kezdete: (met23)*0,286+(met21)*16,31+(met4)*1,348<br />
Virágzás vége: (met23)*0,17+(met21)*11,3+(met6)*0,0546<br />
6. ábra Meteorológiai paraméterekből számolt lineáris kombináció és az általuk modellezett fenológiai fázis<br />
bekövetkezési ideje közötti kapcsolatok a Leocojum vernum esetében<br />
Erythronium dens-canis<br />
7. ábra Meteorológiai paraméterekből számolt lineáris kombináció és az általuk modellezett fenológiai fázis<br />
bekövetkezési ideje közötti kapcsolatok az Erythronium dens-canis esetében<br />
Az Erythronium dens-canis (7. ábra) első bimbójának megjelenését a napi hőmérséklet ingadozások<br />
átlaga, a fagyos napok száma és a napi minimum hőmérséklet átlagának kombinációja befolyásolja (23, 21<br />
és 4) R=0,84 értékkel. A virágzás kezdetében a napi hőmérséklet ingadozások átlaga, a fagyos napok<br />
száma és a napi minimum hőmérséklet átlagának (21,23 és 4) a kombinációja van hatással R=0,91<br />
180
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
értékkel. A virágzás befejezésében a napi hőmérséklet ingadozások átlaga, a 10 °C feletti hőmérséklet<br />
átlaga és napfényes órák összegének (21, 10 és 6) a kombinációja vesz részt R=0,867 értékben.<br />
A Solver program segítségével kapott modellek:<br />
Első bimbó megjelenése: (met4)*2,38+(met21)*7,9+(met23)*0,425<br />
Virágzás kezdete: (met4)*1,335+(met21)*10,43+(met23)*0,4<br />
Virágzás vége: (met6)*0,017+(met21)*13,15+(met10)*0,045<br />
Chionodoxa sardensis<br />
8. ábra Meteorológiai paraméterekből számolt lineáris kombináció és az általuk modellezett fenológiai fázis<br />
bekövetkezési ideje közötti kapcsolatok a Chionodoxa sardensis esetében<br />
A Chionodoxa sardensis (8. ábra) első bimbójának megjelenését a napi minimális hőmérséklet átlaga<br />
(4) befolyásolja R=-0,86 értékkel. A virágzás kezdetében a fagyos napok száma (23) van hatással R=0,89<br />
értékkel. A virágzás befejezésében a napi hőmérsékletek ingadozásának átlaga, a valódi csapadékos napok<br />
száma és a fagyos napok számának (21, 9, 23) kombinációja vesz részt R=0,896 értékben.<br />
A Solver program segítségével kapott modellek:<br />
Első bimbó megjelenése: (met4)*22,14<br />
Virágzás kezdete: (met23)*1,223<br />
Virágzás vége: (met21)*20,938+(met9)*0,24+(met23)*0,0786<br />
4. Következtetés<br />
A modell segítségével lehetségessé válik feltérképezni, hogy adott földrajzi környezetben az élőlényközösségek<br />
egyes összetevői milyen irányú változásokkal reagálhatnak a várható felmelegedésre. A<br />
Stratégiai modell elméleti ökoszisztéma fajainak viselkedését tanulmányozva arra jutottam, hogy a<br />
globális felmelegedés hatását a fenofázisok idejére nem minden esetben lehet lineáris függvénnyel<br />
bemutatni. Van, hogy úgy hat a fajokra a hőmérséklet változása, hogy az évek közötti különbség az<br />
időpontok között megnő, vagy épp lecsökken. Vagy épp abban nyilvánul meg, hogy egyre több<br />
alkalommal képtelen elérni a vizsgált fejlődési szintet.<br />
A fenofázisok időjárási korrelációját vizsgálva érdekes eredményként állapíthatjuk meg, hogy az<br />
általunk vizsgált hagymás növények esetén nem az egyébként általánosan használt hőösszeg-típusú<br />
megközelítések, hanem néhány kifejezetten változékonyságra vagy hidegre vonatkozó mutató (napi<br />
hőmérsékletingadozás, a fagyos napok száma és a napi minimális hőmérsékletek átlaga) tűnik jelentősnek.<br />
Ezek az eredmények rámutatnak az alkalmazott módszer hasznosságára, de ezen túl arra is, hogy a<br />
különböző növények különböző fenofázisaira más-más tényezők gyakorolnak jelentős hatást.<br />
181
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A meteorológiai paraméterek pedig nem csak külön-külön lehetnek hatással a fenofázisok időpontjára,<br />
ugyanis magasabb értékeket kapunk, ha több tényező hatását összeadjuk.<br />
Eredményeink alátámasztják azt az álláspontot, miszerint az időjárással összefüggő ökológiai kutatások<br />
így különösen a klímaváltozási vizsgálatok során különös figyelmet kell fordítani a szezonális dinamikai<br />
és azon belül a fenológiai jelenségeknek (Schwartz 2003, Hufnagel és Gaál 2005, Sipkay et al 2007,<br />
Drégely-Kiss et al 2008), mert azok kiváló indikátorai lehetnek a változásoknak és a változékonyságnak<br />
is. Vizsgálataink rámutatnak az integrált adatbázisok fejlesztésének fontosságára is, amelynek különösen a<br />
klímaváltozási projektek kapcsán van kiemelkedő jelentősége (Szenteleki et al 2007).<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
Szeretném megköszönni a sok segítséget és odafigyelést a munkámmal kapcsolatban konzulensemnek<br />
Dr. Hufnagel Leventének, a témavezetőmnek Dr. Ferenczy Antalnak valamint a Matematika és<br />
Informatika Tanszék munkatársainak. Szeretnék még köszönetet mondani Isépy Istvánnak és az ELTE<br />
Botanikuskert munkatársainak a geophyton adatbázissal kapcsolatos segítségnyújtásokért.<br />
Munkámat az OTKA TS 049875 pályázat, a VAHAVA-projekt, az NKFH Jedlik Ányos program<br />
KLIMA-KKT-projektje, az MTA TKI Alkalmazkodás a Klímaváltozáshoz Kutatócsoportja, a BCE Kutató<br />
Asszisztens Ösztöndíj Pályázata, valamint az MTA Doktori Tanács Bolyai János Kutatási Ösztöndíja<br />
támogatta. Továbbá köszönöm Priszter Szaniszlónak, hogy munkámhoz sok évtizedes megfigyeléseit<br />
rögzítő adatbázisát rendelkezésemre bocsátotta. Utoljára, de nem utolsó sorban köszönöm Fodor Nándor<br />
algoritmusszerkesztő munkáját, amellyel a globális sugárzás Szász Gábor féle algoritmusának MS Excel<br />
alkalmazhatóságát lehetővé tette.<br />
Hivatkozások<br />
Dede Lilla, Eppich Boglárka, Ferenczy Antal, Horváth Levente, Hufnagel Levente, Isépy István (2009): Történeti<br />
időjárási adatbázis alkalmazási lehetőségei, Agrárinformatika 209, Debrecen 2009. augusztus 26-27(in press)<br />
Drégelyi-Kiss, Á., Drégelyi-Kiss, G., Hufnagel, L. (2008): Ecosystems as climate controllers – biotic feedbacks (a<br />
review) - Applied Ecology and Environmental Research 6(2): 111-135<br />
Hammer, Ř., Harper, D.A.T., and P. D. Ryan, (2001). PAST: Paleontological Statistics Software Package for<br />
Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 9pp.<br />
http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm<br />
Hufnagel, L, Sipkay, Cs, Drégelyi-Kiss, Á., Farkas, E., Türei, D., Gergócs, V., Petrányi, G., Baksa, A., Gimesi, L,<br />
Eppich, B., Dede, L., Horváth, L. (2008): Klímaváltozás, Biodiverzitás és közösségökológiai folyamatok<br />
kölcsönhatásai. In: Harnos, Zs, Csete, L. (szerk): Klímaváltozás: Környezet-Kockázat-Társadalom . –Szaktudás<br />
Kiadó Ház, Budapest.<br />
Hufnagel, L., Gaál, M. (2005): Seasonal dynamic pattern analysis in service of Climate Change Research – Applied<br />
Ecology and Environmental Research 3(1): 79-132.<br />
Pianka, E. R. (1974): Niche overlap and diffuse competition, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Vol. 71., No. 5, pp. 2141-<br />
2145.<br />
Schwartz, M.D. (ed) (2003) Phenology: An Integrative Environmental Science – Kluwer Academic Publishers,<br />
Dordrecht/Boston/London.<br />
Sipkay, Cs., Hufnagel, L., Révész, A., Petrányi, G. (2007): Seasonal dynamics of an aquatic macroinvertebrate<br />
assembly (Hydrobiological case study of Lake Balaton No. 2) - Applied Ecology and Environmental Research<br />
5(2):63-78<br />
Szász Gábor (1968) A globálsugárzás összegeinek meghatározása számítás útján. <strong>Debreceni</strong> Agrártudományi<br />
Főiskola Tudományos Közleményei XIV, 239-253.<br />
Szenteleki, K., M. Ladányi, É. Szabó, L. Horváth, L. Hufnagel and A. Révész (2007) A climate research database<br />
management software EFITA/WCCA 2 – 5 July 2007, Glasgow, Scotland, Paper CD.ROM p 53.<br />
182
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Klímaváltozás hatása a szezonális dinamikai folyamatokra és aszpektualitásra<br />
Eppich Boglárka 1<br />
Összefoglaló. A klíma változékonysága, tehát a hosszabb időintervallumokban megnyilvánuló klímastabilitás<br />
hiánya (és annak mértéke) meghatározó jelentőségű valamennyi földi ökoszisztéma állapota és állapotváltozásai<br />
szempontjából (Hufnagel és Gaál 2005, Őszi et al 2006, Ladányi és Hufnagel 2006, Szenteleki et al 2007, Erdélyi<br />
2008, Gaál 2008, Ladányi 2008). Ezen jelenségek jövőbeli változásainak kiderítésére kétféle adatbázist<br />
használtam. Az egyik egy stratégiai modell (Hufnagel és mtsai, 2008.) által szimulált adatsor. A másik adatbázis<br />
Priszter Szaniszló (Priszter 1960-2000: Fenológiai adatbázis – kézirat, Priszter 1974, Isépy and Priszter 1972,<br />
Priszter és Isépy 1974) 40 éves megfigyelései és feljegyzései alapján készült kéziratból származik. A stratégiai<br />
modell által készült adatsorok alapján elvégzett vizsgálatok kimutatták, hogy elsősorban a melegkedvelő közepes<br />
tűrőképességű fajoknak és a hidegtűrő generalistáknak fog kedvezni a hőmérséklet növekedése. A geophyton<br />
adatbázisra elvégzett osztályozások és összehasonlítása meteorológiai paraméterekkel azt mutatják, hogy egy<br />
fenofázis bekövetkezésének időpontjának megváltozását elsősorban az alacsony átlaghőmérsékletű napok és az<br />
alacsonyabb minimumhőmérsékletű napok számának gyakorisága befolyásolta.<br />
Kulcsszavak: klímaváltozás, szezonális dinamika, geophyton, fenológiai indikátorok.<br />
1. Bevezetés és célkitűzés<br />
A klímaváltozás korunk egyik legfontosabb és legnagyobb hatású ökológiai problémája (IPCC 2007).<br />
Fontosságát és hatását az adja, hogy a globális társadalom egészének létfeltételeit érinti (Harnos et al<br />
2008). A klímaváltozással kapcsolatos kihívások és az ehhez kapcsolódó feladataink a társadalom és a<br />
gazdaság szinte minden szegmensét alapvetően meghatározzák (Csete és Török 2008). A klímapolitika<br />
magában foglalja többek között a mezőgazdaság és élelmiszertermelés, a tájhasználat, az energetika, az<br />
ipar és közlekedés, a környezet- és természetvédelem, a közegészségügy számos kérdését, de szociológiai,<br />
oktatási, kommunikációs, sőt biztonságpolitikai és külpolitikai vonatkozásai is vannak. A klíma<br />
változékonyságának mértéke (klímaparaméterek alakulásának együttes variabilitása) önmagában is<br />
jelentős heterogenitást mutat úgy térben (regionálisan), mint időben (vizsgálati időablakok szerint). Az<br />
ökoszisztémák, mint szabályozási folyamatokra képes rendszerek, ráadásul nem egyszerűen passzív<br />
„elszenvedői” a hatásoknak, hanem azokra különböző mértékű és jellegű alkalmazkodással,<br />
visszacsatolással reagálnak (Drégelyi-Kiss 2008). Mindezek a viszonyok, úgy a klimatikus hatás, mint az<br />
ökoszisztémák reakciói illetve az emberi tevékenység szempontjából alapvető és meghatározó szerepet<br />
játszanak az ökoszisztémák fenntarthatóságában és az ezzel szemben megnyilvánuló kockázatokban. Az<br />
ökológiai alapjelenségek közül a klímaváltozás legerőteljesebben a szezonális közösségdinamikát és<br />
annak egyik fontos tényezőjét az egyes fajok fenológiai viszonyait formálja át (Schwartz 2003, Vadadi et<br />
al 2008).<br />
Éppen ezért munkám során ezen jelenségek jövőbeli változásainak kiderítésére kétféle adatbázist<br />
használtam. Az egyik a TEGM növekedési modell (Theoretical Ecosystem Growth Model) (Hufnagel és<br />
mtsai, 2008.) által szimulált adatsor, amely egy elméleti ökoszisztémában szereplő 33 faj egyedszámának<br />
alakulását tartalmazza 140 évre, 1961-2100-ig. A másik adatsor Priszter Szaniszló (Priszter 1960-2000:<br />
Fenológiai adatbázis – kézirat, Priszter 1974, Isépy and Priszter 1972, Priszter és Isépy 1974) 40 éves<br />
megfigyelései és feljegyzései alapján készült kéziratból származik. Az adatbázis a fajok három jellemző<br />
fenofázisának bekövetkezési dátumát tartalmazza napsorszámban.<br />
1 Eppich Boglárka<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, 1118 Budapest, Villányi út 29-43.<br />
bogesz0086@gmail.com<br />
183
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az elméleti adatbázis alapján a közösség dinamika szezonális, a fajösszetételben és –diverzitásban<br />
bekövetkező változásait kívántam felkutatni. Továbbá az elméleti fajokat létező fajokkal, jelen esetben<br />
geofita fajokkal összehasonlítani fajösszetételben bekövetkezett változások tekintetében.<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. Stratégiai modell<br />
Első lépésben munkám alapját a TEGM növekedési modell (Hufnagel és mtsai, 2008.) által készített<br />
adatsorok adták, amely egy elméleti ökoszisztémát ír le. Ebben az ökoszisztémában 33 elméleti faj<br />
szerepel, amelyek szaporodási rátájuk hőmérsékleti görbéjében és tolerancia tartományukban különböznek<br />
egymástól. Ezen tényezők alapján a 33 fajt négy csoportba sorolták: szupergeneralista (2 db), generalista<br />
(„G”, 5 db), átmeneti („K”, 9 db) és specialista („S”, 17 db). Ezeken a csoportokon belül a fajokat további<br />
jelzésekkel, számokkal, látták el hőmérsékleti optimumuk alapján. Minél nagyobb a szám, annál<br />
magasabb hőmérsékleti tartományban van a növekedési optimuma. A fajok optimum görbéinek átfedése<br />
(a fajok szórása) Pianka (1974) által meghatározott niche átfedésnek felel meg, és eloszlása Gauss<br />
(normál) eloszlást mutat (1. ábra).<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
255 265 275 285 295 305 315<br />
Hőmérséklet [K]<br />
1. ábra: 33 elméleti faj optimum görbéi, ahol a független változó a vizsgált hőmérsékleti tartomány (ahol a fajok<br />
létezhetnek), míg a függő változó a fajok szaporodási rátája (1 nap maximum 3 osztódás)<br />
A modellt leíró képlet:<br />
N i,t =N i,t-1 *min(R T ;R fény ) v +0,01<br />
Ahol „Ni,t” az „i” faj egyedszáma „t” napon, „RT” hőmérséklettől függő szaporodási ráta, „Rfény”<br />
fénytől függő szaporodási ráta, „v” sebességi tényező, „0,01” kezdeti egyedszám.<br />
„Rfény” az alábbi képlettel határozták meg:<br />
R fény = a 1-(ΣN i /K) C<br />
Ahol „a” a maximális szaporodási ráta, „K” a környezet eltartó képessége, ami fény hatását fejezi ki.<br />
184
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
296<br />
294<br />
292<br />
Hőmérséklet (K)<br />
290<br />
288<br />
286<br />
284<br />
282<br />
280<br />
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131<br />
év sorszám<br />
2. ábra: Az 1961-től 2100-ig tartó 140 éves időszak évi középhőmérsékletének alakulása (év sorszámokkal jelölve)<br />
A modell tartalmaz egy 1961-2100 közötti időszakra és Budapestre vonatkozóan 140 éves napi<br />
hőmérsékleti input adatsort (2. ábra). 1961-2000-ig az adatsor historikus adatokat tartalmaz. Az 1970-től<br />
2100-ig terjedő időszakra Hadley Centre A2 szcenárió szerinti output adatokat, a két időszak között pedig<br />
klímagenerátorral interpolált adatokat tartalmaz.<br />
Munkám során a modell által szimulált 140 éves adatsort kaptam Ms Excel program táblázatában, és a<br />
PAST statisztikai programcsomag (Hammer et al 2001) segítségével dolgoztam fel.<br />
2.2. Két különböző sebességtényező összehasonlítása:<br />
A modellt két különböző sebességgel is lefutattuk, a „v”sebességtényező beállításával. Először ez a<br />
érték „1” volt, amellyel az előzőekben leírt adatsorokat is szimuláltuk, másodszor „0,1”-re változtattuk.<br />
Az így kapott adatsorokból tíz évenként kiválasztottam egy évet (1970, 1980, 1990, 2000, 2010, 2020,<br />
2030, 2040, 2050, 2060, 2070, 2080, 2090, 2100), és minden fajnak kiszámoltam az évi összegyedszámát,<br />
majd ez alapján a PAST program segítségével Shannon-diverzitási indexeket számoltam. Az<br />
összegyedszám és diverzitások alakulásának megfigyelése érdekében egy grafikonon ábrázoltam őket<br />
mindkét sebességtényező esetében.<br />
Második megközelítésként a kiválasztott 14 év minden hónapjának 15. napjából képeztem egy<br />
adattáblázatot, az éven belüli szezonalitások vizsgálatára. Erre az adattáblázatra a fajok irányából nem<br />
metrikus módszerrel ordinációkat, míg az évek irányából hierarchikus osztályozásokat végeztem a Past<br />
program segítségével.<br />
2.3. Állapotsíkok<br />
A modell által szimulált adatsorokból standardizált koordinátákat („xs” és „ys”) számoltam ki,<br />
súlyozott átlaggal az MS Excel program segítségével az alábbi képletek alapján:<br />
xs t = Σ(f i,t *σ i )/Σf i,t ;<br />
ys t = Σ(f i,t *y i )/Σf i,t ;<br />
185
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
ahol „fi,t” az „i” faj „t”- dik napon az egyedszáma, „σi” az „i” faj szórása, „yi” az „i” faj várható<br />
értéke.<br />
Ezeket a koordinátákat az ArcGIS 9.2 programba tápláltuk be. A program a koordináták által<br />
meghatározott pozíciókat (minden év minden napját) az egyes fajokra jellemző várható értéket a<br />
fajcsoportok szórásainak függvényében helyezte el (3. ábra), ahol a legkisebb szórásnál specialisták, míg a<br />
legnagyobbnál a két szupergeneralista van. Az így keletkezett „pontfelhő” egy pontja egy év egy napját<br />
jelöli, azokhoz a fajokhoz közelebb, amelyek az adott napon a legnagyobb abundanciával rendelkeztek.<br />
A mennyiségi, fenológiai és diverzitási adatokkal kapcsolatban interpolált felületek készítésére volt<br />
szükség, melyet IDW (Inverse Distance Weighted) módszerrel történt, ami a távolság négyzetével<br />
fordítottan arányos súlyozást jelent.<br />
3. ábra: Az egyes fajok várható értékei a fajcsoportok („S”- specialista, „K”- közepes, „G”- generalista, „0”és „1”<br />
szupergeneralisták<br />
2.4. Geophyton adatbázis:<br />
Priszter Szaniszló kézirataiból első lépésként egy Excel táblázatot hoztunk létre, hogy elemzésekre<br />
alkalmassá tegyük az adatsorokat, majd az Országos Meteorológiai Szolgálat historikus adatsoraiból az<br />
egyes évek ökológiailag hatóképes időszakaira kiszámoltuk, az egyes jellemző meteorológiai mutatók<br />
évenkénti gyakorisági viszonyait, majd ezen adatok alapján osztályoztam az éveket. Ugyanezen éveket a<br />
különféle fenológiai indikátorok (adott faj, meghatározott fenofázisának bekövetkezési ideje napsorszáma)<br />
szempontjából is osztályoztam, majd a készült osztályozásokat összehasonlítottam egymással. Munkám<br />
ezen részéhez is a PAST statisztikai programcsomagot használtam fel.<br />
186
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. Eredmények és megvitatásuk<br />
3.1. Szezonális dinamikai folyamatok elemzése stratégiai modellezés segítségével<br />
A trajektória vonalak (4.ábra) alapján jól láthatóvá vált a 140 év tendenciája. 1961. a későbbi évekhez<br />
képest hideg évnek számít, ezáltal elsősorban hidegtűrő fajok jelennek meg. 2031-re jelentősen elmozdul a<br />
fajösszetétel a melegebbet kedvelő fajok felé, de a specialisták ebben az időszakban sem jellemzőek úgy,<br />
mint a hidegtűrő fajok sem. 2091-re a trajektória vonal kissé „összemegy”. Nem tér ki se a nagyon<br />
meleget, se hideget tűrő fajokra sem (kivételt képez természetesen az előbb leírt két faj), viszont ebben az<br />
évben már sok specialista faj is megjelenik.<br />
Legend<br />
10evek<br />
File_ID<br />
1961<br />
2031<br />
2091<br />
A<br />
4. ábra: 1961, 2031 és 2091 évek trajektóriás ábrája<br />
A faji diverzitás tekintetében, Shannon-diverzitási értékek alapján, jelentős változások nem történtek,<br />
annak ellenére, hogy a hőösszeg értékekben ilyen nagymértékű emelkedése volt tapasztalható (5. ábra).<br />
Az első évtizedben magas diverzitást mutató fajok („K4”, „K5”, „G2”, „G4”) diverzitás értékei az<br />
utolsó évtizedre tovább nőnek, illetve néhány újabb faj („K6”, „K7”) diverzitása is legmagasabb értéket<br />
mutatja, és fehér folttal jelölt, de „K4” diverzitása lecsökkent.<br />
187
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
1961-1970<br />
2031-2040<br />
2091-2100<br />
Legend<br />
shannon<br />
<br />
0,00 - 0,5<br />
0,51 - 1<br />
1,01 - 1,5<br />
1,51 - 2<br />
2,01 - 2,5<br />
2,51 - 3<br />
3,01 - 3,5<br />
A<br />
B<br />
C<br />
5. ábra: Shannon diverzitás domborzatos ábrája a három kiválasztott évtized (1961-1970;2031-2040;2091-2100)<br />
alapján<br />
3.2. Két különböző sebességtényezővel szimulált adatsorok összehasonlítása<br />
A stratégiai modell sebességtényezőjének megváltoztatásával különböző sebességek mellett<br />
vizsgálhattuk az elméleti fajok viselkedését a hőmérséklet emelkedésére. Két sebességtényezőt<br />
hasonlítottunk össze: 0,1 és 1. A különböző sebességtényezőkkel a modell által szimulált teljes<br />
adatsorokat nem elemeztük nagy terjedelmére való tekintettel, hanem 10 évenként választottuk ki az<br />
éveket, majd kiszámoltuk minden faj esetében az évi összegyedszámot, és végül standardizáltuk az<br />
adatokat.<br />
Az így kapott adatsorra elsősorban nem metrikus módszerrel ordinációkat készítettünk a fajok szerint<br />
(6. ábra). Az eredményül kapott ábrák között egyértelmű különbségek voltak láthatóak (6/A. és 6/B. ábra).<br />
Jelmagyarázat: piros - specialisták, zöld - átmeneti (közepes), kék - generalista fajok, pirossal<br />
bekarikázva: a két szupergeneralista.<br />
A<br />
B<br />
6. ábra: 14 év standardizált adatainak ordinációs analízise fajokra vonatkozóan két különböző sebességtényező<br />
esetében: 0,1 (A) és 1 (B).<br />
A kisebb sebesség esetében a tendenciák és változások tisztábban láthatóak, mivel a fajok lassabban<br />
reagálnak a bekövetkezett változásokra (6/A. ábra). Az ordinációs ábrán a fajok hőigényüknek<br />
188
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
megfelelően szépen sorban követik egymást. Jól látható továbbá a specialisták, a közepesek és a<br />
generalisták közötti különbségek a változásokra történő érzékenységük tekintetében is. A specialisták<br />
(piros) szűkebb tűrőképességük következtében érzékenyebbek, és az „S12”, „S13”, „S14”, „S15”, „S16”,<br />
„S17” fajok esetében ez jóval erősebben is jelentkezik, mint a többi specialista esetében. A közepes<br />
tűrőképességű fajok (zöld) ilyen jellegű érzékenységet nem mutatnak, de kivételt képez a „K8” faj. A<br />
generalisták (kék) esetében értelemszerűen az érzékenység mértéke tovább csökken.<br />
Nagyobb sebesség esetében (6/B. ábra) ezek a tendenciák, folyamatok jóval nehezebben követhetőek,<br />
hiszen a fajok jóval gyorsabban is válaszolnak a bekövetkező változásokra. A specialisták közül az „S4-<br />
10” a fajok már nagyon nehezen különíthetők el. A közepes fajok is igen nagy változékonyságot<br />
mutatnak, de nem csoportosulnak egy pontba, mint a specialisták esetében, ezért minden fajt jól el lehet<br />
különíteni. A generalisták is nagy változékonyságot mutatnak, egyes fajokat jól el lehet különíteni, kivéve<br />
a „G3” és a „G5” fajokat, mert azok a nulla körül látható csoportban vannak.<br />
A fajok nem standardizált összegyedszám alapján a PAST program segítségével Shannon-diverzitási<br />
indexeket számoltam. Majd az összegyedszámot és a diverzitási indexeket is egy grafikonon ábrázolva (7.<br />
ábra) összehasonlítottam a különböző sebességtényezők hatását.<br />
140<br />
Diverzitás és egyedszám alakulása a vizsgált évek során, lassabb<br />
sebességtényező esetében<br />
4.5<br />
30000000<br />
A diverzitás és egyedszám alakulása a vizsgált évek során, normál<br />
sebességtényező esetében<br />
2.5<br />
4<br />
120<br />
3.5<br />
100<br />
3<br />
80<br />
2.5<br />
2<br />
E<br />
g<br />
y e<br />
d<br />
s z á<br />
m<br />
60<br />
1.5<br />
40<br />
1<br />
20<br />
0.5<br />
0<br />
0<br />
19701980199020002010202020302040205020602070208020902100<br />
Vizsgált évek<br />
-<br />
d<br />
i v e<br />
r z i t á<br />
s<br />
S<br />
h<br />
a<br />
n<br />
o<br />
n<br />
? N<br />
Shannon_H<br />
Expon. ?(<br />
N)<br />
Lineáris<br />
(Shannon_H)<br />
Egyedszám<br />
25000000<br />
2<br />
20000000<br />
1.5<br />
15000000<br />
1<br />
10000000<br />
0.5<br />
5000000<br />
0<br />
0<br />
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100<br />
Vizsgált évek<br />
Shannon - diverzitás indexek<br />
ΣN<br />
Shannon_H<br />
Lineáris (ΣN)<br />
Lineáris<br />
(Shannon_H)<br />
A<br />
B<br />
7. ábra: A diverzitás és összegyedszám összehasonlítása a két sebességtényező (A: 0,1; B: 1) esetében<br />
Ebben az összehasonlításban is egyértelműen tapasztalni lehetett a különböző sebességekkel szimulált<br />
adatsorok közötti különbségeket. Kisebb sebesség esetében (7/A. ábra) egyértelmű és fokozatos csökkenés<br />
látható az egyedszámban, míg a diverzitás esetében enyhe növekedés tapasztalható. Mindezek a<br />
tendenciák nagyobb sebesség esetében (7/B. ábra) nehezebben követhetők, mivel az egyes évek között<br />
jelentkező különbségeket jobban kihangsúlyozza a fajok gyorsabban bekövetkező válaszai miatt.<br />
Jelentősebb eltérés viszont az, hogy nagyobb sebességnél a diverzitás követi az egyedszám változásait.<br />
Továbbá lényeges különbség még az, hogy míg az előző esetben a diverzitás nő, nagyobb sebesség<br />
esetében ugyanez enyhe csökkenést mutat. Ennek az ellentmondásnak a magyarázata valószínűleg az<br />
lehet, hogy lassú sebesség esetén a szaporodási ráta értéke is alacsony, ami azt jelenti, hogy ha a<br />
klimatikus paraméterek megváltoznak, akkor az összegyedszám elkezd csökkeni, amely csökkenés a<br />
korábbi domináns egyedfaj csökkenésében nyilvánul meg, hiszen számukra kedvezőtlenebbé válnak a<br />
klimatikus viszonyok. Viszont azok fajok, melyeknek a megváltozott klimatikus viszonyok kedveznek, az<br />
alacsony szaporodási ráta miatt egyedszámuk csökken, ezért nem tudják átvenni a korábban domináns faj<br />
helyét, ami a diverzitás növekedésével jár. Gyorsabb sebesség esetén a fajok képesek váltani egymást.<br />
Ilyen esetben a változás a korábban kisebb egyedszámú faj egyedszámának a növekedésével is járhat, ami<br />
az egyenletességet növelve, növeli a diverzitást is.<br />
189
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.3. Aszpektusok és időjárásfüggő átrendeződéseik a Geophyton adatbázis fenológiai indikátorai<br />
alapján<br />
A geophyton adatsorban vizsgált évek (1978-1997) közötti esetleges hasonlóságok, és különbözőségek<br />
megfigyelése érdekében, meteorológiai paraméterek, és fenológiai jelenségek bekövetkezésének időpontja<br />
alapján hierarchikus osztályozásokat (8. ábra) végeztünk.<br />
1. Jelmagyarázat: Pirossal a kiugró évek vannak jelölve.<br />
A<br />
B<br />
8. ábra: Vizsgálati évek osztályozása néhány geofita indikátorfaj fenológiai viselkedése (A) és meteorológiai<br />
paraméterek gyakorisági eloszlásai (B) alapján<br />
Az indikátor fajok fenológiai viselkedésére elvégzett osztályozás eredményei (8/A. ábra) négy kiugró<br />
évet (pirossal jelölt) mutatott: 1982, 1985, 1994, 1996. A meteorológiai paraméterek osztályozásának<br />
eredményei (8/B. ábra) alapján 1985, 1994 és 1996 évek mutattak nagy különbséget, míg 1982-re ez nem<br />
mondható el. Mind a két esetben megfigyelhető az 1996-os év határozott elkülönülése, amelynek<br />
magyarázatát a napi minimum hőmérsékletek gyakorisági eloszlásában (9. ábra) találtuk meg. Ugyanis<br />
1996-ban a többi évtől eltérően sokkal magasabb volt az alacsonyabb minimumhőmérsékletű napok<br />
számának gyakorisága, mint a többi évben. Az 1982. és 1985. évre egyaránt a hűvös átlagú napok<br />
nagyobb aránya jellemző, de az 1985-ös év elkülönülésére magyarázat továbbá az is, hogy ebben az évben<br />
rendelkezett a legnagyobb gyakorisággal az alacsonyabb hőingású napok számát adja. Az 1994-es év nagy<br />
különbözőségét viszont a fent említett meteorológiai paraméterek közül egyik sem magyarázza. Az 1994-<br />
es év elkülönülését a magas csapadékú napok, a többi évhez képest jóval nagyobb aránya okozza. Az<br />
1985-ös és 1996-os év elkülönülését okozza továbbá a napfényes órák nagyobb aránya. 1982, 1985 és<br />
1996. évben viszont sokkal magasabb volt az alacsonyabb (0 és 3°C) napi átlaghőmérsékletek aránya, a<br />
többi évhez képest. Ennek magyarázata a geophytonok virágzásához szükséges megfelelő hideghatás<br />
lehet, ami azt jelenti, hogy enyhébb tél esetén később vagy nehezebben kezdenek virágozni, mint<br />
keményebb tél után, amikor megkapják a szükséges hideghatást.<br />
190
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
350<br />
300<br />
Gyakoriságok összege db<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
78 79 80 81 82 83 84 85 91 92 93 94 95 96 97<br />
Megfiegyelt évek<br />
25 22 19 16 13 10 7 4 1 -2 -5 -8 -11 -14<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
9.ábra: Napi minimum hőmérsékletek eloszlása a vizsgált években<br />
Ezúton szeretném megköszöni Dr. Hufnagel Leventének, témavezetőmnek és Dr. Ferenczy Antalnak,<br />
konzulensemnek valamint a Matematika és Informatika Tanszék munkatársainak, hogy munkám során<br />
magas szintű szaktudásukkal és tanácsaikkal mindvégig segítettek. Szeretnék még köszönetet mondani Dr.<br />
Isépy Istvánnak és az ELTE Botanikuskert munkatársainak a geophyton adatbázissal kapcsolatos<br />
segítségnyújtásokért. Továbbá köszönöm Dr. Priszter Szaniszlónak, hogy munkánkhoz sok évtizedes<br />
megfigyeléseit rögzítő adatbázisát rendelkezésünkre bocsátotta. Utoljára, de nem utolsó sorban köszönöm<br />
Fodor Nándor algoritmus szerkesztő munkáját, amellyel a globális sugárzás Szász Gábor féle<br />
algoritmusának MS Excel alkalmazhatóságát lehetővé tette.<br />
Munkámat az OTKA TS 049875 pályázat, a VAHAVA-projekt, az NKFH Jedlik Ányos program<br />
KLIMA-KKT-projektje, az MTA TKI Alkalmazkodás a klímaváltozáshoz Kutatócsoportja, a BCE Kutató<br />
Asszisztens Ösztöndíj Pályázata, valamint az MTA Doktori Tanács Bolyai János Kutatási Ösztöndíja<br />
támogatta.<br />
Hivatkozások<br />
Csete, M és Török, Á. (2008): Települések klímavédelemmel összehangolt fejlesztési beruházásainak optimalizálása-<br />
Klíma-21 54: 91-97.<br />
Drégelyi-Kiss, Á., Drégelyi-Kiss, G., Hufnagel, L. (2008): Ecosystems as climate controllers – biotic feedbacks (a<br />
review) - Applied Ecology and Environmental Research 6(2): 111-135<br />
Erdélyi Éva (2008) Az őszi búza termeszthetőségi feltételei az éghajlatváltozás függvényében. Doktori (PhD)<br />
értekezés. Budapesti Corvinus.<strong>Egyetem</strong>, Kertészetttudományi Kar, Matematika és Informatika Tanszék, Budapest<br />
Gaál Márta (2008): Expected changes in climatic conditions of main crops – Klíma-21. 55: 28-35.<br />
Hammer, Ř., Harper, D.A.T., and P. D. Ryan, (2001). PAST: Paleontological Statistics Software Package for<br />
Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 9pp. http://palaeoelectronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm<br />
Harnos, Zs., Gaál, M., Hufnagel, L. (szerk) (2008): Klímaváltozásról mindenkinek – Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>,<br />
Budapest.<br />
Hufnagel, L, Sipkay, Cs, Drégelyi-Kiss, Á., Farkas, E., Türei, D., Gergócs, V., Petrányi, G., Baksa, A., Gimesi, L,<br />
Eppich, B., Dede, L., Horváth, L. (2008): Klímaváltozás, Biodiverzitás és közösségökológiai folyamatok<br />
kölcsönhatásai. In: Harnos, Zs, Csete, L. (szerk): Klímaváltozás: Környezet-Kockázat-Társadalom . –Szaktudás<br />
Kiadó Ház, Budapest.<br />
191
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hufnagel, L., Gaál, M. (2005): Seasonal dynamic pattern analysis in service of Climate Change Research – Applied<br />
Ecology and Environmental Research 3(1): 79-132.<br />
IPCC (2007): Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Group I, II and II to the Fourth<br />
Assessment Report of the Intergovernmental Panel of Climate Change. IPCC, Geneva, Switzerland.Könyv<br />
Ladányi Márta (2008): Viticulture challenges under changing climate in Hungary - Klíma-21. 55: 36-52.<br />
Ladányi, M., Hufnagel, L. (2006): The effect of climate change on the population of sycamore lace bug (Corythuca<br />
ciliata, SAY, Tingidae Heteroptera) based on a simulation model with phenological response– Applied Ecology and<br />
Environmental Research 4(2): 85-112.<br />
Őszi, B., Ladányi, M., Hufnagel, L. (2006): Population dynamics of the Sycamore Lace Bug, Corythuca ciliata (Say)<br />
(Heteroptera: Tingidae) in Hungary – Applied Ecology and Environmental Research 4(1): 135-150.<br />
Pianka, E. R. (1974): Niche overlap and diffuse competition, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Vol. 71., No. 5, pp. 2141-<br />
2145.<br />
Primack, R. B., Miller-Rushing, A. J., Primack, D. and Mukunda, S. (2007): Using Photographs to Show the Effects<br />
of Climate Change on Flowering Times, Arnoldia,65: 3–9.<br />
Priszter Sz., Isépy I. (1974) Chorologische und phänologische Untersuchungen an mediterranen Geophyten. II.<br />
Galanthus – Annal. Univ. Sci. Budapest, Sect. Biol. 16. p. 87-101.<br />
Priszter Szaniszló (1960-2000). Fenológiai adatbázis – kézirat.<br />
Priszter Szaniszló (1974): Hagymás kerti virágok, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 219 p.<br />
Schwartz, M.D. (ed) (2003) Phenology: An Integrative Environmental Science – Kluwer Academic Publishers,<br />
Dordrecht/Boston/London.<br />
Szenteleki, K., M. Ladányi, É. Szabó, L. Horváth, L. Hufévész (2007): A climate research database management<br />
software EFITA/WCCA 2 – 5 July 2007, Glasgow, Scotland, Paper CD.ROM p 53.<br />
Vadadi-Fülöp, Cs., Hufnagel, L., Sipkay, Cs., Verasztó, Cs. (2008): Evaluation of climate change scenarios based on<br />
aquatic food web modelling - Applied Ecology and Environmental Research 6(1): 1-28<br />
OMSZ: Budapest XX. századi napi meteorológiai adatai az OMSz honlapján<br />
http://met.hu/pages/climate/bp/Navig/Index2.htm<br />
192
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Internetes adatbázis kezelő rendszer készítése PhP és MySQL felhasználásával<br />
Fikó Zoltán 1<br />
Összefoglaló. A 2002-ben alakult Silverfish kft. zárt, recirkulációs intenzív rendszerben termel kiemelkedő<br />
minőségű Lénai tokot. A szakmai gyakorlat alatt szerzett tapasztalatok, adatok a kft. számára általam elkészített<br />
adatbáziskezelő-rendszer alapját is képezik egyben. Mivel a vízminőség mérések jelenleg manuálisan folynak, az<br />
értékek rögzítése először papír alapon történik, majd onnan Excel táblákba, - ez elengedhetetlen de rendkívül<br />
időigényes folyamat. Ezt a folyamatot hivatott kiváltani az általam bemutatott megoldás. A mérések kiterjedtek a<br />
vízben azokra az összetevőkre, amelyek nagymértékben befolyásolják a haltermelés intenzitását, minőségét.<br />
Valamint meghatározta a kialakítandó adatbázis alapját. Az adatok a rendszer megtervezéséhez, a séma<br />
kialakításához a szakmai gyakorlat során szerzett tapasztalatból, mérési eredményekből származik. Az<br />
adatbáziskezelő-rendszer tervezéséhez és elkészítéséhez a szükséges programok beszerzése az internetről letöltve<br />
történt. Az elkészítés, tesztelés localhost környezetben sajátgépen ment végbe. Az elkészült egyszerűsített<br />
rendszer a céloknak megfelel, és funkcionálisan működik. A tervezet rendszer kitér, eleget tesz a korábban<br />
megfogalmazott követelményeknek.<br />
Kulcsszavak: Internet, PHP, MySQL, Adatbáziskezelő-rendszer, Halgazdaság.<br />
1. Bevezetés<br />
Mára általánosan elmondható, hogy az informatikában igen nagy szerepet töltenek be a különféle<br />
típusú adatbázisok. Ugyanez elmondható, szinte valamennyi tudományterületről. A mai cégek legtöbbje,<br />
- mint a Silverfish kft. is - szintén adatbázisban tárolja az adatokat, melyek valódi tudása az évek alatt<br />
végbement technológiai fejlesztéseknek köszönhető. Ennek eredményeként mára kifejezetten adatbázis<br />
kezelés céljára készült szoftverek jöttek létre. Jellemzőjük, hogy nagymennyiségű adat létrehozására,<br />
feldolgozására, kezelésére képesek, illetve segítségükkel biztonságosan tárolhatóak az adatok hosszú időn<br />
keresztül. Az említett tulajdonságoknak megfelelően a legbonyolultabb szoftvertípusok közé tartoznak.<br />
Az említett cégnél az adatgyűjtés napi szinten, papíralapon történik, majd onnan Excel táblákba<br />
rögzítik az adatokat. Ezen rendkívül időigényes folyamat kiváltását hivatott ellátni az elkészített,<br />
egyszerűen kezelhető, internetes elérhetőségű, adatbáziskezelő-rendszer.<br />
2. Témafelvetés, célkitűzések<br />
A szakmai gyakorlatomat a Silverfish kft.–nél töltöttem. A cég speciális, Magyarországon természetes<br />
közegben (már) nem élő halfajok különösen Lénai-tok tenyésztésével foglalkozik, a külvilágtól elzárt,<br />
1. ábrán látható, recirkulációs rendszerben. A gyakorlat alatt lehetőségem volt megismerni az ilyen<br />
rendszerrel szembeni követelményeket, a működését, illetve azt, hogy kialakításuk és a precíz működés<br />
mennyire befolyásolja a minőségi és mennyiségi termelést. Szembeötlő volt az is, hogy a termelés során<br />
nagy mennyiségű adat keletkezik, melyek legfőképp a vízminőséget ellenőrző mérésekből származnak.<br />
Napi szinten szükséges többször mérni a víz hőmérsékletét, oxigénszintjét, nitrit (No2), nitrát (No3),<br />
ammónia (Nh4), széndioxid (Co2), és a Ph szintjét, minden termelési egységben.<br />
1 Fikó Zoltán<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
zoli822@freemail.hu<br />
193
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4<br />
17<br />
3<br />
2<br />
15<br />
1 1 1<br />
16<br />
5<br />
6 7<br />
9<br />
8<br />
14<br />
12<br />
10<br />
11<br />
1. Termelő kádak<br />
2. Nitrifikáló tartály<br />
3. Oxigéndúsító<br />
4. UV sterilizátor<br />
5. Előkészítő akna<br />
6. Légbefúvó<br />
7. Buborékoltató<br />
8. Dobszűrő<br />
9. Dobszűrő tisztító sziv.<br />
10. Keringtető szivattyú<br />
11. Külső meleg víz betáp<br />
12. Külső hideg víz betáp<br />
13. Rendszer leürítő akna<br />
14. Szivattyú akna<br />
15. Kádak tápláló csővezetéke<br />
16. Kádak elfolyó vályúja<br />
17. Folyékonyoxigén tartály<br />
13<br />
1. ábra. Intenzív haltermelő recirkulációs rendszer folyamatábrája (Besenyei László, 2009)<br />
A mérések eredményeit – a táblázatban látható - jelenleg manuálisan, papírra nyomtatott táblázatokban<br />
rögzítik.<br />
1, táblázat. Vízkémia napi jelentés, Forrás: Besenyei László, gyakorlatvezető<br />
194
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Ahogy látható, egyetlen mérési ciklus során is sok adat keletkezik, ami viszont a fő probléma, hogy<br />
papíralapon, így nehéz a visszakeresés, szempontok szerinti rendszerezés, statisztikák, grafikonok<br />
készítése, mivel ezek elkészítéséhez a papíralapú „adatbázist” először digitalizálni kell.<br />
A kinyert adatokra viszont rendszeresen szükség van, mivel a környezeti tényezők változása- vízminőség<br />
romlása, rosszul befolyásolja a termelést. Például az oxigén szint csökkenése, akár az állomány<br />
pusztulásához is vezethet.<br />
Ezen problémák felmerülése adta számomra az ötletet, miszerint a Silverfish kft. -nek szüksége volna<br />
egy adatbázis-kezelő rendszerre, amely azonnal elérhető bárhonnan. Ezért döntöttem úgy, hogy ezt a<br />
témát választom szakdolgozatom témájává.<br />
2.1. Célkitűzések:<br />
1. Szakdolgozatomban be kívántam mutatni a cégnél kialakított termelési módszert, illetve azt, hogy<br />
miért is olyan fontos a termelés során a folyamatos vízminőség ellenőrzés és az adatok azonnali<br />
rendelkezésre állása.<br />
2. A termeléssel összefüggésben PHP és MySQL felhasználásával a szükséges adatbázis-kezelő<br />
rendszer készítését, működésbe helyezését, amely megfelel a későbbiekben leírt funkcionális és<br />
egyéb követelményeknek.<br />
3. Majd felhasználók számára szükséges információkat, és kiépítésének gazdasági elemzése<br />
következik.<br />
4. A dolgozat végén további fejlesztési, automatizálási lehetőségeket kívánok vázolni.<br />
3. Anyag és módszer<br />
Az adatbázissal szembeni követelmények<br />
Funkcionális követelmények<br />
Mivel a termelés során több dolgozó is végzi a méréseket, ezért szükséges, hogy ők egymástól<br />
függetlenül rögzíthessék az adatokat. Szükséges tehát egy bejelentkező felület, felhasználónévvel,<br />
jelszóval.<br />
Ha van bejelentkezés, akkor természetesen szükség van regisztrációra is, ahol az adatokat később<br />
módosítani lehet. Felhasználót lehet hozzáadni, vagy eltávolítani. Mindezt oly módon, hogy a<br />
felhasználók ezeket ne tehessék meg, csak az adminisztrátor.<br />
A felhasználókat csoportokba kell osztani, így megadható az egyes csoportok és bennük a felhasználók<br />
hozzáférési jogköre.<br />
Az adatbázis kiexportálható legyen más formátumokba is, konvertibilis legyen<br />
Egyéb követelmények<br />
Elsődleges szempont, hogy egyszerűen használható és átlátható legyen, a bejelentkező felhasználó ne<br />
„vesszen el benne”<br />
Függetlenség, térben, időben – platform függetlenség. Ezeknek, a kritériumoknak az általam választott<br />
programok mindegyike megfelel. Távoli elérés, emellett kis hálózati forgalom.<br />
Biztonságos legyen, védve legyen a külső beavatkozásoktól, (jelszavas védelem), Az adatok védelme,<br />
mindenki csak a jogosultsági szintjének megfelelő adatokhoz férjen hozzá. Módosítások, adatfelvitel során<br />
tájékoztasson, hogy a művelet sikeres volt e vagy sem.<br />
195
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4. Az adatbáziskezelő-rendszer elkészítése<br />
Felhasznált programok: PHP, MySQL, PhpMaker<br />
Mind az Apache HTTP Server, mind a MySQL adatbázis megtalálható az XAMPP nevezetű<br />
programcsomagban. Ez a csomag szintén ingyenes és nyílt forráskódú és amellett, hogy tartalmazza<br />
Apache HTTP Server-t, és a MySQL-t, a PHP nyelven íródott scriptek lefordítására is képes.<br />
Magához az adatbázist kezelő programhoz pedig PHP nyelvet választottam. A PHP (hivatalosan "PHP:<br />
Hypertext Preprocessor") egy szerver oldali HTML-be ágyazott szkript-nyelv Ennek egyik oka, hogy a<br />
PHP az Apache webszerver egyik beépülő modulja, a másik ok a PHP működésében rejlik.<br />
Amikor egy PHP-ben megírt oldalt akarunk elérni, a kiszolgáló először feldolgozza a PHP utasításokat,<br />
és csak a kész (HTML) kimenetet küldi el a böngészőnek, így a programkód nem is látható kliens oldalról.<br />
Ez biztonságosabbá teszi a futtatást<br />
A PHP nyelv lényegében nagymértékű kiegészítése a HTML-nek, ugyanis rengeteg olyan feladat<br />
végezhető el vele, amelyre az ügyféloldali szkriptek nem képesek (vagy ha igen, korlátozottan). Ilyen<br />
például a bejelentkezés, az adatbázis-kezelés, filekezelés, kódolás, adatfeldolgozás,<br />
A PHP kód létrehozására a PhPMaker 7 nevű programot választottam, mivel kifejezetten adatbázis<br />
kezeléshez tervezték. Támogatott típusok: MySQL, PostgreSQL, Microsoft Access és Microsoft SQL<br />
Server. Jól konfigurálható, a lehetőségek bemutatására az adatbáziskezelő-rendszer készítése alatt kerül<br />
sor. A program az első 30 napban ingyenesen használható, teljes funkcionalitással. Mind a négy szoftver<br />
platform független, elérhető: Microsoft Windows, Linux, Solaris, és Mac OS X, rendszerekre.<br />
Először az Xampp-ban az adatbázis, illetve a táblák elkészítése történt meg. A következő 2 ábrán<br />
látható az elkészített egyszerűsített adatbázis struktúra és a 2 tábla. Az adatbázis neve:<br />
meresi_eredmenyek,<br />
Felhasznalok-tábla, mely tartalmazza a felhasználó nevét, jelszavát, email címét, és a jogosultsági<br />
szintjét is.<br />
2. ábra. Felhasznalok –tábla az XAMPP-ban. (Saját felvétel, 2010.)<br />
Elsődleges kulcsként a felhasználó neve szerepel.<br />
A másik tábla a 3. ábrán látható; a neve Mert adatok-tábla. Ide kerülnek a bejelentkezett felhasználók<br />
által felvitt adatok, úgymint: felhasználónév, időpont, oxigénszint, hőmérséklet, nitrit, nitrát, ammónia<br />
szintek, illetve lehetőség van megjegyzést hozzáfűzésére is. Az időpont mindig az aktuális időpont, az<br />
elsődleges kulcs itt az id. Az id. automatikusan számol felfelé és a felhasználók számára nem látható. Az<br />
id. bevezetésére azért volt szükség, mert ha itt is a felhasználónév az elsődleges kulcs, akkor ugyanazon<br />
felhasználó második adatfelvitele során hiba jelentkezik többszörös elsődleges kulcs miatt. Mivel az id.<br />
egy folyamatosan növekvő szám, így ez a probléma megoldódott.<br />
196
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. ábra. Mert adatok-tábla az XAMPP-ban. (Saját felvétel, 2010.)<br />
A tulajdonképpeni adatbázis szerkezet elkészült. Az XAMPP lehetőséget ad az SQL adatbázis<br />
exportálására, ezt elvégezve biztonsági mentést kaptam. A két tábla közöti kapcsolatot a PhPMaker<br />
automatikusan létrehozza.<br />
A PhPMaker részletes beállítása után következett a PhP fájlok elkészítése - igen sok fájl jött létre. A<br />
tulajdonképpeni adatbáziskezelő-rendszer elkészült. Már csak a webszerverre történő feltelepítése van<br />
hátra.<br />
4.1. Az adatbáziskezelő-rendszer telepítése<br />
Mivel azonban sok fájlal kellett dolgoznom, ezért a kész rendszert becsomagoltam rendszer.zip<br />
néven. Erre azért volt szükség, mert a webszerverre történő telepítés általában a fájlok felmásolásával<br />
történik, de ilyen magas darabszámú fájl mellett könnyen lemaradhat, sérülhet egy-egy. A becsomagolás<br />
ezt a problémát küszöböli ki és egyszerűbb felmásolni is. Viszont, ha be van csomagolva, akkor azt a<br />
szerveren ki is kell csomagolni, hogy működhessen. Manapság léteznek olyan szerverek, amelyek<br />
rendelkeznek ilyen szolgáltatással, azonban legtöbbjük nem ilyen. Ezért úgy gondoltam, hogy egy külön<br />
PHP-script segítségével végzem el ezt a feladatot. Az unzip.php nevű script bontja ki a webszerverre a<br />
rendszer.zip tartalmát.<br />
A szerveren való futtatáshoz szükséges még két dolog: az egyik a szerverhez való csatlakozás, a másik<br />
pedig a szerveren az adatbázis struktúra létrehozása. Mivel mindkét feladatnak automatikusan kell lefutnia<br />
– mert így sokkal felhasználó barátabb, illetve időt takarít meg – két újabb script megírására volt szükség.<br />
Az egyik a Config.php, melyben a csatlakozási adatok megadása történik: hostname, user, password,<br />
database, a másik az Install.php, amely a config.php változóit felhasználva csatlakozik a webszerverhez<br />
és automatikusan létrehozza a benne definiált adatbázis struktúrát. A telepítés sikerességéről illetve az<br />
esetlegesen bekövetkező hibákról értesítést is kapunk.<br />
A telepítés ezzel be is fejeződött. A rendszer használatba vehető.<br />
5. Eredmények és azok értékelése<br />
A 4. illetve 5. ábrán a már működő rendszer látható, adminisztrátori, illetve felhasználói<br />
bejelentkezéssel. Az adminisztrátornál látható, hogy jogosultsági szintjének megfelelően hozzáfér mind a<br />
felhasznalok, mind a mert_adatok táblákhoz, és módosítani is tudja azok adatait, hozzáadhat – törölhet –<br />
módosíthat, felhasználót és adatot is. Ezzel szemben felhasználóként bejelentkezve nincs hozzáférés más<br />
felhasználók adataihoz, ez a tábla ilyenkor nem is látható. A mert_adatok táblában pedig csak adatfelviteli<br />
és megtekintési jogosultság van, módosítani, törölni a korábban felvitt adatokat felhasználó nem tudja.<br />
Mindkét esetben lehetőség van nyelvválasztásra, különféle keresésre, adatok rendezésére, exportálására<br />
több formátumba, nyomtatásra.<br />
197
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4. ábra. Adminisztrátor bejelentkezve.(Saját felvétel, 2010.)<br />
5. ábra. Felhasználó bejelentkezve.(Saját felvétel, 2010.)<br />
198
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az alapkoncepcióhoz hűen, az adatbáziskezelő-rendszer 3. pontban leírt funkcionális és egyéb<br />
követelmények megfelelően létrejött. Mind funkcionalitásában, mind biztonságosságában,<br />
konvertálhatóságában teljesíti az elvártakat. Egyszerűen kezelhető, felhasználó barát. A készítése során<br />
tapasztalatot szereztem a PHP lés a MySQL használatával kapcsolatban, amit a téma iránt érdeklődve<br />
hasznosíthatok. Az elkészített rendszer egy egyszerűsített változat, az áttekinthetőség érdekében, azonban<br />
a felhasznált programnyelveknek és moduláris rendszernek köszönhetően könnyen bővíthető, új részekkel,<br />
funkciókkal.<br />
5.1. Gazdasági értékelés<br />
A rendszer elkészítéséhez ingyenes szoftvereket használtam, így ezeknek semmilyen költségvonzat nincs.<br />
Az üzembe helyezéséhez szükség van egy internetes webszerverre, ahova feltelepíthető. Mivel a kft. már<br />
rendelkezik honlappal, ami egy ilyen tárhelyről üzemel, logikusnak látszik az adatbáziskezelő-rendszer<br />
szintén innen történő futtatása is,<br />
Az adatok felviteléhez, szükség van a telephelyen egy számítógépre, amely lehet notebook, netbook,<br />
vagy egy WIFI (vezeték nélküli internet, hálózat elérés) képes mobil eszköz. Ez jelentheti az egyetlen<br />
felmerülő költséget a bevezetés kapcsán. Így teljes mértékben kiiktatható a köztes „papíros” forma.<br />
Szükséges továbbá állandó internet elérés mérési adatok felvitele közben, de a telephelyen már kiépítésre<br />
került a vezeték nélküli WIFI hozzáférés, tehát ebből sem keletkeznek költségek.<br />
Profit: nos az adatbáziskezelő-rendszer valódi profitot nem termel, de hatalmas károktól óvhatja meg a<br />
céget. Ez a funkciója abból fakad, hogy az adatbevitel pontos idejét is rögzíti – ami online módon távolról<br />
is ellenőrizhető a telepvezető számára, akár éjjel is. Így időben észlelhető a vízminőség romlása, valamely<br />
összetevő alsó-felső határértékének meghaladása. Azonnal reagálni lehet a kialakult helyzetre,<br />
rekonstruálni a megfelelő termelési körülményeket, ezzel megmentve a halállományt a pusztulástól.<br />
6. Következtetés<br />
A kialakított rendszer megfelel a teljes mértékben a kitűzött céloknak. Bevezetésével költség hatékony<br />
megoldást kapunk a papíralapú adatgyűjtés kiváltására, illetve időt takarítunk meg. Azonban további<br />
fejlesztések révén, egy még hatékonyabb rendszerhez jutunk.<br />
Az általam javasolt későbbi fejlesztések a következők;<br />
Az adatbáziskezelő-rendszert úgy kell kialakítani, hogy a bevitt adatok értékét is megvizsgálja, és előre<br />
megadott alsó-felső határértékekkel összehasonlítsa. Amennyiben azokon kívül esik az érték,<br />
automatikusan riasztást küldjön email-ben, a telepvezetőnek. Szintén hasonló kiegészítés, hogy a mérések<br />
időpontját előre meghatározott időponttal összehasonlítsa, és szintén riasztást küldjön, ha a ténylegesen<br />
felvitt adat ideje egy intervallumon kívül esik, vagy kimarad.<br />
Lehetőséget látok az automatizálás terén történő fejlesztésre. Automata mérőműszerek definiálható<br />
intervallumokban, önállóan végeznék a méréseket, az eredményeket pedig egy interfészen keresztül<br />
közvetlenül az adatbázisba küldenék. Az ilyen rendszerek kiépítése viszont magas költségekkel jár. A<br />
forrást ehhez sajáterőből és uniós fejlesztési támogatási források megpályázásával teremthető elő.<br />
Gazdasági szempontból:<br />
A magyar gazdaságokra jellemzően – a Silverfish kft. is „csak” félkész terméket állít elő kaviár<br />
alapanyag, és halhús formájában. Javaslatom szerint a jobb piaci pozíció betöltéséhez, illetve a<br />
versenyképesség további növeléséhez az szükséges, hogy készterméket állítson elő, vagyis szükségesnek<br />
látom egy saját hal-feldolgozó létesítését. Amely létrejöhet magyar és uniós beruházási támogatások<br />
megpályázásával vagy esetleg az ilyen tevékenységet folytató más cégek társfinanszírozásával is.<br />
Jelenleg már folynak a feldolgozó létesítésének előkészületei.<br />
199
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Cönológiai hasonlósági mintázatok indikációs ereje genuszszintű taxonlisták és<br />
gyakorisági eloszlások alapján<br />
Gergócs Veronika 1 , Hufnagel Levente 2 , Podani János 3<br />
Abstract. Several methods and indicators can be used to evaluate the coenological state of a given habitat, the<br />
ones which can be created simply, quickly, standardizably and reliably and which can be used to exactly quantify<br />
the state of a given habitat in point of numbers can be of outstanding practical importance in ecology. One<br />
possible method is the examination of the genera which can be found in a given habitat in great abundance and<br />
have little number of species and various ecological characteristics. For this purpose one of the most appropriate<br />
groups is that of ground-dwelling oribatid mites (Acari: Oribatida). In our research, joining the bioindication<br />
methodological project of the “Adaptation to Climate Change” Research Group of the Hungarian Academy of<br />
Sciences, the indication strength of genus-level taxon lists and the effects of the main pattern-generating factors<br />
creating similarity patterns were analysed with the help of data series on oribatid mites collected by us and<br />
originating from literature. Our aim was to develop a method with the help of which the difference expressed with<br />
distance functions between two oribatid mite genus lists originating from any sources can correspond to spatial<br />
and temporal scales. Our results prove that these genus lists are able to express the spatial distance of the habitats.<br />
With the help of this base of comparison changes in disturbed or transformed habitats can be expressed by means<br />
of oribatid mite communities, with spatial and temporal distances.<br />
Keywords: oribatid mite, genus list, distance function, indication, pattern generation.<br />
Összefoglaló. Egy adott élőhely cönológiai állapotának értékelésére sokféle jellemzési módszer, indikátor<br />
elképzelhető, ezek közül kiemelkedő gyakorlati ökológiai jelentősége lehet azoknak, amelyek egyszerűen,<br />
gyorsan, standardizálhatóan és megbízhatóan állíthatóak elő, illetve amelyek pontosan számszerűsíteni képesek<br />
egy adott élőhely állapotát. Az egyik lehetséges módszer erre egy adott élőhelyen előforduló, kis méretű, nagy<br />
abundanciával fellelhető és változatos ökológiai sajátságú genuszok vizsgálata. Erre a célra az egyik<br />
legmegfelelőbbnek ítélt csoport a talajlakó páncélosatkáké (Acari: Oribatida). Munkánk során az MTA<br />
"Alkalmazkodás a klímaváltozáshoz" Kutatócsoportjának bioindikációs módszertani projektjéhez kapcsolódva,<br />
oribatida talajatkákra vonatkozó, általunk felvételezett és irodalmi eredetű adatsorokon elemeztük genusz-szintű<br />
taxonlisták indikációs erejét, illetve a hasonlósági mintázatokat létrehozó főbb mintázatgeneráló tényezők<br />
hatásainak nagyságát. Célunk volt létrehozni egy olyan módszertani eljárást, amelynek segítségével két<br />
tetszőleges forrásból származó oribatida genuszlista távolságfüggvényekkel kifejezett különbözősége tér- és<br />
időléptékeknek feleltethető meg. Eredményeink igazolják, hogy ezek a genuszlisták alkalmasak arra, hogy<br />
kifejezzék az élőhelyek térbeli távolságát. Az így létrehozott viszonyítási alap segítségével az esetlegesen<br />
bolygatott vagy átalakult élőhelyeket sújtó változásokat oribatida közösségek révén, tér-időbeli távolságokkal<br />
tudjuk kifejezni.<br />
Kulcsszavak: oribatidák, genuszlista, távolságfüggvények, indikáció,mintázatképződés<br />
1. Bevezetés<br />
Egy élőhely természetes állapotának leírásához sokféle módszer áll manapság rendelkezésünkre,<br />
ezek közül azonban nem választhatunk ki egy olyat sem, amelyik minden területen jól bevált volna. Egy<br />
élőhely jellemzését előnyös objektíven, megismételhetően, számszerűsíthetően interpretálni. Ezen cél<br />
1 Gergócs Veronika<br />
BCE KERTK, Matematika és Informatika Tanszék<br />
veragergocs@gmail.com<br />
2 Hufnagel Levente<br />
MTA TKI, „Alkalmazkodás a klímaváltozáshoz” Kutatócsoport<br />
3 Podani jános<br />
ELTE TTK, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék<br />
200
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
elérésénél a fókuszban legtöbbször a biodiverzitás mérése áll. A biodiverzitás mérésénél azonban sok<br />
bizonytalanság léphet fel, hiszen már a fogalom értelmezésénél is számos kérdés vetődik fel, kezdve azzal,<br />
hogy milyen szinten vegyük figyelembe (genetikai-, taxon,- ökológiai- diverzitás), egészen addig, hogy ha<br />
már esetleg kiválasztottuk azt, hogy taxonszintű legyen, el kell dönteni, hogy melyik taxonra<br />
koncentráljunk.<br />
A fenti problémát úgy is meg lehet közelíteni, hogy több, eltérő típusú, minőségű és különböző<br />
szintezettségű élőhelyet vizsgálunk egyszerre, és ezeket összehasonlítva a közöttük lévő távolságot<br />
számszerűsítjük, standardizáljuk. E tanulmány legfőbb célja volt, hogy egy referenciasorrendet hozzon<br />
létre többféle tér- és időléptékben vizsgált élőhelyek páncélosatka közösségeinek (Acari: Oribatida)<br />
genuszszintű prezencia-abszencia listái alapján. Ezen vizsgálat másodlagos célja, és ezúttal előfeltétele is,<br />
hogy a használni kívánt távolságok indikációs erejéről, vagyis a bennük lévő információtartalomról<br />
megbízható képet nyerjünk. A cönológiai indikációs módszerek fejlesztésének különös jelentőséget ad,<br />
hogy a klímaváltozás ökológiai hatásainak elemzéséhez ilyen módszerek kifejlesztése és alkalmazása<br />
nélkülözhetetlen, ez azonban napjainkban a klímaváltozással kapcsolatos kutatások nagy módszertani<br />
hiányossága (Hufnagel és mtsai, 2008; Harnos és mtsai, 2008).<br />
A páncélosatkák rendjének élőhelyük állapotának indikálására való alkalmasságát a csoport különleges<br />
tulajdonságai indokolták: a világon mindenütt előfordulnak, nagy számban és nagy fajgazdagságban<br />
élnek, ezen kívül a kinyerhetőségük jól kidolgozott és hatékony. A fenti tulajdonságok főleg cönológiai<br />
módszerek alkalmazásánál használhatók fel (Lebrun és van Straalen, 1995; Behan-Pelletier, 1999; Gulvik,<br />
2007; Gergócs és Hufnagel, 2009).<br />
Az oribatida csoportra vonatkozóan már sokféle adat áll rendelkezésre különféle vizsgálatokhoz. Az<br />
eddigi tanulmányokat áttekintve azonban megállapítható, hogy hiányosságok fedezhetők fel egyrészt az<br />
adatok felvételezésében és standardizálhatóságában, valamint az ezt követő adatelemzési és szintetizálási<br />
módszerekben. Most érett meg arra az idő, hogy ezt kijavítsuk, és hogy megfelelő módszert dolgozzunk ki<br />
az eddig csak részlegesen kimutatott fontos jelenségek és mintázatok pontos felismerésére.<br />
Tanulmányunkban genuszszinten vizsgáltuk az oribatida közösségeket. A taxonómiai szint<br />
megválasztását több szempont is vezérelte. Egyrészt már korábbi vizsgálatok is kimutatták, hogy a<br />
fajszintről genuszszintre történő váltás nem okoz nagy adatvesztést (Podani, 1989; Osler és Beattie, 1999;<br />
Caruso és Migliorini, 2006). Döntésünk mellett szóltak olyan érvek is, hogy így nagymértékben ki tudtuk<br />
szélesíteni az általunk felhasznált adatbázisok mennyiségét, ami elengedhetetlen egy átfogó vizsgálat<br />
esetében. Ezenkívül az általunk végzett terepi vizsgálatoknál is meggyorsította és megbízhatóbbá tette a<br />
taxonómiai feldolgozást.<br />
A tér- és időbeli skála felállításánál azt az eredményt vártuk, hogy a genusz- illetve a később ebből<br />
kialakított családlisták alapján létrejövő páncélosatka-élőhely hasonlósági sorrend megfeleljen a valóságos<br />
tér- illetve időléptékeknek, vagyis minél távolabbi, illetve minőségileg különbözőbb élőhelyekről<br />
származó oribatida genuszlistáink vannak, annál nagyobb legyen a különbség az adott élőhelyeken talált<br />
genuszlisták között. Ha azonos helyről származnak az adatok, akkor is az időben távolabb eső listáknál<br />
nagyobb legyen a különbség a vizsgált minták között.<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. A genuszlista-kategóriák<br />
Ahhoz, hogy meghatározhassuk, milyen tér-időbeli távolságnak felel meg két általunk vizsgált<br />
minta/site oribatida genuszlistája közötti hasonlóság, meg kellett határoznunk különböző kategóriákat. A<br />
továbbiakban kategóriának nevezzük az általunk létrehozott elemzési csoportokat, amelyeket az alapján<br />
határoztunk meg, hogy a vizsgált genuszlistapárok az adott tér- illetve időlépték mely kombinációjából<br />
származnak. Ezeket a kombinációkat a következőképpen kaptuk meg. Idő (I) esetében megkülönböztetünk<br />
0, 2, 12, 24 és 52 hetet. Térben a legkisebb megkülönböztethető egység az eltérő szubsztrát volt (Z), majd<br />
201
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
a különböző típusú élőhely/site (S), a különböző topografikum (T), és végül a legtágabb elkülönítés a<br />
faunabirodalom (B) volt. „A” azonost, „E” pedig eltérést jelent.<br />
Szubsztrátnak neveztük a legkisebb vegetációs szintet, például talaj, förna, avar, moha, fakéreg stb. A<br />
site-nak nevezett helylépték élőhelytípusokat takar, mint például esőerdő, mohaerdő, paramo, hegyi<br />
esőerdő, magashegyi bozótos stb. A topografikum a gyakorlatban országként jelenik meg, például Pápua<br />
Új-Guinea vagy Chile. A faunabirodalmak elkülönítésénél a Balogh és Balogh (1992) művében is<br />
megtalálható hat faunabirodalmat vettük figyelembe: Holarktis, Neotropis, Aethiopis, Orientalis, Australis<br />
(ott Notogea) és Archinotis (ott Antarctis).<br />
A szubsztrát- és site-szintű kategóriáknál megkülönböztettük a trópusokról és a mérsékelt övből<br />
származó adatokat, így azok a kategóriák két részre oszlanak: trópusi és mérsékelt. Ezek jelei a „tróp” és<br />
„mérs” lesznek a megfelelő kategóriák kódjában. Saját, magyarországi mintavételezésünk kapcsán pedig<br />
létrehoztunk 7 további kategóriát, amelyekkel azt kívántuk vizsgálni, hogy a kisebb léptékű földrajzi<br />
távolságnak (30-195 km) mekkora szerepe lehet a mintázatképzésben.<br />
Ezenkívül létrehoztunk egy kategóriát, amelyben a mintavételezés során keletkező esetleges<br />
különbségeket tudjuk felmérni. Ezen kategóriába olyan genuszlisták tartoztak, amelyeket homogenizált,<br />
ismétléses mintavételekből nyertünk ki, ezen kategória kódja HPM.<br />
A genuszlisták forrásai igen kiterjedt irodalmat fognak át, melyekbe 1958-tól kezdődően sok neves<br />
oribatidakutató, a világ minden kontinenséről és többféle élőhelyéről származó eredményei szerepelnek,<br />
de sok adat saját mintavételi munkáinkból származik.<br />
2.2. A genuszlisták adatfeldolgozási módszerei<br />
Az adatbázisoknál csak azokat a listapárosításokat vettük figyelembe, amelyek minimum 9 genusszal<br />
rendelkeztek. Fontos volt a vizsgálatunkban, hogy a párokat csakis olyan genuszlisták között képezzük,<br />
amelyeket ugyanaz a kutató hozta létre a saját módszerével, így elkerültük a módszertani és taxonómiai<br />
szemléleti eltérésekből fakadó különbségeket. Miután felállítottuk a teljes genuszlista adatbázisunkat,<br />
mindegyik kategóriánál az oda tartozó genuszlistapárok esetében külön kigyűjtöttük a két lista<br />
genuszszámát és a közös genuszok számát. Mivel csak prezencia-abszencia adatok álltak<br />
rendelkezésünkre és a genuszlistapároknál nem vettük figyelembe a kontingenciatábla „d” értékét, így<br />
távolságfüggvényeknek az Ochiai- és a Jaccard-függvényeket használtuk (Podani, 1997). Az egyes<br />
kategóriákhoz tartozó hasonlósági adatot a kategóriába tartozó genuszlistapárokra kapott<br />
távolságfüggvény-érték átlagokból számoltuk ki.<br />
Arra vonatkozóan, hogy a kategóriákra kapott átlagértékek milyen mértékben különülnek el egymástól,<br />
mivel az adatainkra nem mindig állt fenn a függetlenség egy kategórián belül, összetett eljárással<br />
állapítottuk meg. Egy elemzési csoporton belül átlagosan 85 genuszlistapár volt. Minden kategória<br />
távolságfüggvény-értékeinek listájából randomszám-generátor segítségével az Excel-programban<br />
véletlenszerűen kiválasztottunk 15 darab távolságértéket. Ezt minden kategóriánál 10-szer végeztük el. Így<br />
minden kategóriánál kaptunk 10 darab 15 értékből álló adatsort megszámozva 1-től 10-ig. Az így kapott<br />
10 darab kategórián belüli 15 értékből álló adattábla adatsorai már függetlenek voltak egymástól, és mivel<br />
a normális eloszlás nem minden kategórián belül teljesült, Kruskal-Wallis-féle statisztikai elemzésnek<br />
vetettük alá az adatokat a PAST program segítségével (Hammer és mtsai, 2001). Az 1-től 10-ig<br />
megszámozott 18 adatsoron belül külön-külön történt Mann-Whitney-féle post hoc- teszt, így kaptunk 10<br />
darab 18×18-as post hoc-teszteredmény táblázatot. Ebből a 10 táblázatból készítettünk egyet, amelyben<br />
feltüntettük, hogy 10 alkalomból hányszor kaptunk szignifikáns eltérést 5 %-os hibahatárral. Ezek alapján<br />
tudtuk eldönteni, hogy mely kategóriák különböznek egymástól szignifikánsan.<br />
Az összes genuszlistánál Balogh és Balogh (1992) munkájában található osztályozás alapján<br />
létrehoztuk az egyes elemzési csoportokhoz tartozó családlistákat, és a fenti vizsgálatokat elvégeztük<br />
családszinten is.<br />
202
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. Eredmények<br />
3.1. A genuszlista-kategóriák sorrendje<br />
Az egyes kategóriák genuszlistái közötti, nagyságrendi sorrendbe állított Ochiai-távolság<br />
átlagértékeket, a hozzájuk kapcsolt standard error tartománnyal az 1. ábrán tekinthetjük meg. A<br />
kimagaslóan legnagyobb minták közti hasonlóságot az a kategória mutatja, ahol homogenizált parallel<br />
mintavétel történt (HPM). Ezt követik az azonos (AZ) és eltérő (EZ) szubsztrátból származó minták.<br />
Látható, hogy eszerint az elkülönítés szerint nem különböznek egymástól a kategóriák, mivel a sorrendjük<br />
keveredik. A különböző időpontokból, azonos típusú szubsztrátokból gyűjtött minták esetében a<br />
legnagyobb hasonlóság a kéthetes, majd rendre a 12 hetes, a 24 hetes és az 52 hetes időbeli távolságokkal<br />
összehasonlított genuszlisták között volt. A magyarországi mintáknál (Mo) megfigyelhető, hogy a<br />
nagyobb földrajzi távolságra lévő azonos típusú élőhelyen, de mégis azonos vagy eltérő típusú<br />
szubsztrátokban (.../távol) nagyobb különbség van a genuszösszetétel között, mint azokban, amelyek<br />
közelebbi élőhelyekről származnak (.../közel). A trópusi minták esetében az azonos és eltérő<br />
szubsztráttípusból származó adatokból kapott kategóriák hátrébb vannak, mint a mérsékelt övi kategóriák<br />
közül azok, amelyeket nem nagyobb földrajzi távolsággal hasonlítottunk össze. Az eltérő<br />
szubsztráttípusokból származó minták összehasonlításakor a „távoli” minták hasonlósága nagymértékben<br />
lecsökkent, és ennek következtében keveredik az élőhelytípusban különböző összehasonlításokkal.<br />
1. ábra A létrehozott genuszlista-távolságok kategóriáinak sorrendje. A hasonlóság jobbról balra nő. A<br />
kódolást az Anyag és módszer fejezet tartalmazza. A nyilak azt mutatják, hogy az Ochiai-hoz képest a<br />
Jaccard-féle távolságfüggvénnyel az adott kategóriák sorrendje felcserélődött.<br />
203
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Fordított jelenséget figyelhettünk meg az élőhely-megkülönböztetések (site-ok) szintjén (AS és ES).<br />
Ott a trópusi területek élőhelyei jobban hasonlítottak egymásra, mint a mérsékelt öviek. A trópusi eltérő<br />
típusú élőhelyek közötti hasonlóság megelőzte a mérsékelt övi azonos típusú élőhelyek genuszlistái<br />
közötti hasonlóságot. Megfigyelhetjük, hogy a földrajzi távolság site-szinten is csökkenti a közösségek<br />
közötti hasonlóságot, mivel a távolabbi élőhelyek jobban különböznek egymástól, mint a közeliek. Az<br />
eltérő és azonos típusú site-ok nem különültek el nagymértékben. Arra találhatunk tendenciát, hogy az<br />
azonos égöv alatti összehasonlításoknál az eltérő site-típusok genuszlistái kevésbé hasonlítottak egymásra,<br />
mint az azonos típusú site-ok genuszlistái. Az eltérő típusú site-ok „távoli” oribatidák közösségeinek<br />
összevetésekor megint szélsőséges csökkenést figyelhetünk meg a hasonlóságban, vagyis az ES/Mo/távol<br />
átkerül a nagyobb léptékeket jelentő kategóriák közé.<br />
Az utolsó, legkisebb hasonlóságot mutató „blokkban” azok a kategóriák szerepelnek, amelyek már<br />
eltérő topografikumok között (ET) mérik az élőhelyszintű listák különbségét. A kategóriákon belüli<br />
sorrendnél figyelemre méltó, hogy az azonos típusú site (ET/AS) nagyobb hasonlóságot eredményez, mint<br />
az eltérő (ET/ES), függetlenül attól, hogy az eltérő topografikum azonos vagy eltérő állatföldrajzi<br />
birodalomban van-e (AB-EB). Ezek közé illeszkedik be az EB kategória is. Ezt nem vehetjük bele az<br />
eltérő topografikumba, mert itt az egyes faunabirodalmak közötti különbséget vizsgáltuk, egyesített<br />
genuszlistákkal. A Jaccard-féle távolságokkal számolva 3 kategóriapár sorrendje felcserélődik, de ez nem<br />
okoz ellentmondást a fent tárgyaltakkal.<br />
3.2. A családlista-kategóriák sorrendje<br />
Családszinten az eredményeket a 2. ábra mutatja. Az azonos típusú szubsztrátból különböző<br />
időközönként gyűjtött minták családszinten kevésbé különülnek el egymástól, és a sorrendjük sem felel<br />
meg az időbeliségnek. Az azonos és eltérő szubsztrátból származó minták a genuszlistáknál tapasztalthoz<br />
hasonlóan keverednek egymással, a földrajzi távolság hatása családszinten is kimutatható. Eltérő<br />
szubsztrátok esetében továbbra is azt tapasztalhatjuk, hogy a trópusi minták között nagyobb a különbség,<br />
de az azonos szubsztráttípusoknál nem.<br />
Az élőhelytípusoknál azt láthatjuk, hogy az azonos élőhelytípus esetén családszinten a trópusi és a<br />
mérsékelt övi területeken nem nagyon különböznek egymástól, bár a sorrend eltér a genuszlistáknál<br />
tapasztalttól. Az eltérő site-típusoknál azonban ugyanaz a jelenség tapasztalható, mint a genuszlistáknál,<br />
vagyis a trópusokon az eltérő típusú élőhelyek oribatida közösségei jobban hasonlítanak egymásra, mint a<br />
mérsékelt égöviek. Míg az eltérő topografikumot jelentő kategóriák sorrendje és helyzete a genuszszinthez<br />
képest nem változott, addig a teljes sorrendben a legfeltűnőbb változás az eltérő faunabirodalmak (EB)<br />
hasonlóságának megnövekedése, és a szubsztrátszintű elkülönüléseket jelentő kategóriák közé ékelődése.<br />
3.3. A genuszlista-kategóriák közötti távolságok szignifikanciája<br />
A homogenizált parallel mintavételből származó kategória toronymagasan elkülönül az összes többi<br />
kategóriától. Emellett azonban a 10-féle véletlenszerű kiosztás gyakran mutat eltérő eredményeket a<br />
kategóriák elválását illetően. Ami biztosnak mondható, hogy az AZ kategóriák igen közel állnak<br />
egymáshoz és az EZ kategóriákhoz. A bizonytalanságok az ES és AS kategóriák elkülönülésével<br />
kezdődnek az AZ és EZ, illetve az ET kategóriák csoportjaitól. Az ET kategóriák igencsak összetartóak,<br />
és egységesen nagyon elkülönülnek az EZ és AZ kategóriáktól. Ebből következik, hogy az ES és az AS<br />
kategóriák e két nagyobb tömb között ingadoznak, pontosabban változó, hogy éppen az ET vagy éppen az<br />
AZ/EZ tömbhöz állnak-e közelebb. Ez is azt mutatja, hogy a site-szinten összehasonlított genuszlisták<br />
közötti hasonlóság a szubsztrátok közötti nagyobb és a topografikum szintű kisebb hasonlóság között<br />
helyezkedik el. A trópusi és mérsékelt övek megkülönböztetése az adott habitatszinten csak az eltérő siteoknál<br />
(ES) számít nagyobb mértékben, azaz az ES-mérs és ES-tróp kategóriák különülnek el többször<br />
szignifikánsan. A genuszlistáknál tapasztalt elkülönülések családszinten is hasonló képet adnak.<br />
204
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. ábra A létrehozott családlista-távolságok kategóriáinak sorrendje.A hasonlóság jobbról balra nő. A<br />
kódolást az Anyag és módszer fejezet tartalmazza. A nyíl azt mutatja, hogy az Ochiai-hoz képest a<br />
Jaccard-féle távolságfüggvénnyel az adott kategóriák sorrendje felcserélődött.<br />
4. Megvitatás<br />
Eredményeinkben egyértelműen megmutatkozott, hogy a szubsztrátok közötti genuszlisták jobban<br />
hasonlítanak egymásra, mintha teljes site-okat vagy topografikumban is eltérő site-okat hasonlítunk össze.<br />
Ezek megfelelnek előző hipotéziseinknek. Azonban azt is elvártuk volna, hogy az eltérő szubsztrátok (EZ)<br />
között majd jóval kisebb legyen a hasonlóság, mint az azonosak között (AZ). Ezt az eredményt részben a<br />
sorrendeknél megkaptuk, de szignifikáns különbség nem volt.<br />
Egy adott szubsztráttípuson belül egy év leforgása alatt nem sok változás következett be a<br />
genuszösszetételben. A sorrend megfelelt a várakozásainknak, de az elkülönülések nem voltak<br />
szignifikánsak. A mi vizsgálatunkban legfeljebb 1 év különbséget lehetett figyelembe venni, de amikor<br />
Irmler (2006) 6 éven keresztül vizsgált egy bükkerdő talajában élő páncélosatka közösséget, az egyes évek<br />
közötti közösségszerkezetekben 75%-nál is nagyobb hasonlóságot talált.<br />
Az eltérő topografikumokat vizsgáló kategóriák (ET) egyértelműen elkülönülnek a csak szubsztrátszintet<br />
elkülönítő kategóriáktól. Ez tehát azt jelenti, hogy egy adott élőhelytípuson belül az azonos vagy<br />
eltérő szubsztrátok genuszlistái sokkal jobban hasonlítanak egymásra összetételben, mint az eltérő<br />
országok között teljes előhelytípusok közötti genuszlisták. A magyarországi különböző élőhelyekről<br />
származó szubsztrát- és site-szintű adatsoraink alapján láthattuk, hogy a földrajzi távolság, még egy a<br />
miénkhez hasonló kisebb országon belül is jelentős eltéréseket okoz a genuszösszetételek között. Zaitsev<br />
és Wolters (2006) a kontinentális méretű klíma szerepét vizsgálták Európában az oribatida közösségek<br />
fajgazdagságára és funkcionális szerkezetére. Szerintük a klímának csak moderáló szerepe lehet a<br />
205
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
kontinensszintű oribatida diverzitás- és biomasszabeli változatosságban, ami azt sejteti, hogy valami más<br />
fontos tényezőnek kell lennie, amely nagyobb földrajzi távolságokban okoz nagyobb faj- és mint láttuk-,<br />
genuszszintű különbségeket.<br />
A teljes faunabirodalom genuszlistáiból létrehozott kategória nem különül el az eltérő<br />
topografikumokat és eltérő faunabirodalmakat összehasonlító kategóriacsoportoktól, vagyis a<br />
faunabirodalmak teljes genuszlistái annyira hasonlítanak egymásra, mintha legalább eltérő országból<br />
(topografikumból) származó site-listákat hasonlítanánk össze. Ez abból a szempontból figyelemre méltó,<br />
hogy a faunabirodalmak elkülönítése legfőképpen gerinces csoportok alapján történt meg, és ha egy<br />
gerinctelen csoportot veszünk figyelembe, jelen esetben az oribatidákat, akkor a gerinces szintű<br />
faunabirodalom-eltérés oribatida szinten kisebb topografikumokat fedhet le, nem pedig kontinenseket.<br />
Családszinten a faunabirodalmak közötti eltérés ugyanolyan különbséget jelent, mint amit az azonos<br />
vagy eltérő típusú szubsztrátokból származó családlisták közötti különbségek. Ez azt jelenti, hogy a<br />
faunabirodalmak családszinten nem különülnek el nagymértékben, éppen csak annyira, mintha egy adott<br />
élőhelyről származó több különböző mintát vennénk. Családszinten az oribatidák esetében a<br />
faunabirodalom nem hasznos elkülönítés, míg gerincesek szintjén ez volt az elkülönítés egyik alapja, ami<br />
nagy valószínűséggel azzal magyarázható, hogy az oribatida családok világszintű elterjedése történetileg<br />
megelőzte a kontinensek szétválását.<br />
Eltérő topografikumok site-jait vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy az azonos típusú élőhelyek oribatida<br />
közösségei akkor is jobban hasonlítanak egymásra az eltérő site-okban élőkéhez képest, ha eltérő<br />
faunabirodalmak között hasonlítjuk össze a genuszlistákat, vagyis ez megerősíti előző megállapításunkat,<br />
miszerint az élőhely típusának nagyobb lehet a mintázatképző szerepe, mint a faunabirodalomnak, ami<br />
egy korábbi felmérésünkkel is egybecseng (Balogh és mtsai., 2008).<br />
A családszintű elemzés eredménye sorrendiség szempontjából gyakran eltér a genuszszintűétől, de<br />
mivel ezek a sorrendek olyan helyeken térnek el a genuszszintű elemzéstől, ahol nem volt szignifikáns<br />
távolság kimutatható közöttük, ezért a legtöbb esetben nem számottevő ez az eltérés.<br />
5. Következtetés<br />
A kapott kategóriasorrendek a legtöbbször megfeleltek a várakozásnak, főleg a genuszlistáknál, vagyis<br />
a nagyobb térléptéknek a genuszlisták között nagyobb távolságok feleltek meg. Az egy éven belüli<br />
időléptékek közti eltérést azonban sem genusz-, sem családszinten nem lehetett számottevő mértékben<br />
kimutatni, amely köszönhető főleg annak, hogy a páncélosatka közösségekben nincsen szezonális változás<br />
mérsékelt övi lomberdőkben. A kapott sorrend mellett a szignifikáns elkülönüléseket is figyelembe véve<br />
azt kaptuk, hogy jelentős elkülönülés tapasztalható a szubsztrátokban, egy adott országon belüli és<br />
országok közötti azonos vagy eltérő típusú élőhelytípusok genusz- és családlistái között.<br />
A családszintű vizsgálat nem sokban tért el a genuszszintűtől. Az egyetlen fontos különbség a<br />
faunabirodalmaknál figyelhető meg, amelynél azt tapasztaltuk, hogy a faunabirodalmak családlistái<br />
annyira hasonlítanak egymásra, mint az azonos típusú szubsztrátokból származó családlisták.<br />
Az oribatida csoport vizsgálata egyedülálló tulajdonságaik miatt jelentős, de máig nem kellőképpen<br />
kihasznált élőhelyállapot leírási lehetőséget rejt magában. Az adatok gyűlnek róluk, de sokszor<br />
rendszertelenül, és nem megfelelően összeegyeztethető módon. Ahhoz, hogy megfelelően tudjuk<br />
hasznosítani a bennük rejlő lehetőségeket, egyrészt a hatékony és rendszerezett adatfelvételt kell<br />
világszinten standardizálni és összehangolni, másrészt pedig az így nyert nagymennyiségű adathalmaz<br />
206
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
integráló feldolgozását és értelmezését kell fejleszteni, hasonlóan a mi tanulmányunkhoz<br />
módszerfejlesztési és eredményösszevonási vizsgálatokkal.<br />
Hivatkozások<br />
Balogh, J., Balogh, P., 1992. The Oribatid Mites Genera of the World. The Hungarian National Museum Press,<br />
Budapest, ISBN: 963-7093-04-4; 963-7093-06-0.<br />
Balogh, P., Gergócs, V., Farkas, E., Farkas, P., Kocsis, M., Hufnagel, L., 2008. Oribatid assembles of tropical high<br />
mountains on some points of the „Gondwana-bridge”- a case study. Applied Ecology and Environmental Research.<br />
6(3): 127-158.<br />
Behan-Pelletier, V.M., 1999. Oribatid mite biodiversity in agroecosystems: role for bioindication. Agriculture,<br />
Ecosystems and Environment. 74: 411-423.<br />
Caruso, T., Migliorini, M., 2006. Micro-arthropod communities under human disturbance: is taxonomic aggregation<br />
a valuable tool for detecting multivariate change? Evidence from Mediterranean soil oribatid coenoses. Acta<br />
Eocologica. 30: 46-53.<br />
Gergócs, V., Hufnagel, L., 2009. Application of Oribatid Mites as Indicators. Applied Ecology and Environmental<br />
Research. 7(1): 79-98.<br />
Gulvik, M.E., 2007. Mites (Acari) As Indicators of Soil Biodiversity and Land Use Monitoring: a Review. Polish<br />
Journal of Ecology. 5( 3): 415-440.<br />
Hammer, Ř., Harper, D.A.T., and P. D. Ryan, 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for<br />
Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica 4, 1, 9pp. http://palaeo-electronica.org/2001_1/past<br />
/issue1_01.htm.<br />
Harnos, Zs., Gaál, M., Hufnagel, L.,(szerk.), [Bartholy, J., Birkás, M., Bobvos, J., Csete, M., Csörgő, T., Drégely-<br />
Kis, Á., Erdélyi, É., Führer, E., Gaál, M., Gál, Sz., Gergócs, V., Harnos, A., Harnos, Zs., Horváth, L., Hufnagel, L.,<br />
Ittzés, A., Jolánkai, M., Kern, A., Kovács, Sz., Ladányi, M., Nagy, K., Nováky, B., Páldy, A., Pálvölgyi, T., Petrányi,<br />
G., Révész, A., Sipkay, Cs., Solymosi, N., Szenteleki, K.], 2008. Klímaváltozásról mindenkinek. Budapesti Corvinus<br />
<strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar. Matematika és Informatika Tanszék.<br />
Hufnagel, L.(szerk), Sipkay, Cs., Drégely-Kis, Á., Farkas, E., Türei, D., Gergócs, V., Petrányi, G., Baksai, A.,<br />
Gimesi, L., Eppich, B., Dede, L., Horváth, L., Klímaváltozás, biodiverzitás és közösségökológiai folyamatok<br />
kölcsönhatásai in Harnos, Zs., Csete, L.(szerk), 2008. Klímaváltozás: környezet- kockázat- társadalom, Kutatási<br />
eredmények. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest.<br />
Irmler, U., 2006. Climatic and litter fall effects on collembolan and oribatid mite species and communities in a beech<br />
wood based on a 7 years investigation. European Journal of Soil Ecology. 42: 51-62.<br />
Lebrun, Ph., van Straalen, N.M., 1995. Oribatid mites: prospects for their use in ecotoxicology. Experimental &<br />
Applied Acarology. 19: 361-379.<br />
Osler, G.H.R., Beattie, A.J., 1999. Taxonomic and structural similarities in soil oribatid communities. Ecography.<br />
22: 567-574.<br />
Podani, J., 1989. Comparison of ordinations and classifications of vegetation data. Vegetatio, 83: 111-128.<br />
Podani, J., 1997. Bevezetés a többváltozós biológiai adatfeltárás rejtelmeibe. Scientia Kiadó, Budapest.<br />
Zaitsev, A.S., Wolters, V., 2006. Geographic determinants of oribatid mite communities structure and diversity<br />
across Europe: a longitudinal perspective. European Journal of Soil Biology. 42: 358-361.<br />
207
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Mozgóképi adatállományok szerepe a mezőgazdaság oktatásában<br />
Marján Ákos Péter 1<br />
Abstract. In my paper I examine the aspects of the preparation of a system may be used for an education,<br />
agriculture and related instructional films containing background information. The role of video in education and<br />
the use of copyright works in addition to describe the legal aspects of the system set up in the "AVIMEDAT"<br />
(agriculture and video metadata), tools used in the preparation, implementation modalities and functioning. The<br />
system is designed to professional education as required by the transfer of practical knowledge to help as an<br />
additional or replacement equipment. The "AVIMEDAT" allows video files and their associated metadata<br />
(background information) to upload, under which the site's database can be searched. Uploader's data entered by<br />
the general nature of agricultural topics can be too, to make it easier to find the resource as the most appropriate<br />
educational and presentations, personal preparation, as well as expertise in. The video file stored in one of - the<br />
loading specified by the - snapshot is made, for which comments, keywords, headings are appended, so first of<br />
downloading video content without a more precise idea, on the other, represented by the snapshots of the events is<br />
findable. With this system, carry out such a transparent and orderly implementation of video database.<br />
Keywords: webdesign, metadata, motion picture, education, copyright.<br />
Összefoglaló: Dolgozatomban megvizsgálom egy oktatási célokra használható, mezőgazdasági témájú<br />
oktatófilmeket és azok háttér-információit tartalmazó rendszer elkészítésének szempontjait. A mozgóképek<br />
oktatásban betöltött szerepén és a szerzői művek felhasználásának jogi vonatkozásain túl ismertetem az általam<br />
létrehozott rendszer, az „AVIMEDAT” (Agronómia Videó- és Metaadatbázis) elkészítéséhez használt eszközöket,<br />
létrehozásának körülményeit és működését is. A rendszer feladata, hogy a szakmai oktatás által megkövetelt<br />
gyakorlati ismeretek átadása során segítsen, mint kiegészítő vagy akár helyettesítő eszköz. Az „AVIMEDAT”<br />
lehetővé teszi videó-állományok és a hozzájuk tartozó metaadatok (háttér-információk) feltöltését, melyek alapján<br />
a honlap adatbázisában keresni lehet. A feltöltő által felvihető adatok az általános jellegűeken túl mezőgazdasági<br />
témájúak is lehetnek, így könnyítve meg a tananyaghoz leginkább alkalmas oktatófilm megtalálását, mind az<br />
előadások, egyéni felkészülés, mind pedig szaktanácsadás során. A videó-állományokról a feltöltés során - a<br />
feltöltő által meghatározott számú - pillanatkép készül, melyekhez megjegyzéseket, kulcsszavakat, fejezetcímeket<br />
fűzhetünk, így egyrészt a mozgóképek tartalmáról letöltésük nélkül is pontosabb képet kaphatunk, másrészt pedig<br />
a pillanatképek által reprezentált eseményekre is rákereshetünk a továbbiakban. Ezzel a rendszerrel kivitelezhető<br />
egy átlátható, rendezett videó adatbázis megvalósítása.<br />
Kulcsszavak: webfejlesztés, metaadat, mozgókép, oktatás, szerzői jog.<br />
1. Bevezetés<br />
A mezőgazdasági gyakorlat megismerése, a gyakorlatias szemlélet kialakítása, az agrármérnökképzés<br />
egyik sarkalatos pontja. A végzett agrármérnököknek, ha megfelelő szintű gyakorlati ismeretekkel<br />
rendelkeznek, sokkal könnyebb a pályakezdés, a munkahelyi szervezetbe történő beilleszkedés,<br />
biztosabbak az elméleti ismereteik gyakorlati alkalmazásában. Önmagában viszont egyetlen képzési forma<br />
sem vállalkozhat arra, hogy a termelésben eltöltött évek tapasztalatainak megfelelő gyakorlati<br />
ismeretekkel vértezze fel a végzett mérnököket.<br />
Ezért szakterületünk eredményes oktatása elengedhetetlenné teszi tárgyi ismereteink kiegészítését<br />
tapasztalati úton nyert ismeretekkel, miket tangazdaságokban szerezhetünk meg tanulmányútjaink során.<br />
Tapasztalatom szerint ezen utak megszervezése rengetek akadályba ütközik és hasonlóképp függ az<br />
időjárástól és évszaktól, mint maga a gazdálkodás. Így kézenfekvő lehetőség lenne a tanulmányutak<br />
1 Marján Ákos Péter<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
marjanakos@gmail.com<br />
208
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
témáját feldolgozó filmek vetítése a szakirányú órák során, amelyek nem válthatják ki az összes ilyenfajta<br />
személyes megfigyelést – nem is ez lenne a célja - , hanem kiegészítené azokat, a lehetőség bővebb<br />
tárházát nyújtva a tantárgy részletesebb vagy szerteágazóbb oktatására.<br />
2. Célkitűzés<br />
Az oktatási célú, agronómiai vonatkozású felvételeket egy olyan adatbázisban szeretném tárolni,<br />
ahonnan könnyen visszakereshetőek és elérhetőek, mindezt a világhálón, függetlenül helytől és időtől.<br />
Ugyan a mozgóképi adatállományok tárolása és elérhetősége elsődleges fontosságot élvez, de<br />
használatukat jelentősen megkönnyíti, hogy akár az általunk keresett kifejezés alapján is eljuthatunk ahhoz<br />
a konkrét oktatófilmhez, amit az előadás keretében felhasználhatunk. Ezt a feltöltő által megadott háttérinformációk,<br />
más néven metaadatok segítségével tehetjük majd meg.<br />
Portálom fantázianeve, az „AVIMEDAT” az Agronómiai Videó- és Metaadatbázis rövidítése, utalva<br />
témájára, funkciójára és szolgáltatására. Az adatbázisban archivált videók között mezőgazdasági<br />
vonatkozás szerint is lehet majd keresni, ami igen kényelmessé tenné az órán való tervezett – vagy akár<br />
csak ad hoc – használatát is. Elég megadni néhány kulcsszót, a szakterületet, az ágazatot, a termesztett<br />
növény nevét vagy akár egy munkafolyamatot és az igényeinknek megfelelő videók közül választhatjuk<br />
majd ki az előadás témájához leginkább kapcsolódó dokumentum-, oktató- vagy egyéb informatív jellegű<br />
filmet.<br />
Az állományon belüli keresés lehetőségét is megvalósítom, ezzel megkímélve a leendő felhasználókat<br />
a felesleges letöltésektől és időrabló keresgéléstől. Minden feltöltött mozgóképnél a feltöltő határozhatja<br />
meg, hogy hány pillanatképet szeretne kimenteni, azokat képes tartalomjegyzékként használva. A képek<br />
mellé fűzött megjegyzések pedig tovább javíthatják egy filmrészlet megtalálásának valószínűségét.<br />
3. Eszközök<br />
Elképzelésem – a mezőgazdasági szakterülethez kapcsolódó videó fel- és letöltő szolgáltatás –<br />
megvalósításához platform-független eszközökre volt szükségem, hogy az esetleges eltérő szoftveres és<br />
hardveres felszereltséggel rendelkező vagy egyéb technikai hátránytól szenvedő felhasználókat se zárjam<br />
ki az alkalmazás használatából. Legjobb példa erre az operációs rendszerek közötti, nehezen áthidalható<br />
különbségek. Ráadásul a rendkívül széles körben elterjedt okostelefonok és hasonló mobil eszközök<br />
birtokosai is számottevő felhasználói bázist takarnak, így arra a következtetésre jutottam, hogy egy<br />
egyszerű böngészőprogram keretein belül futtatható alkalmazás a legmegfelelőbb megoldás.<br />
A webes szkript nyelvek közül a legnépszerűbb és leginkább támogatott a PHP (Hypertext<br />
Preprocessor), ami a legtöbb webszerverre és operációs rendszerre is telepíthető, így a választásom erre a<br />
programozási nyelvre esett. A PHP és HTML nyelvekkel bizonyos esztétikai és funkcionális elemek<br />
megvalósít-hatatlanok, így az alkalmazás írása során használtam a CSS és Javascript nyelveket is. Mivel<br />
az alkalmazásom elsődleges célja adatok felvétele, tárolása és majdani szolgáltatása, ezért elengedhetetlen<br />
egy relációs adatbázis kezelő is. Legalkalmasabbnak a MySQL nyelvet találtam, mivel platform független,<br />
több programozási nyelv is támogatja és kiválóan alkalmazható dinamikus webhelyek kiszolgálására.<br />
A weboldal szerkesztését a XAMPP 1.7-es nyílt forrású web-szerver csomag használatával végeztem,<br />
mely magában foglalja az Apache web-szervert, a MySQL adatbázis kezelőt és használja a PHP 5.2.6.<br />
utasításkészletét. A csomag tartalmazza a phpMyAdmin kezelőfelületet, mellyel az adatbázis<br />
karbantartását végezhetjük el kényelmesen, magyar nyelven. Ugyan létezik újabb verzió is az 1.7-esnél, de<br />
a következőkben említésre kerülő FFMPEG-PHP kiterjesztés egyelőre még nem kompatibilis a PHP<br />
legújabb, 5.3-as változatával.<br />
Az FFMPEG kiterjesztés adja az „AVIMEDAT” egyik legfontosabb funkciójának az alapját. A<br />
feltöltött videókból képeket menthetünk ki általa, melyeket a videón belüli tájékozódáshoz használhatunk<br />
209
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
anélkül, hogy a videót meg kéne nyitnunk. Az elkészült pillanatképek mellé megjegyzéseket fűzhetünk,<br />
amolyan forgatókönyv vagy tartalomjegyzékként használhatjuk. A programot külön kell telepíteni a<br />
webszerverre és a szükséges rendszerfájlokat pedig az operációs rendszerhez hozzáadni.<br />
4. A rendszer megvalósítása<br />
Legelső dolgom meghatározni a tárolni kívánt információk körét. Mivel ezen információk nyújtják a<br />
program elsődleges szolgáltatását, ezért minden funkció ezekre épül. Egy rosszul felépített adatbázis<br />
utólagos módosítása rengeteg nehézséggel járhat. Igazodva a Dublin Core metaadat készletéhez és<br />
kiegészítve azokat az általam fontosnak és hasznosnak vélt tételekkel felvázoltam az adatbázis végleges<br />
tervét. A Dublin Core metaadat elemkészlete 15 alap-adatelemből áll mely lehetővé teszi, hogy<br />
adatbázisunk átjárható és szabványos legyen.<br />
4.1. Az adatbázis szerkezete<br />
A weboldalt kiszolgáló adatbázis alapvetően 10 táblából áll. Ezek a táblák tárolják azokat az adatokat,<br />
amiket a felhasználók felvisznek és a későbbiekben használni fognak. Ezen felül létrehoztam még egyet,<br />
amely a regisztrált felhasználókat és azok jogosultságait tartalmazza majd. Erre azért lesz szükség, mert<br />
egyes funkciók nem érhetőek el vendég felhasználók számára.<br />
Az összes altábla kapcsolatban áll közvetve, vagy közvetlenül az alapadatok táblával. Így az adatokkal<br />
való műveletekhez írt utasítások könnyebben létrehozhatóak és átláthatóbbak. Ezzel az adatbázissal<br />
megvalósíthatóak az általam eltervezett modulok és a jövőbeni bővítés sem akadály.Az adatbázis<br />
szerkezete az 1. ábrán látható.<br />
4.2. A felhasználói felület<br />
1. ábra Az adatbázis szerkezete<br />
A kezelőfelület úgy terveztem meg, hogy átlátható és könnyen használható legyen, az összes lehetőség<br />
kézre álljon. A felső menüsorból az összes lehetőség elérhető bármely aloldal esetén. Bár az oldal<br />
elsődleges funkciója, az adatbázisban való keresés a bejelentkezetlen vendégek számára is lehetséges, az<br />
210
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
összes funkció használatához csak a regisztrált felhasználónak van joga.A beléptető rendszer a<br />
munkamenetfüggvényeken alapszik. A belépés után elindul egy munkamenet ( „SESSION”), ami egészen<br />
a kilépésig vagy a munkamenet azonosító elévüléséig felhatalmazza a regisztrált felhasználót, hogy a<br />
védett tartalmakat is használhassa, megtekintse. Ezen munkamenetekben változókat is tárolhatok, amik<br />
hasznosak lehetnek a böngészés során.<br />
Ha bejelentkeztünk, jogunk lesz videóállományok feltöltéséhez is. Az oldal ezen funkciója a<br />
legbonyolultabb, összesen kilenc függvényből épül fel. Az első függvény egy űrlapot hoz létre, mely<br />
segítségével videónk adatait adhatjuk meg, valamint feltölthetjük a kívánt mozgóképet és megadhatjuk a<br />
kimenteni kívánt képkockák számát. A főbb meta-adatokat a 2. ábrán látható felületen vehetjük fel.<br />
2. ábra Az alapadatok beviteli felülete<br />
Ha végeztünk az adatok bevitelével, az űrlap form átadja azokat annak a függvénynek, amely az<br />
„insert” MySQL parancs keretében feltölti az alapadatok táblába. Ha a művelet sikeres, akkor<br />
továbbléphetünk a videón belüli események részletezésére. Ebben a munkafolyamatban egy függvény<br />
pillanatképeket készít az általunk feltöltött videóból. A függvény az FFMPEG-PHP nevü API-t használja,<br />
mely lehetővé teszi audió és videó fájlok elérését és belőlük történő információk kinyerését. Lehetőséget<br />
211
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
biztosít videó állományokból való képkockák kimentésére és azok manipulálására a PHP kép függvények<br />
segítségével. A feltöltött rekordunk a 3. ábrán látható formában lesz elérhető a továbbiakban.<br />
3. ábra A videoállomány adatai<br />
Ha úgy döntünk, hogy videóállományunk metaadatai módosításra szorulnak, akkor változtathatunk<br />
rajtuk a szerkesztés gombra kattintva. Ekkor a részletes nézet elrendezéséhez hasonló oldalon<br />
szerkeszthetjük adatainkat. Csak azokat az adatokat módosíthatjuk, amiket az eredeti feltöltésnél is mi<br />
adtunk meg. Ha egy rekordot szeretnénk törölni, akkor arra egy egyszeri jóváhagyás után kerül sor. A<br />
rekord az alapadatok és az összes hozzá kapcsolódó táblából törlődik. A törölt rekord azonosítóját a<br />
jövőben egy új feltöltés sem kaphatja meg. Erről a MySQL „auto increment” kifejezése gondoskodik.<br />
4.3. A keresés funkció<br />
A keresés funkció alapja a MySQL „Full-Text Search” algoritmusa, ami a „FULLTEXT” index<br />
segítségével keres a táblák rekordjaiban. Szabályosan csak az ilyen módon indexelt mezőkben (és<br />
MyISAM táblákban) kereshetünk, amely csak karakteres (CHAR, VARCHAR, TEXT) típusú lehet.<br />
Keresőmotorom a „MATCH() AGAINST()” szintaxist követi, ahol is az első zárójelben megadjuk<br />
azokat a mezőket, amiben keresünk, a másodikban pedig azt a kifejezést, amit meg szeretnénk találni.<br />
212
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Esetemben a zárójelek „SWITCH” kapcsolók kimeneteit és az űrlapoktól kapott változókat tartalmaznak.<br />
Erre azért van szükség, mert a keresési feltételek a felhasználó igénye szerint változnak.<br />
A keresés során öt tényezőt módosíthatunk kedvünk szerint. A keresés módja alapbeállításként a „teljes<br />
keresés”, amikor is a „Full-Text” keresés „természetes nyelv” módja lép életbe. A gyakorlatban ez annyit<br />
tesz, hogy a vizsgált kifejezés minden szavát külön-külön megvizsgálja. Bármelyik szó is szerepel a<br />
keresettek közül az adatbázisban, az azt tartalmazó rekord a találatok között fog szerepelni függetlenül<br />
attól, hogy esetleg nem a beírt sorrendben tartalmazza azokat.<br />
A keresés során bármely egyező rekord egy találati értéket kap attól függően, hogy mennyire felel meg<br />
a keresett kifejezésnek. Az a rekord, amelyben az összes keresett szó szerepel, magasabb értéket kap, mint<br />
az, amelyikben csak az egyik keresett szó. A keresés eredményét pedig a találati értékek szerinti csökkenő<br />
sorrendben kapjuk meg.<br />
Hátránya és egyben előnye is a „természetes nyelv” módszernek, hogy azokat a szavakat, amelyeket<br />
vizsgált táblánk rekordjainak több mint 50%-a tartalmazza, nem vizsgálja a keresés során. Így<br />
koncentráltabb eredményeket kaphatunk, keresésünk gyorsabban lefut, viszont emiatt nem vizsgálja a<br />
szótöredékeket, csak a külön álló kifejezéseket.<br />
Ha a szótöredékeket is vizsgálni szeretnénk, akkor a teljes helyett a szótöredékekre való keresést kell<br />
választanunk. Ez az előzőtől eltérően nem a „természetes nyelv”, hanem a „logikai mód” segítségével<br />
lehetséges. Ekkor az „IN BOOLEAN MODE” módosítót kell hozzáfűzni a „MATCH AGAINST”<br />
utasításhoz és a keresett kifejezést „*” jelek közé tenni. Ezáltal kereshetőek lesznek a szóeleji és szóvégi<br />
részletek is. Sajnos a keresés ebben a módban már nem vizsgálja, hogy mennyire egyezik meg a talált<br />
érték a keresett kifejezéssel, így már nem rendezhető a lekérdezés a találati értékek szerint, viszont nem<br />
kizárólag csak fulltext indexű mezőkben tud keresni és az 50%-osnál nagyobb arányban jelen lévő<br />
szavakat is megtalálja.<br />
Ha kifejezetten egy szóösszetételre vagyunk kíváncsiak, ahol a szavak sorrendje is számít, akkor a<br />
„kifejezésre való keresés”-t kell választanunk. Ez is a logikai keresési módot használja, de csillag jel<br />
helyett idézőjelbe kell tenni a keresett szöveget.<br />
Miután eldöntöttük, hogy milyen keresést használunk, kiválaszthatjuk, hogy mely mezőkben akarunk<br />
keresni. Alapesetben az összes „fulltext” indexű mezőn végig fut a keresés, de akár megadhatjuk, hogy<br />
csak a címben vagy csak a képes tartalomjegyzékben keressen. Megadhatjuk azt is, hogy a keresés<br />
eredménye milyen szempont szerint legyen sorba rendezve. Az alapérték a kapcsolati érték, vagyis a<br />
relevancia szerinti csökkenő sorrend, de akár a készítés ideje szerint is rendezhetjük, csökkenő vagy<br />
növekvő sorrendbe. A keresést szűkíthetjük évszám és a videoanyag hossza szerint is.<br />
A keresésen túl lehetőségünk van bizonyos feltételek szerint lekérdezést végezni az adatbázisban, így<br />
keresési kifejezések nélkül is találhatunk az igényeinknek megfelelő mozgóképeket. Ezt a lehetőséget<br />
láthatjuk a 4. ábrán.<br />
213
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
5. Következtetés<br />
4. ábra A „Kategóriák” menüpont felülete<br />
Célomat, a mezőgazdasági vonatkozású tárgyak oktatására használható web oldalt az „AVIMEDAT”<br />
fantázianevű portálom megvalósításával értem el, ami a dolgozatomban meghatározott feltételeknek<br />
minden szempontból megfelel. A videó-állományok feltöltése után azok tartalmában három féle keresési<br />
eljárással is megtalálhatjuk az általunk megadott kifejezést és az eredményt egyéni igényeinknek<br />
megfelelően szűrhetjük és sorba rendezhetjük. Az arra jogosultak pedig szerkeszthetik az adatbázist, a<br />
feleslegessé vált vagy problémás tételeket pedig törölhetik is.<br />
Portálom jó kiindulási alapja lehet egy ténylegesen bevezetni kívánt rendszernek. A szempontok, ami<br />
alapján megterveztem oldalamat, a további fejlesztés során is megállják a helyüket. A felmerült problémák<br />
kijavításával és a meg nem valósított ötletekkel egy életképes megoldás születhet a mozgóképi<br />
adatállományok alkalmazására a mezőgazdaság oktatásában.<br />
214
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Mezőgazdasági szaktanácsadás on-line támogatással – On-line benchmarking<br />
tesztüzemi adatok alapján<br />
Sápi András 1<br />
Abstract. „Automatic driving, precision farming, angular offset compensation, automatic vaporizer”, these<br />
definitions are only several of those automation – serving activities that are available even today. What can be said<br />
about the immaterial services on that field? How much would farmers appreciate a “robot consultant” working<br />
online? Following this stream of thought, my goal is to create an online consultancy system which gives advices<br />
to the farmers about the expected future situation of their farms, and detects possible bankruptcy – situations based<br />
on certain financial, accounting and economic indicators. Furthermore, my goal is the partial reformation of the<br />
consultancy system, which allows the replacement of human consultants with online “robot” consultants, which<br />
would be a new option besides the personal consultations.<br />
Keywords: consultancy, benchmarking, financial – accounting indicators.<br />
Összefoglaló. Az „Automata kormányzás, precíziós gazdálkodás, dőlésszög-kompenzáció, automata permetező”,<br />
ezen fogalmak csak néhánya azoknak az automatizálást szolgáló tevékenységeknek, amely már napjainkban is<br />
elérhetők. De vajon mi a helyzet az immateriális jellegű szolgáltatásokkal ugyanezen a területen? Miként/milyen<br />
érdeklődési szinttel állnának a termelők hozzá egy tegyük fel, online működő „robot tanácsadóhoz”? Ezen szálat<br />
követve, célom egy olyan on-line szaktanácsadó rendszer kialakítása, melyben bizonyos pénzügyi, számviteli és<br />
gazdasági mutatók alapján a gazdálkodó tanácsot szeretne kapni üzeme várható alakulásáról és így az esetlegesen<br />
felmerülő csőd-helyzetek detektálásáról. További célom a szaktanácsadási rendszer részleges reformálása, mely<br />
kapcsán az eddigi kizárólagosan személyes konzultációk mellett lehetőség nyílna a tanácsadó helyettesítésére, online<br />
„robot” tanácsadók által.<br />
Kulcsszavak: tanácsadás, benchmarking, pénzügyi – számviteli mutatók.<br />
1. Bevezetés<br />
Tisztelt Olvasó az alábbi fejezetben először megismerkedhet a téma jelenlegi helyzetével és azon<br />
lehetőségekkel röviden, amelyeket az automatizáció/automatizált tanácsadás magában hordozhat a<br />
mezőgazdaság terén. Ezt követően a jelenlegi helyzetet (vö. best practice) meghaladóan kerülnek<br />
megfogalmazásra a célok, hasznosság, illetve a megszólítandó célcsoportok kerülnek ismertetésre.<br />
1.1. Cél<br />
A tanulmány elsődleges célja egy „Jól szervezett, online tesztüzemi üzemcsoportos és anonim üzemi<br />
(monetáris és naturális) adatok alapján (vö. http://miau.gau.hu/myx-free/olap/olap2/2_olap_m.php3)<br />
online, automatizált tanácsadás az érintett objektumok (régiók/vállalkozások) adatainak/becsléseinek<br />
bekérését (plauzibilitás-tesztjét) követően”. (Forrás: Pitlik, http://miau.gau.hu)<br />
A mérlegelemzések negatív tendenciájú eredményeként feltárt információ felhasználásával megelőzni<br />
az esetlegesen bekövetkező csőd-közeli állapotokat, valamint pozitív jellegű visszajelzés esetén igazolást<br />
adni az üzem megfelelő irányú működéséről és így megerősítvén a gazdálkodót a jövőbeni profit<br />
realizálás lehetőségéről amennyiben hasonló termelési és tevékenységi szint mellett folytatja vállalata<br />
irányítását (vö. online döntéstámogató szimulátor).<br />
1 Sápi András<br />
University of Szent István, 2103 Gödöllő, Páter Károly utca 1, Hungary<br />
sapi88@gmail.com<br />
215
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Fontos szempont az automatizálásnál, hogy az egyensúlyteremtés figyelembe vételével történjen (csak<br />
ott és csak annyi robotizálás, amennyi szükséges: megtalálni azokat az élethelyzeteket melyeknél az<br />
egyensúlyteremtés érvényesül és mindezt on-line).<br />
Hosszabb távú cél olyan üzleti modell kialakítása, mely keretében a dolgozat eredményei<br />
megjelenhetnek a piacon. Ahol elsődlegesen az ügyfél egzisztálásának elősegítésével és támogatásával a<br />
saját megélhetés is lehetővé válik.<br />
Valamint a dolgozat stratégiai szinten fogalmazza meg a tanácsadás helyes megközelítését, és kísérletet<br />
tesz ezen stratégiák operatív szintű realizálására.<br />
1.2. Célcsoport<br />
Jelen elemzések/szolgáltatások potenciális célcsoportját azok az egyéni árunövény-termelő<br />
gazdálkodók jelentik, akik a mérleg adataik és egyéb pénzügyi mutatószámok alapján tájékoztatást<br />
szeretnének kapni üzemük életképességének dinamikus változásáról, és az így kapott információ<br />
birtokában a jövőt befolyásoló döntéseket hozni, mellyel az esetlegesen még fel nem ismert csődhelyzetek<br />
elkerülhetők.<br />
Másrészről a szaktanácsadók megszólítása, a munkafolyamatok kiszélesítése érdekében és a velük<br />
lefolytatott kooperáció után a szolgáltatás felhasználóbarát jellegének magasabb szinten való kialakítása<br />
valamint hatékonyságának javítása.<br />
Harmadik félként megjelennek a dinamikus (több évre szóló) elemzésből következően a hitelt nyújtó<br />
bankok, ahol a kockázat elemzés, vagyis az üzem „törlesztő” képességének vizsgálata elengedhetetlen<br />
feltétele a kockázat-alapú hitelnyújtásnak.<br />
Negyedik félként pedig az adatbázist szolgáltató szervezet az Agrárgazdasági Kutató Intézet<br />
(későbbiekben AKI) jöhet szóba, mint egyfajta új tanácsadási szolgáltatás a Tesztüzemi adatgyűjtésben<br />
részt vevő gazdálkodók/vállalatok1 számára, ahol az „ingyenes könyvelés” (KAPRONCZAI, 2008)<br />
mellett még ez jelenhetne meg.<br />
Célterületként pedig szóba jön a nemzetközi szinten történő terjeszkedés, lévén a dolgozat egy szelete a<br />
mezőgazdasági tanácsadás új módszertani alapokra helyezését feszegető Giessen-Gödöllő<br />
egyeztetéseknek.<br />
A későbbiekben pedig, mindenki ügyféllé válik, aki valamilyen érdekvédelmi szervezetnek a tagja és<br />
így ezen szervezetek általános szolgáltatási csomagjához tartozna az e fajta tanácsadó rendszerekhez való<br />
hozzáférés, amit a felhasználó automatikusan megkap a tagsági díj befizetésekor.<br />
1.3. Hasznosság<br />
A megadott pénzügyi adatok alapján a Tesztüzemek tekintetében az adott üzem pozícionálása statikus<br />
esetben, dinamikus oldalról pedig a megszerzett tudás haszna, mellyel elkerülhető a csőd-közeli állapot.<br />
Másrészről a cégminősítés hasznossága, de miért is?<br />
„A jelenlegi gazdasági helyzetben versenyelőnyt jelent, ha a vállalkozás saját magáról vagy<br />
partnereiről független pénzügyi minősítéssel rendelkezik. Aki rendelkezik a bizalom védjegyével, az azt<br />
bizonyítja, hogy stabil lábakon áll, hosszútávra lehet vele együttműködést tervezni, nincsen titkolni valója<br />
a partnereivel szemben. Végső célunk az, hogy a gazdaság szereplői tisztában legyenek partnereik<br />
fizetőképességével és teljesítőképességével...a védjegy használata nem kötelező, azonban<br />
meggyőződésünk, hogy aki fontosnak tartja, hogy a piaci szereplők felé is bizonyítsa pénzügyi stabilitását<br />
egy független pénzügyi minősítéssel, az sokkal megbízhatóbb partnerként jelenik meg a piacon. A<br />
megbízhatóságnak pedig jelen gazdasági helyzetben nagyobb a jelentősége, mint bármikor máskor!”<br />
216
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
(Forrás: MCM-Magyar Cégminősítő (2004): "A Bizalom Védjegye",<br />
http://www.adossagborze.hu/index.php?m=16791 [Letöltve: 2009.09.15] )<br />
2. Anyag és módszer<br />
Fontos volt az adatbázis kiválasztásánál az, hogy olyan adatokat tartalmazzon, melyek az<br />
agrárszektorban tevékenykedő vállalatok tevékenységéről és működéséről szólnak, s általános érvényűen<br />
rendelkezésre állhatnak. Így esett a választás a szabadon kezelhető, nagy mennyiségű adattal rendelkező<br />
tesztüzemi adatbázisra. Valamint lényeges volt még a rendszeres évenkénti adatgyűjtés kritériuma és az<br />
évenkénti homogén mutatók jelenléte a dinamikus elemzéshez.<br />
2.1. Számviteli és pénzügyi mutatók, mint az üzem pozicionálás eszközei<br />
Egy vállalkozás tevékenységének megítéléséhez a számviteli és pénzügyi mutatói a legalkalmasabbak.<br />
Így ezen mutatókat kinyervén az adatbázisból, azonnal felhasználhatóvá váltak, mint az üzempozicionálás<br />
eszközei.<br />
2.2. Mutatók a Mérlegből és az Eredmény-kimutatásból<br />
A tanácsadáshoz az alábbi Mérleg és Eredmény-kimutatás mutatók kerülnek inputként bekérésre:<br />
• Befektetett pénzügyi eszközök (Ft/ha)<br />
• Adózott eredmény (Ft/ha)<br />
• Értékesítés nettó árbevétele (Ft/ha)<br />
• Aktivált saját teljesítmények (Ft/ha)<br />
• Vásárolt anyagköltségek (Ft/ha)<br />
• Eszköz érték (Ft/ha)<br />
• Forgó eszközök értéke (Ft/100ha)<br />
• Kötelezettségek értéke (Ft/ha)<br />
• Mérleg szerinti eredmény (Ft/ha)<br />
• Saját tőke (Ft/ha)<br />
• Személyi jellegű ráfordítások (Ft/ha)<br />
A szakirodalom hosszan taglalja e mutatók hasznosságát és lehetőségüket a csőd- és trendelőrejelzés<br />
területén, így ezt a szálat követve kerültek bele az elemzésbe, valamint, mert a Tesztüzemi adatbázis<br />
nagyrészt a pénzügyi mutatókból tartalmaz adatokat.<br />
2.3. Mutatók a gazdálkodási tevékenység jellemzésére<br />
A tanácsadáshoz az alábbi termelékenységet leíró mutatók kerülnek inputként bekérésre:<br />
• Cash Flow (Ft)<br />
• Dinamikus eladósodottsági mutató (év)<br />
• Agrártámogatások értéke (Ft/ha)<br />
• Egyéb forrásokból származó bevételek (Ft/ha)<br />
• Ingatlanok értéke (Ft/ha)<br />
• Likviditási ráta (%)<br />
• Likviditási gyorsráta (%)<br />
• Munka-jövedelmezőség értéke (Ft/ÉME)<br />
• Nettó beruházás értéke (Ft/ha)<br />
• Standard Fedezeti Hozzájárulás (későbbiekben SFH) (Ft)<br />
• Termelési érték arányos jövedelmezőség (%)<br />
• Beruházási támogatások (Ft/ha)<br />
217
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Ezen mutatók a legkülönbözőbb bontásban kerülnek megjelenítésre a Tesztüzemi adatbázisban (pl.<br />
Ingatlanok tovább van bontva termőföld, ültetvény és épületekre), így e bontások teszik ki lényegében a<br />
mutatók nagy részét. Az elemzéshez kizárólag az összesített értéket kifejezők lettek felhasználva (pl.<br />
Ingatlanok összes), így egyszerre került kezelésre minden részeleme az adott mutatószám-csoportnak.<br />
2.4. A tanácsadás alapja<br />
Az alkalmazott/bekért mutatók mindegyikéhez (évenként) tartozik 4 db kvartilis érték az alábbi<br />
jelöléssel (--,-,+,++). A kvartilisekhez a következő magyarázat tartozik:<br />
„++: felső negyed (az egy gazdaságra jutó mérleg szerinti eredmény alapján csökkenő sorba rendezett<br />
gazdaságok első 25 %-a)<br />
+: második negyed (az egy gazdaságra jutó mérleg szerinti eredmény alapján csökkenő sorba rendezett<br />
gazdaságok második 25 %-a)<br />
-: harmadik negyed (az egy gazdaságra jutó mérleg szerinti eredmény alapján csökkenő sorba rendezett<br />
gazdaságok harmadik 25 %-a)<br />
--: alsó negyed (az egy gazdaságra jutó mérleg szerinti eredmény alapján csökkenő sorba rendezett<br />
gazdaságok utolsó 25 %-a)” (Forrás: AKI, https://www.aki.gov.hu/ )<br />
3. Eredmények<br />
Eredményként említhető meg a tanácsadás részleges automatizálása (http://miau.gau.hu/myxfree/index.php3?x=exs0003),<br />
nagy hangsúlyt fektetvén a konzultációs folyamatok részleges<br />
helyettesítésére, mellyel erőforrások takaríthatók meg, valamint online bármikor elérhetők ezek a<br />
szolgáltatások.<br />
Valamint az automatizálás példájára létrejött, tanácsadási folyamatokat részben helyettesítő online<br />
felület, amely a következőképpen jellemezhető:<br />
„Objektivitás<br />
A minősítés alapját a vállalati pénzügyi kimutatásokból számítható mutatószámok képezik.<br />
Egységesség<br />
Az összes vállalatot azonos módszerrel, azonos összehasonlítási skálával értékeljük.<br />
Többváltozós, egyidejű minősítés<br />
Vállalatcsoportok, vállalati rangsorok, „toplisták” kialakítása történhet meg több ismérv egyidejű<br />
figyelembevételével.<br />
Függetlenség<br />
A vállalati mérlegek „személytelenségéből” adódóan a cégek megítélése pártatlan.” (VIRÁG, 2004)<br />
Az említett előnyöknek köszönhetően a módszer alkalmas olyan esetekben, amikor a vállalati<br />
teljesítményt objektív eljárással, egységes módon kívánjuk meghatározni. Valamint a lefojtatott elemzések<br />
után, több vállalat esetében lehetőség nyílik a gazdaságok több szempontú minősítésére és rangsorolására<br />
amennyibe erre igény merül fel.<br />
4. Élethelyzet bemutatása<br />
Adott egy egyéni árunövény termelő, aki részt vett a tesztüzemi adatbázis gyűjtésében, ill. azonos<br />
módszertannal képes a keresett mutatószámok biztosítására és tájékoztatást szeretne kapni arról, miként<br />
alakult a gazdálkodás sikerességének tendenciája az évek tekintetében (tesztüzemi viszonylatban). Az<br />
218
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
online felületen megadja a kért mutatókat, melyeknek hátterében az algoritmus elhelyezi az értékeket<br />
mutatószámonként és évente a három értékelési kategória (alsó=problémás=piros, középső=átlagos=sárga,<br />
felső=megnyugtató=zöld) szerint. Így évenként összegezve láthatóvá válik, a mutatók erőtereinek<br />
eloszlása, az évek során pedig leszűrhető egy tendencia az üzem tevékenységét illetően. Javuló, azaz<br />
folyamatosan zömmel a felső csoportba sorolhatók a mutatók, tehát folytathatja termelését a megszokott<br />
módon, stagnáló tehát zömmel a középső csoportba illeszthetők a mutatók, valamint csökkenő, ahol a<br />
mutatók egyre nagyobb része sorolható az alsó csoportba, így intézkedéseket ajánlott tennie, amennyiben<br />
el kívánja kerülni az esetleges csőd-helyzeteket. A gyanúgeneráló rendszer használatával minimalizálható<br />
a pénzügyi és egyéb tanácsadók alkalmazása, mellyel anyagi erőforrás takarítható meg.<br />
5. Következtetés<br />
Az elért saját eredmények a szaktanácsadás terén több szintre vezethetők vissza: először is az<br />
objektivizálás, ahol a mérleg, eredmény-kimutatás és egyéb (naturális) adatokból hosszú távú<br />
következtetéseket lehet levonni, trendeket lehet meghatározni és objektívan (az adatokon keresztül) lehet<br />
látni/láttatni egy vállalat tevékenységét.<br />
Másodszor a tudástöbblet, mely az adatból indul, és információvá alakulásához a szakértő tudása kell<br />
és ezen tudás, ami, ha algoritmusba foglalható, akkor kerülhet előtérbe az automatizáció, mely az ember<br />
felszabadítását jelenti minden olyan (repetitív) tevékenység alól, mely gépi programba foglalható és ehhez<br />
még hozzájárul, hogy így a szaktanácsadó tudása (a gépi programozás révén) nem vész el.<br />
Eredményként jelenik meg a realizálható haszon, több oldalról is jelentős, mégpedig a tanácsadó<br />
oldaláról, akinek tudása szakértői rendszerekbe van foglalva, így lényegében akkor is használják tudását,<br />
amikor nem tud róla (ez tekinthető a tudás transzfer megreformálásának), hanem közben pl. személyes<br />
konzultációkat folytat. A vállalkozó oldaláról, akinek nem kell kifizetnie ilyen esetekben a konzultációkért<br />
járó magasabb összegeket, hanem elég csupán a számítógép elé ülni, ahol ugyanúgy minőségi tanácsokat<br />
kaphat.<br />
Valamint eredményként jelenik meg az eddig félreértelmezhetően (álobjektivizálásra törekvően)<br />
használt mérleg- és eredmény-kimutatás adatok, valamint pénzügyi mutatók szisztematikus, mindentmindennel<br />
összevetve történő automatizált elemzése statikusan és dinamikusan nagy hangsúlyt fektetve a<br />
felhasználó támogatására. A későbbiekben pedig jövőképként a szaktanácsadók információ<br />
brókerekké/adatbányászokká (ágazati kontrollerekké) alakulhatnak, valamint amennyiben létrejönnek az<br />
on-line szaktanácsadó rendszerek, akkor mind a szaktanácsadók, mind pedig a tanácsot kérők számára<br />
egyértelműen pozitív életképek képezhetők azáltal, hogy a tanácsadóknak kapacitás felszabadítás által<br />
több idejük lesz a személyes konzultációkra (ami a másik fél számára is fontos), valamint a képzett<br />
rendszereken keresztül az eddig nem felismert típushibák is orvoslásra kerülhetnek. Azon a területeken,<br />
melyeken a kapacitás szűkősségéből kifolyólag nem lehetett precízebb döntés-előkészítést támogatni<br />
(optimum függvények növény védőszerekre, műtrágyára), ott a megtakarított erőforrásokat/szakemberek<br />
felhasználván lehetségessé válna ilyen szintű stratégia döntések meghozatala objektív módon.<br />
Hivatkozások<br />
Virág M. (2004): Pénzügyi elemzés, csődelőrejelzés. Aula kiadó, Budapest<br />
Agrárgazdasági Kutató Intézet (1998): Alkalmazott rövidítések,<br />
https://www.aki.gov.hu/download/tesztuzemek_2008_evi_eredmenyei_pdf/14 [Letöltve: 2010.09.01]<br />
MCM-Magyar Cégminősítő (2004): "A Bizalom Védjegye", http://www.adossagborze.hu/index.php?m=16791<br />
[Letöltve: 2009.09.15]<br />
Pitlik L. (2009): Mezőgazdasági szaktanácsadás automatizálása http://miau.gau.hu/myx-free/index.php3?x=agrar<br />
[Letöltve: 2010.09.01]<br />
219
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Műholdfelvételek nyilvántartó rendszerének fejlesztése<br />
Soós László 1<br />
Abstract. For my thesis I developed a program to catalogue satellite images. I got the idea of this from the<br />
employees of the Institute of Geodesy, Cartography and Remote Sensing (FÖMI), because previous it was done<br />
on paper. The newly developed program is able to search an outside database based on user input. It displays the<br />
results of the search query not only in plain-text, but also on a map of Hungary indicating the area covered by the<br />
satellite image. Furthermore, the program can display a thumbnail of the picture itself. The application can process<br />
search results in several ways, for example, the results can either be exported into a text file, or they can be<br />
printed. The other main function of the application besides searching is the expansion of the database via mostly<br />
automatic upload of images. The user can search for the pictures he wants to upload the database from within the<br />
program itself, then after marking the pictures, the software automatically enters associated data into the database.<br />
Keywords: Landsat TM image, Access database, C#, satellite image, catalog<br />
Összefoglaló. Szakdolgozatom keretében egy műholdképek katalogizálását megvalósító programot fejlesztettem.<br />
Az alkalmazás létrehozásának ötletét a Földmérési és Távérzékelési Intézet (FÖMI) munkatársaitól kaptam, mivel<br />
eddig a felvételek katalogizálása papír alapon történt. A létrehozott program egy külső adatbázisban képes a<br />
felhasználó által megadott szempontok szerint keresni. A keresés eredményét nem csak szöveges formában jeleníti<br />
meg, hanem egy Magyarországot ábrázoló képre kirajzolja, hogy a műholdkép melyik területet foglalja magában,<br />
továbbá megjeleníti a felvétel kicsinyített mását is. A keresési eredményeket többféleképpen képes feldolgozni a<br />
program, például elmenthetjük a leszűrt adatokat szöveges fájlba vagy akár ki is nyomtathatjuk azokat. Az<br />
alkalmazás másik fő funkciója a keresés mellett, az adatbázis feltöltése. Az adatbázisba való feltöltés részben<br />
automatikus. Amelyik képek adatait fel szeretnénk tölteni az adatbázisba, azokat a programon keresztül<br />
megkeressük, majd kijelölésük után a program automatikusan feltölti a kiválasztott képek adatait az adatbázisba.<br />
Kulcsszavak: Landsat TM felvétel, Access adatbázis, C#, űrfelvétel, katalógus<br />
1. Bevezetés<br />
A gazdaság számos területén érzékelhető az információ technológia eszközeinek gyors ütemű<br />
fejlődése, egyre szélesebb körű felhasználása. Nincs ez másképp a mezőgazdaság területén sem. A<br />
mezőgazdaság területén használt számos informatikai eszköz között megemlítendők a különböző<br />
agrárinformációs rendszerek, a szakterületi adatbázisok, a szakértő rendszerek, a precíziós mezőgazdaság,<br />
az elektronikus kereskedelem és az egyéb online szolgáltatások.<br />
Jól megtervezett agrárinformációs rendszerek nélkül lehetetlenség lenne biztosítani azt a rengeteg<br />
információt, amely az Európai Unió által, a Közös Agrárpolitikát érintő döntések meghozatalához, a<br />
mezőgazdaság szabályozásához és a támogatások kifizetéséhez szükséges (Kapronczai, 2007).<br />
Az informatika és a számítógépek sokrétű felhasználásának egyik legelterjedtebb területe napjainkban,<br />
az adatbázisok alkalmazása. Szinte minden komolyabb web-alkalmazás vagy információ rendszer mögött<br />
áll egy jól felépített adatbázis. Az adatbázisok célja adatok megbízható, hosszútávon tartós (idegen szóval:<br />
perzisztens) tárolása és viszonylag gyors visszakereshetőségének biztosítása.<br />
Egy jól felépített adatbázis és egy hozzá tartozó keresőfelület nagyságrendekkel képes felgyorsítani és<br />
megkönnyíteni a felhasználó munkáját. Továbbá lehetőség van olyan új összefüggéseiben vizsgálni a<br />
keresett információkat, amire informatikai segítség nélkül nem is lenne lehetőség, esetleg csak több<br />
1 Soós László<br />
laszlo.soos@index.hu<br />
220
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
különálló adat egyidejű használatával. Egy jól tervezett alkalmazás egyszerre több különálló forrásból<br />
származó nagy adatmennyiséget képes logikailag egymás mellé rendelni és kezelni.<br />
Szakdolgozatomban egy űrfelvételek katalogizálását támogató rendszer fejlesztésének lépéseit,<br />
működésének folyamatát, és lényeges funkcióit mutatom be. Az alkalmazás létrehozásának ötletét a<br />
Földmérési és Távérzékelési Intézet (FÖMI) munkatársaitól kaptam. Jelenleg a felvételek, áttekintő<br />
kérelmek katalogizálása papír alapon (1. ábra) történik a FÖMI-ben, ennek kiváltására született a program<br />
elkészítésének ötlete.<br />
1. ábra. Egy ábra a papír alapú katalógusból<br />
Az alkalmazás fejlesztésekor az alábbi szempontokat igyekeztem figyelembe venni:<br />
• Az adatokat lehessen bővíteni, módosítani, újakat hozzáadni<br />
• A továbbfejleszthetőség kritériumainak megfeleljen<br />
• Legyen felhasználóbarát, csekély szintű informatikai ismeretekkel (a Windows kezelési<br />
metodikájának ismerete) is könnyen kezelhessék a felhasználók, tudják a számukra értékes<br />
információkat leszűrni<br />
• Az új adatok feltöltése bizonyos szinten automatikus legyen a gépelési hibák csökkentése céljából,<br />
továbbá ne igényeljen sok időt.<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. A felhasznált adatok<br />
A fejlesztett szoftverben található képek mindegyike a Landsat TM műholdképek nyilvántartó<br />
rendszeréből származik. A felhasznált képek nem az eredeti műholdképek, hanem úgynevezett Quick<br />
221
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Look-ok. Ezek a képek lényegében degradált mintái a műholdfelvételeknek. Teljesen ugyanazt a területet<br />
mutatják, mint az eredet műholdképek, viszont lényegesen rosszabb felbontásúak és méretük is<br />
nagyságrendekkel kisebb.<br />
Ezek a kisméretű képek viszont teljesen megfelelnek arra a célra, hogy tájékoztató jelleggel<br />
megjelenjenek az adatbázis keresési eredményét kiegészítve. További előnyük az alkalmazás<br />
szempontjából, hogy kis méretük miatt gyorsan megjeleníthetők, és az eredeti műholdfelvételekkel<br />
ellentétben jpg formátumúak, amelyet a fejlesztett szoftver is tud kezelni bármiféle konvertálás nélkül is.<br />
A Quick Look-ok ingyenesen megtekinthetők és letölthetők a felvételeket szolgáltató cég honlapjáról,<br />
a http://glovis.usgs.gov/-ról.<br />
Minden letöltött képhez tartozik egy metafájl amely az adott képről tartalmaz bővebb információkat.<br />
Ezek a fájlok tulajdonképpen meta kiterjesztésű szöveges dokumentumok. A fejlesztés szempontjából<br />
nem elhanyagolható szempont, hogy a metafájlok és a képek nevei megegyeznek, így könnyen<br />
azonosítható volt minden kép kiegészítő fájlja, illetve a metafájlok szerkezete egységes, így könnyen<br />
lehetett a szükséges adatokat kinyerni és felhasználni.<br />
Néhány hasznos adat, amelyeket a metafájlok tartalmaznak:<br />
• entityID = LT41860271987334XXX01 (a felvétel egyedi azonosítója)<br />
• path = 186 (A Worldwide Reference System alapján melyik oszlop tartalmazza a képet)<br />
• row = 27 (A Worldwide Reference System alapján melyik sor tartalmazza a képet)<br />
• cloud_cover = 0 (felhőborítottság mértéke)<br />
• corner_ul_lat = 48.38164 (bal felső sarok szélességi koordinátája)<br />
• corner_ul_lon = 21.07820 (bal felső sarok hosszúsági koordinátája)<br />
• corner_ur_lat = 48.02608 (jobb felső sarok szélességi koordinátája)<br />
• corner_ur_lon = 23.50955 (jobb felső sarok hosszúsági koordinátája)<br />
• corner_lr_lat = 46.46588 (jobb alsó sarok szélességi koordinátája)<br />
• corner_lr_lon = 22.86875 (jobb alsó sarok hosszúsági koordinátája)<br />
• corner_ll_lat = 46.81120 (bal alsó sarok szélességi koordinátája)<br />
• corner_ll_lon = 20.50498 (bal alsó sarok hosszúsági koordinátája)<br />
2.2. Felhasznált eszközök<br />
A FÖMI-ből kapott kezdeti adatbázis egy Excel táblázatban tárolt lista volt, amely egy oszlopból állt,<br />
ez az oszlop csak a képek fájlneveit tartalmazta. A képek neveiből az összes szükséges adatot le lehetett<br />
generálni.<br />
A képek elnevezésének a szintaktikáját a következő példa mutatja:<br />
Kép neve egyben: LT41860271987334XXX01.jpg<br />
Kép neve szétbontva:<br />
1-3. karakterig: LT4: a felvételt készítő műhold típusa<br />
4-6. karakterig: 186: a kép hányadik oszlopban helyezkedik el<br />
7-9. karakterig: 027: a kép hányadik sorban helyezkedik el<br />
10-13. karakterig: 1987: a felvétel melyik évben készült<br />
14-16. karakterig: 334: hányadik napon készült az évben (Október 30.)<br />
A fent említett példa alapján az Excelben található függvényekkel töltöttem fel az összes mezőt,<br />
oszlopokba rendezve az adatok jelentése alapján.<br />
222
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Ezt követően a széttagolt Excel táblázatot konvertáltam egy Access táblába. Az alapkoncepció az<br />
elkészítésben az volt, hogy az első fázisban legyen egy működőképes, adatbázisból olvasni tudó, az<br />
adatbázist feltölteni képes program, amely nincs különválasztva a kezelt adatbázistól.<br />
Az adatbázis létrehozásához és szerkesztéséhez a Microsoft Office Access 2007 programot használtam.<br />
Azért erre a programra esett a választásom, mert használata egyszerű, nincs szükség külön kiszolgáló<br />
szervert üzembe helyezni a használatához, támogatja az SQL lekérdezéseket, amely könnyíti egy későbbi<br />
SQL adatbázisra való átállás lehetőségét.<br />
A programozáshoz használt fejlesztői környezet Microsoft Visual C# 2008 Express Edition volt. Ez a<br />
Microsoft Visual Studio ingyenesen letölthető változata, természetesen jóval kevesebb funkcióval. Ez a<br />
környezet úgynevezett IDE (Integrated Development Environment – integrált fejlesztőkörnyezet) szoftver,<br />
mely segíti a programozót a programírásban és tesztelésben (Csetényi et al, 2006).<br />
3. Eredmények<br />
A program indítása után a főmenüben az alábbi négy választási lehetőségünk van:<br />
1. Adatbázis betöltése: Erre a gombra kattintva kell meghatároznunk az adatbázis helyét. A Keresés<br />
és a Feltöltés gomb addig nem válik aktívvá, amíg nem adunk meg a program számára egy megfelelő<br />
struktúrájú adatbázist<br />
2. Keresés: Ebben az ablakban van lehetőség különböző feltételek megadásával keresni az<br />
adatbázisból<br />
3. Feltöltés: Itt lehet feltölteni az adatbázist új adatokkal. A jelenlegi verziójában a Quick Look-ok<br />
alapján van lehetőség a feltöltésre<br />
4. Kilépés: Kilépés az alkalmazásból. Erre a menüpontra klikkelve az egész alkalmazás leáll, tehát az<br />
összes megnyitott ablak eltűnik<br />
3.1. Az adatbázis betöltése<br />
Erre a menüpontra azért van szükség, mert attól függően, hogy honnan futtatjuk az alkalmazást, más<br />
lehet az adott meghajtó elnevezése, továbbá az adatbázis megadásakor a program ellenőrzi az<br />
adatbázisnak megadott fájl típusát, és az adatbázis szerkezetét. Ha bármilyen eltérés van a várt adatbázis<br />
és az aktuálisan betöltendő adatbázis között, a program hibaüzenettel reagál.<br />
A felhasználói hibák elkerülése végett a megnyitásra szolgáló dialógusablak csak az mdb kiterjesztésű<br />
fájlokat jeleníti meg. Itt kell megkeresnünk az adatbázist, a Windowsból jól ismert fájl megnyitására<br />
szolgáló dialógus ablak segítségével.<br />
Miután ez megtörtént, a program ellenőrzi a betölteni kívánt adatbázist. Az ellenőrzés több fázisban<br />
zajlik. Első lépésben a program ellenőrzi, hogy egyáltalán kiválasztottunk-e megnyitásra fájlt. A<br />
következő lépésben megpróbál kapcsolatot teremteni az adatbázissal, majd egy lépésben leellenőrzi az<br />
összes oszlop nevét és a bennük tárolt adatok típusát. Fontos megjegyezni, hogy az adatbázis oszlopainak<br />
sorrendjében megengedett az eltérés, mert az ellenőrzés sorrendtől függetlenül történik. Ha mindent<br />
rendben talál az alkalmazás, az adatbázis elérési útját egy változóban eltárolja. Ellenkező esetben<br />
hibaüzenetet jelenít meg, amely tartalmazza a hiba típusát és azt, hogy melyik oszlop ellenőrzése során<br />
talált hibát (2. ábra).<br />
223
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. ábra. Példa a hibaüzenet megjelenítésére<br />
A program jelenlegi állapotában 3 fajta hibát különít el:<br />
1. Az adatbázisból hiányzik egy vagy több oszlop: a program jelez és kiírja, melyik oszlopot nem<br />
találja<br />
2. Az oszlop formátuma nem egyezik a várt formátummal: itt is jelzést kapunk arról, hogy melyik a<br />
hibás formátumú oszlop<br />
3. További általános hibák: Ilyen hiba lehet például, ha az adatbázis formátuma nem megfelelő, vagy<br />
ha nem érhető el az adatbázis, mert megnyitották szerkesztésre<br />
3.2. A keresési lehetőségek<br />
Ha a főmenüben a Keresés opciót választjuk, az alkalmazás legösszetettebb ablaka jelenik meg. Az<br />
indításnál minden ablak és legördülő menü üres, ha ilyen állapotban indítunk keresést, akkor az<br />
adatbázisban szereplő összes rekordot kilistázhatjuk. Ez az alapértelmezett állapot, minden indításnál így<br />
néz ki.<br />
Az ablak bal oldalán helyezkednek el a legördülő menük, melyekben beállíthatjuk a kívánt keresési<br />
feltételeket. A következő feltételek alapján kereshetünk:<br />
• Év<br />
• Hónap<br />
• Nap<br />
• Path (sor)<br />
• Row (oszlop)<br />
• TM (műhold típusa).<br />
A Keresés gombbal indíthatjuk a lekérdezést, a Törlés gomb pedig az összes ablakot alaphelyzetbe<br />
állítja.<br />
A legördülő menük adatait az alkalmazás dinamikusan tölti fel az adatbázisban található értékek<br />
alapján, ezzel elkerülve, hogy esetleg olyan érték kerüljön a keresési feltételek közé, amelyet az adatbázis<br />
nem tartalmaz. A dinamikus feltöltés másik előnye, hogy ha bővítjük az adatbázist új adatokkal, akkor<br />
azok is automatikusan bekerülnek a szűrési feltételek közé. Az évszám kiválasztásakor továbbá egy<br />
előszűrés is lefut, melynek eredményeképpen csak azok a hónapok fognak megjelenni a legördülő<br />
listában, amelyeken készült műholdfelvétel az adott évben. Lehetőség van egyszerre több év képeire is<br />
keresni, ezt az év mellett található négyzet kipipálásával tehetjük meg. Ekkor megjelenik még egy<br />
legördülő menü, amely szintén az éveket tartalmazza. Ezáltal a két évszám közötti időszak összes képét<br />
tudjuk keresni.<br />
A legördülő menük mellett helyezkedik el az eredmények listázására szolgáló ablak. Miután<br />
ráklikkelünk a Keresés gombra, a feltételeknek megfelelő képek neveivel feltölti a program az ablakot. Ha<br />
nem felelt meg a feltételeknek egy kép sem, akkor a program üresen hagyja az ablakot. Ha keresésünk<br />
eredményes volt, tehát legalább egy rekord megjelenik az ablakban, lehetőség van az adott képről<br />
részletesebb információkat kérni. Ezt az adott kép nevére való kattintással tehetjük meg. Ekkor megjelenik<br />
224
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
az adatbázisban tárolt összes adat a képről, a képernyő alján pedig a kép kicsinyített mása, és annak<br />
elhelyezkedése Magyarországon (3. ábra).<br />
3. ábra. A keresési eredmény megjelenítése<br />
A Részletek ablak mellett jelennek meg az adatbázissal kapcsolatos adatok:<br />
• Az adatbázis aktuális helye<br />
• Hány rekordot tartalmaz az adatbázis<br />
• Hány rekord felel meg a keresési feltételeknek<br />
A képernyőn a legnagyobb helyet elfoglaló ablak az űrfelvételek helyéről ad tájékoztatást. Ennek az<br />
ablaknak egy Magyarországot ábrázoló jpg fájl a háttere. A képet az ArcGIS térinformatikai szoftverrel<br />
exportáltuk egy shape fájlból. A program jelenleg a WGS-84 vetületi rendszer adatai alapján dolgozik,<br />
ezért tűnik enyhén „laposnak” az ország.<br />
A Fájl menüben lehetőségünk van az adatbázis újbóli megnyitására, a feltöltési ablak megjelenítésére,<br />
a keresési eredmény kinyomtatására és a keresési eredmények elmentésére szöveges formátumban.<br />
Továbbá a kilépés menüpont is megtalálható itt. Kilépéskor az alkalmazás futása nem fejeződik be, csak a<br />
keresési ablak zárul be. A nyomtatás opcióra klikkelve egy almenü tárul elénk, amely az azonnali<br />
nyomtatást vagy a nyomtatási kép megtekintését kínálja fel, ez utóbbiból is lehetőségünk van nyomtatásra.<br />
Ennek az opciónak a használatakor az alkalmazás az alapértelmezettnek beállított nyomtatót használja.<br />
A keresési eredmények szöveges fájlként való mentésekor egy dialógus ablakból választhatjuk ki a<br />
szöveges fájlt, amibe menteni szeretnénk, illetve megadhatunk egy még nem létező fájlnevet, ezzel<br />
létrehozva egy új állományt a kiválasztott helyre.<br />
225
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.3. Új adatok feltöltése<br />
A feltöltés rész a jelenlegi állapotában a képek neveiből képes generálni az adatbázis megfelelő<br />
rekordjait. Az ablak megnyitásakor két üres, listák megjelenítésére alkalmas ablakot és egy Betölt, illetve<br />
egy Feltölt gombot találunk (4. ábra).<br />
4. ábra. A felöltési ablak adatok betöltése előtti (balra), és utáni állapota (jobbra).<br />
A Betölt gombra klikkelve egy dialógus ablak jelenik meg, melynek segítségével megkereshetjük az<br />
adatbázisba feltölteni kívánt képfájlokat. Az ablak kizárólag a képfájlokat jeleníti meg, ezzel is segítve a<br />
felhasználót a könnyebb kezelhetőségben, továbbá a csoportos kijelölés is biztosított, ha esetleg nagyobb<br />
mennyiségű kép adatát kell egyszerre felvinni az adatbázisba.<br />
A betöltés után a program ellenőrzi, hogy a kiválasztott képfájlok között nincs-e olyan, amelyet már<br />
tartalmaz az adatbázis. Miután az ellenőrzés lefutott, az adatbázisban már megtalálható képfájlok nevei a<br />
bal oldali listába kerülnek, és nem kerülnek újbóli feltöltésre (4. ábra). A Feltölt gomb csak a<br />
szétválogatás végeztével válik aktívvá.<br />
A Feltölt gomb megnyomásával elindul a képfájlok neveiből adatokat generáló különböző függvények<br />
futása, végül a kinyert adatok feltöltése az adatbázisba. Hiba esetén mindig a hiba okát leíró üzenetablak<br />
jelenik meg. Sikeres feltöltés esetén is jelzi a program a feltöltési folyamat végét, és tájékoztatja a<br />
felhasználót az újonnan feltöltött rekordok darabszámáról.<br />
4. Továbbfejlesztési lehetőségek<br />
A program jelenlegi állapotában használható, de úgy vélem, hogy rengeteg fejlesztési lehetőség<br />
kidolgozására van még szükség, hogy valóban hatékony és hasznos munkaeszköz válhasson belőle.<br />
Az alábbiakban összegyűjtöttem néhány, általam fontosnak vélt továbbfejlesztési lehetőséget, amelyek<br />
kidolgozására a következő verziók fejlesztése során érdemes lenne sort keríteni.<br />
4.1. Adatbázis távoli elérése<br />
A több felhasználós megvalósításhoz mindenképpen szükséges az adatbázist egy SQL szerverre<br />
feltölteni, a programban található adatbázis műveleteket pedig ehhez igazítva átalakítani. Ez leginkább a<br />
feltöltés rész miatt lenne lényeges, ellenkező esetben ugyanis minden felhasználónak a saját számítógépén<br />
kellene tárolnia egy adatbázist, ezáltal az új adatok feltöltése és egységesítése sokkal nehezebben lenne<br />
megoldható, mintha egy központi adatbázist írna és olvasna minden felhasználó. Ebben az esetben a<br />
mintaképeket és a metafájlokat is egy állandó, hálózatról elérhető tárhelyen érdemes elhelyezni. A képek<br />
tárolására két lehetőség is kínálkozik:<br />
226
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
1. Egységes mappastruktúra kialakítása a képek számára egy hálózatról elérhető tárhelyen: az<br />
adatbázis feltöltésén túl a mintaképek elhelyezését és rendszerezését is a program biztosítja, az emberi<br />
tényezőkből fakadó hibák elkerülése végett.<br />
2. Képek és metafájlok adatbázisban való tárolása: a metafájlok adatai számára egy új tábla<br />
létrehozására lenne szükség, illetve a képeket is egy külön táblában lehetne tárolni binárisan.<br />
4.2. Áttérés EOV vetületi rendszer alkalmazására<br />
A jövőbeni fejlesztések közé mindenképpen érdemes beütemezni az EOV vetületi rendszer használatát.<br />
Ebben az esetben, egy arányaiban helyes Magyarország képe jelenhetne meg a keresés ablakban. Az<br />
áttéréshez szükséges a WGS-84 és az EOV vetületi rendszer koordinátáinak átváltására alkalmazható<br />
képlet programba való implementálása.<br />
4.3. Nyomtatási lehetőségek bővítése<br />
Jelenlegi formájában a program egyszerre csak egy kiválasztott rekord részleteinek nyomtatását tudja<br />
megvalósítani, ezért mindenképpen hasznos lenne egyszerre több kijelölt adat kinyomtatásának<br />
lehetősége. A keresési eredmények listájának kinyomtatása is egy hasznos és megvalósítható funkció lehet<br />
a program evolúciójának következő lépcsőfokán.<br />
4.4. Mentés egyéb formátumokba<br />
A jelenlegi verzió egyszerű txt kiterjesztésű szöveges fájlokat hoz létre, ha egy keresési eredményt<br />
szeretnénk elmenteni. A txt fájl jelenleg csak a keresési feltételeknek megfelelő képek listáját tartalmazza.<br />
Érdemes lenne a mentési lehetőségek közé a több oszlopos (a képek összes adatát megjelenítő) mentést<br />
beépíteni. Ehhez alkalmazható a csv (comma-separated values) állományokba való mentési opció,<br />
amelynél az oszlopok közti elválasztást vesszővel jelöljük. A csv fájlok előnye, hogy egységes<br />
szerkezetük miatt rengeteg adatbázis és táblázatkezelő program képes használni őket, és saját használatú<br />
fájlformátumukra átalakítani. Ha a részletek nyomtatási képéhez hasonló dokumentum elrendezést<br />
szeretnénk kapni elektronikus formában, pdf fájlok generálását is meg lehet oldani a jövőbeni fejlesztések<br />
során.<br />
4.5. Egyéb típusú műholdfelvételek implementálása a rendszerbe.<br />
A rendszer jelenleg csak a Landsat 4-es és a Landsat 5-ös műholdak felvételeit tartalmazza. További<br />
műholdak képeinek bevonásával lényegesen javíthatnánk a program hasznosságát. Hogy a feltöltés és a<br />
keresés folyamata a mostani rendszerhez hasonlóan működjön, feltétlenül szükséges a további képeknek<br />
új táblákat kialakítani az adatbázisban, mivel ezeknek az elnevezése más logika alapján történik.<br />
4.6 Terület alapú keresések<br />
A jelenlegi rendszerben csak a műholdkép sor / oszlop adatai alapján valósul meg a terület alapú<br />
keresés. Ezeknél a képeknél ezen adatok alapján még viszonylag egyszerűen meg lehet állapítani melyik<br />
területet foglalja magába a kép, jobb felbontású képek esetén viszont az egy képen megjelenő terület<br />
lényegesen kisebb, tehát jóval több sor és oszlop fut át Magyarországon. Ez viszont már lényegesen<br />
megnehezíti a sorok és oszlopok alapján való tájékozódást.<br />
Ennek egyik megoldása lehet a térinformatikai irányú fejlesztés, tehát a jelenlegi raszteres formátumú<br />
kép helyett egy shape fájl megjelenítése a programmal. Ebben az esetben a shape állományok különböző<br />
metszeteivel meg lehetne oldani a terület alapú keresést.<br />
A raszteres megvalósításnál maradva, szükséges kialakítani egy rendszert, amely alapján régió- és<br />
megye szinten is be lehet azonosítani minden felvételt.<br />
227
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4.7. Általános informatikai fejlesztési lehetőségek<br />
3. A felhasználók tapasztalatai alapján tovább finomítani a kezelést<br />
4. Internetes változat elkészítése a nagyobb mobilitás érdekében<br />
5. Újabb tulajdonságok implementálása esetén a felhasználói felület átalakítása<br />
6. A hibaüzenetek ne csak a hibát jelezzék, hanem instrukciókat annak kijavítására<br />
Hivatkozások<br />
Csetényi A., Mohácsi L., Várallyai L. (2006): Szoftverfejlesztés – <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> Agrártudományi Centrum<br />
Agrárgazdasági és Vidékfejlesztési Kar, Debrecen<br />
Kapronczai I. (2007): Információs Rendszerek a közös agrárpolitika szolgálatában – Budapest. Szaktudás Ház Kiadó<br />
Zrt. p. 53.<br />
USGS Global Visualization Viewer honlapja: http://glovis.usgs.gov//<br />
228
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Térinformatikai vizsgálatok a vidéki természeti erőforrások védelme érdekében<br />
Szabó Zsuzsanna 1<br />
Abstract. The application of spatial scientific methods is inevitable in modelling the monitoring of environmental<br />
elements, the use of GIS gives the opportunity for an all around rating of the monitored area. It is especially the<br />
case for plainland areas, the state, movement and characteristics of surface and underground water have different<br />
characteristics regarding both the given spatial sections and instants. In my research I went through the Bihari<br />
Plains’ inland water canalizations project (EAOP-5.1.2.D/2F-2009-0007), I examined its expected effects and<br />
changes in the area’s land-use with the help of GIS. Regarding to the results in the study of the inland water<br />
system’s development’s future effects, the monitored drainage areas’ way of land-use became redesignable,<br />
assisting the success of the agricultural and environmental guidelines, besides the developing of the environmental<br />
resources’ quality.<br />
Keywords: geographic information system (GIS), inland water, release of inland water , land-use.<br />
Összefoglaló. A környezeti elemek állapotváltozásainak modellezésében nélkülözhetetlenek a térinformatikai<br />
eszközök, melyek használata lehetőséget nyújt a vizsgálandó területek sokoldalú értékelésében. Különösen igaz ez<br />
azokra a síkvidéki területekre, amelyeknél a felszíni és felszín alatti vizek állapota, mozgása, tulajdonságai a tér<br />
egyes részleteiben és időpillanataiban különböző jellemzőkkel bírnak. Kutatómunkám során a Bihari sík földrajzi<br />
mikrotáj területén megvalósítandó belvízcsatorna-rekonstrukciós projekt - EAOP-5.1.2.D/2F-2009-0007 - várható<br />
hatásait vizsgáltam, illetve a térség földhasználati struktúrájában bekövetkezett változásokat elemeztem<br />
térinformatikai módszerek segítségével. A belvízrendszerek fejlesztésének jövőbeli hatásait vizsgálva a vizsgált<br />
vízgyűjtőterületek földhasználatának gyakorlata újratervezhetővé vált. A megtalált optimális tájhasznosítási forma<br />
segíti az agrár- környezetvédelmi szempontok érvényesülését a természeti erőforrások minőségének egyidejű<br />
fejlesztése mellett.<br />
Kulcsszavak: térinformatika, belvíz, belvízmentesítés, területhasználat.<br />
1. Bevezetés<br />
A természeti katasztrófák által okozott károk közel 40%-át a vizek többletéből eredőek teszik ki. Ez a<br />
túlsúly hazánkban fokozottan érzékelhető, ugyanis a természeti csapások közül az árvizeink, belvizeink<br />
okozzák a legtöbb kárt. Magyarország síkvidéki területeinek jelentős része belvízzel veszélyeztetett (Burai<br />
et al., 2003). E területeken a belvíz az elmúlt időszakban, több hullámban és régóta nem tapasztalt<br />
tartóssággal és területi kiterjedéssel jelentkezik, elég csak megemlíteni a 2006. hidrológiai évet, amikor<br />
hazánk mintegy 270 ezer hektárnyi területén jelentős téli-tavaszi és nyári belvíz alakult ki (Pálfai, 2008).<br />
A belvizek elsősorban a mezőgazdaságban okoznak nagymértékű károkat (Thyll – Bíró, 1999).<br />
A lefolyási és összegyülekezési folyamatokat az elmúlt évek földhasználatában, tulajdonviszonyaiban,<br />
a mező- és erdőgazdálkodás területi struktúrájában bekövetkezett változások még inkább befolyásolják,<br />
kedvezőtlen irányba módosítják, felerősítve ezzel a belvíz kialakulásának kockázatát (Thyll, 1999).<br />
A megelőzés érdekében elvégzett munkálatok nagyban csökkenthetik a vizek többletéből adódó<br />
jelenségek elleni védekezés költségeit. A térinformatikai eszközök segítségünkre lehetnek a környezeti<br />
elemek állapotváltozásainak modellezésében. A térbeli elemzésekkel hasznos adatok nyerhetőek az<br />
optimális környezeti feltétételekhez igazodó területhasználati struktúra kialakításához.<br />
1 Szabó Zsuzsanna<br />
Károly Róbert Főiskola, Gyöngyös<br />
zs.szabozsuzsa@gamil.com<br />
229
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hazánk földhasználati rendszerének átalakítása nemcsak belvízmentesítési szempontból szükségszerű,<br />
hanem környezetünk fenntartható fejlődése (Nemzeti Agrár-környezetvédelmi Program) és az optimális<br />
birtokszerkezet kialakítása is ezt igényli (Bíró et al., 2003).<br />
Kutató munkám célja a térinformatikai eszközök alkalmazhatóságának vizsgálata a termőföld - mint<br />
természeti erőforrás - védelme érdekében.<br />
A vizsgálataim térkeretét a Bihari sík földrajzi mikrotáj szolgáltatta. A területen egyre gyakrabban<br />
jelentkeznek napjaink súlyos problémái, mint a földhasználati konverziós problémák, a belvízveszélyeztetettség.<br />
Vizsgálataim során is e két területre fókuszálok. Egyrészt elemzem az EAOP-5.1.2.D/2F-2009-0007<br />
megvalósítandó csatorna rekonstrukciós projekt várható hatékonyságát, másrészt vizsgálom a terület<br />
földhasználati jellemzőit.<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. A vizsgálat során felhasznált adatbázisok, térképállományok<br />
Munkám során a Bihari sík földrajzi területén a Tomor (2007) által létrehozott, nagyfelbontású,<br />
integrált geoadatbázisból használtam fel a következő adatbázisokat:<br />
• Domborzatmodell (M 1:10.000)<br />
• Talajgenetikai adatbázis (M 1:10.000)<br />
• Topográfiai adatbázis (M 1:10.000)<br />
• Felszínborítást tartalmazó idősoros adatbázis (M 1:28.800)<br />
• Integrált vízrajzi adatbázis, mely fedvényenkénti bontásban tartalmazza többek között a felszíni<br />
vízfolyások és csatornák futásvonalát, (M 1:10.000) és a belvízi elöntések maximális földrajzi<br />
kiterjedését és gyakoriságát (M 1:50.000).<br />
Ezen kívül rendelkezésemre állt az EAOP-5.1.2.D/2F-2009-0007 projekt megvalósíthatósági<br />
tanulmánya , melyet a Tiszántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság bocsátott segítségemre.<br />
2.2. Szoftverkörnyezet<br />
A munkám során az ArcGIS térinformatikai szoftver három önálló elemét – az ArcCatalog, az<br />
ArcMap, és az ArcToolbox - használtam fel.<br />
A térbeli elemzésben alkalmazott modulok:<br />
• ArcGIS 9.3 (ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox) Törzsmodul<br />
• Geoprocessing Térbeli műveletek<br />
• 3D Analyst 3D elemzési lehetőségek<br />
• Spatial Analyst Területi elemzések<br />
A vizsgálatokhoz felhasznált ESRI szoftveres környezet alapvetően vektoros szemléletű adatmodellt<br />
alkalmaz, de jól támogatja a raszteres layer-technikát is, például a domborzati elemzéseknél. A környezeti<br />
elemzések modellezése során elsősorban a fedvény-szemléletet alkalmaztam, kihasználva a felhasznált<br />
szoftverek raszter-vektor interfész funkcióit is (ESRI, 2009).<br />
2.3. A vizsgálati módszerek<br />
1. A rekonstrukciós csatornák vízgyűjtő területeinek lehatárolása<br />
A vízgyűjtő határainak kijelölésében a domborzati sajátságok segítenek. A domborzat meghatározza a<br />
területről történő elemi felszíni elfolyások irányait, az összegyülekezés pontjait, valamint a természetes<br />
vízválasztókon keresztül választ ad a lefolyástalan területek nagyságára is (Tamás, 2000).<br />
230
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A vizsgálataim kiindulási adatbázisát a kistáj - Tomor (2003) által készített - hidrológiai terepmodellje<br />
jelentette. A lefolyástalan területek lehatárolásához és az összegyülekezési pontok kijelöléséhez a lefolyás<br />
irányainak ismerete szükséges.<br />
A Flow Direction eszköz használatával kiszámoltam a lefolyásirányokat, ami minden cellához<br />
meghatározza azt a szomszéd cellát, amely felé a legnagyobb a meredekség.<br />
A következő lépésként a lefolyási irányok ismeretében megbecsültem a rekonstrukcióval érintett<br />
csatornaszakaszok vízgyűjtőterületeit (1. ábra).<br />
1. ábra. A rekonstrukcióval érintett csatornaszakaszok vízgyűjtőterületei<br />
2. A vízgyűjtőterületek elöntési valószínűségének változása<br />
Munkámban a belvízjelenség problémakörét - mivel lehetőségeim időben és terjedelemben is<br />
korlátozottak voltak és a belvízjelenségek vizsgálata nagyon összetett folyamat - elméleti szemszögből és<br />
számos tényező figyelembevétele nélkül közelítettem meg.<br />
A megvalósítandó csatorna rekonstrukciós projekt várható hatékonyságának meghatározása a<br />
következő lépésekkel történt.<br />
1. Megállapítottam az elöntéssel korábban veszélyeztettet terület térfogat-kapacitását.<br />
2. Elemeztem a lefolyási összegyülekezés tényezőit (beszivárgás mértéke, fajlagos lefolyás,<br />
csatornák vízszállítási kapacitása).<br />
3. A csatornák vízszállítási kapacitásának függvényében megállapítottam a belvízi elöntés várható<br />
időtartamát a megvalósítandó projekt előtt illetve után.<br />
3. A földhasználati struktúra változásának elemzése<br />
A területhasználattal kapcsolatos értékelések egyik legmegbízhatóbb módja a távérzéklet adatok<br />
elemzése. Vizsgálataimnak Tomor (2007) által készített vektorizált térképállományok - melyek jól<br />
jellemzik a Bihari sík mikrotáj földhasználati struktúrájának változását –- képezték az alapját.<br />
A felszínborítást tartalmazó idősoros fedvényeken kiemelten vizsgáltam a földhasználati funkcióváltást<br />
az egykori vizes élőhelyek területén.<br />
231
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. Eredmények és értékelésük<br />
3.1. A vízgyűjtőterületek elöntési valószínűségének változása<br />
A következő képlet felhasználásával számoltam ki minden vízgyűjtőterületre, hogy várhatóan mennyi<br />
idő szükséges (nap) a belvíz távozásának, a munkálatok megvalósítása előtt illetve után. A két érték<br />
különbözete adta meg, hogy hány nappal rövidül a belvíz elöntés időtartama, mekkora a csatorna<br />
rekonstrukciós projekt hatékonyságának mutatója (1. táblázat).<br />
T = T 2 – T 1<br />
ahol:<br />
T 1 = A / p 1 ; T 2 = A / p 2<br />
T 1 : az elöntés időtartama a projekt végrehajtása előtt (nap)<br />
T 2 : az elöntés időtartama a projekt végrehajtása után (nap)<br />
A= az elöntéssel veszélyeztetett területek térfogat-kapacitása (m 3 )<br />
p 1 = csatornák vízszállítási kapacitása a projekt megvalósítása előtt (m 3 /nap)<br />
p 2 = csatornák vízszállítási kapacitása a projekt megvalósítása után (m 3 /nap)<br />
1. táblázat. A vízgyűjtőterületek elöntési valószínűségének változása a csatornák vízszállítási kapacitásának<br />
függvényében<br />
projekt megvalósítása projekt megvalósítása<br />
vízgyűjtő<br />
előtt (nap)<br />
után (nap)<br />
Kis-Körös Főcsatorna 10 6<br />
Kutas felfogócsatorna 33 20<br />
Nagyfoki csatorna 18 11<br />
Csente-Szakálli csatorna 20 12<br />
Kutas főcsatorna 26 16<br />
3.2. A vízgyűjtőterületek földhasználatának értékelése<br />
A rekonstrukciós csatornák vízgyűjtőinek a XVIII. századi és jelenlegi földhasználati kategóriáinak<br />
területi kiterjedésében jelentős változások történtek (2. táblázat).<br />
Az erdő, a vizes élőhelyek területe jelentősen csökkent a vízgyűjtőkön. Az előbbi több mint 1/5-re<br />
redukálódott, míg a vizes élőhelyek az egykori 32,5 %-os területfoglalásból jelenleg még 1 %-ot sem<br />
képviselnek. A gyepművelési ág viszonylagos állandóságot mutat az idők folyamán, a területi elterjedése<br />
azonban változott. A szántóterületek már a múltban is jelentős területet foglaltak, azonban mára tovább<br />
növekedett arányuk és így vízgyűjtők területének területhasználati kategóriájából 84 %-ot tesznek ki.<br />
232
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. táblázat. A vízgyűjtőterületek földhasználati kategóriájának kiterjedése (ha)<br />
Területhasználati kategória / Év 1783 1999<br />
Erdő 512 96<br />
Időszakos, vagy állandó vízborítás 3087 92<br />
Szántó 4567 8004<br />
Beépített terület 89 297<br />
Gyep 1238 1002<br />
Összefüggő vízfelszín 12 14<br />
Összesen 9.505 9.505<br />
Tekintettel a mintaterület egykori mocsarain folytatott intenzív mezőgazdálkodás alacsony hatásfokára,<br />
kiemelten vizsgáltam az egykori időszakosan vízzel borított területek földhasználati változását, melynek<br />
során megállapítottam, hogy a vízgyűjtőterületek közül a Nagyfoki csatorna vízgyűjtőjét érintette nagy<br />
változás. A vízrendezési folyamatoknak köszönhetően, a vizsgálati területen az egykori mocsarak, lápok<br />
helyét szinte teljes egészében szántók foglalják el, kisebb részben gyepek és erdők. A vízgyűjtő<br />
földhasználati konverzió mértéke nagyon jelentős, az összterület 96%-a (2. ábra).<br />
4. Következtetés<br />
2. ábra. A földhasználati konverzió mértéke a Nagyfoki rekonstrukciós csatorna vízgyűjtőjén<br />
A projekt hatékonyságának vizsgálata során megállapítottam, hogy a térségben érzékelhetőek a<br />
munkálatok pozitív hatásai és a jövőben hasonló beruházásokkal jelentős mértékben növelhető a terület<br />
belvízbiztonsága. Azt azonban szem előtt kell tartani, hogy a belvíz a térség ’adottsága’, így<br />
rekonstrukciós munkálatok segítségével sem belvízmentesíthető területeteken a művelés<br />
megváltoztatásával kell védekezni.<br />
233
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A földhasználat elemzése során arra a megállapításra jutottam, hogy a térség múltbéli területhasználati<br />
struktúrája jelentős mértékben átalakult. A jelenlegi földhasználat nem alkalmazkodik a táji<br />
adottságokhoz, figyelmen kívül hagyja a különböző talajadottságokból és vízellátottságból fakadó tagolt<br />
és eltérő lehetőségeket nyújtó tájszerkezetet. A kevés megmaradt természetes, illetve természetközeli<br />
tájhasználati forma kivételével minden területet intenzív területhasználat jellemez, ami leginkább<br />
szántóművelésből áll. Nyilvánvaló, hogy a szántóföldi kultúrák a legrosszabb vízgazdálkodású<br />
növénytársulások, a belvízi elöntés nagyságára, ezek levonulására a művelődési ágak közül a<br />
legkedvezőtlenebb hatással vannak.<br />
A vizsgálatom során kapott információk felhasználásával sikerült elkülönítenem azokat a területeket,<br />
ahol a jelenlegi termelési szerkezet gazdaságosan fenntartható, valamint ahol szükség van művelési ág<br />
váltásra. Az elemzéseim felhasználásával, olyan megoldások alakíthatók ki, melyek mind a<br />
mezőgazdaság, mind a vízgazdálkodás érdekeit képesek figyelembe venni és kielégíteni,<br />
környezetvédelmi, fejlesztési és gazdasági oldalról egyaránt.<br />
A területhasználat változtatását azokon a térrészeken javaslom, melyeken a földhasználat konverzió<br />
mértéke jelentősnek mondható, gyakori a belvízi elöntés illetve a csatornák mentesítő hatása ellenében is<br />
jelentős belvízmennyiséggel rendelkeznek, e területek ugyanis alacsony termelési értéket realizálnak.<br />
Az említett térrészeken a természeti adottságoknak és az ökológiai követelményeknek leginkább<br />
megfelelő mozaikos tájszerkezet kialakítása célszerű. Az erdőknek, erdősávoknak, a ligetes, parkszerű<br />
legelőknek és gyepeknek, továbbá a vizes élőhelyeknek kiemelkedő szerepet kell biztosítani a<br />
struktúraváltást követően.<br />
Hivatkozások<br />
Burai P. – Tomor T. – Bíró T. – Lénárt Cs.: Mértékadó belvízhozam meghatározása térinformatikai eszközökkel. II.<br />
Erdei Ferenc Tudományos Konferencia. Kecskeméti Főiskola Kertészeti Főiskolai Kar. 2003. augusztus 28-29. 342-<br />
345 p.<br />
Bíró T. - Thyll Sz. - Lénárt Cs.: Csapadékossági vizsgálatok szerepe a belvíz-veszélyeztetettség értékelésében. II.<br />
Erdei Ferenc Tudományos Konferencia. Kecskeméti Főiskola Kertészeti Főiskolai Kar. 2003. p. 342-345.<br />
ESRI: ArcGIS 9.3.1 Desktop Help. Redlands, ESRI. 2009<br />
Pálfai I.: A 2006. évi belvíz kialakulásának okai és sajátosságai. definíciói. Hidrológiai Közlöny 88. évf. 5. sz. 2008.<br />
Tamás J.: Térinformatika I. <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong>, ATC-MTK. Debrecen, 2000.<br />
Thyll Sz. – Bíró T.: A belvíz-veszélyeztetettség térképezése. Vízügyi Közlemények, LXXXI évfolyam, 1999. évi 4.<br />
füzet. p. 709-718. 1999.<br />
Thyll Sz.: A földvédelmet szolgáló belvíz-veszélyeztetettségi regionális kataszteri rendszer kidolgozása. FVM<br />
Témazáró beszámoló jelentés. 55 p. Debrecen, 1999.<br />
Tomor T.: A domborzat és a felszíni vízfolyások kapcsolatának vizsgálata a Bihari síkság területén. Agrártudományi<br />
Közlemények, Acta Agraria <strong>Debreceni</strong>ensis, 4 p. 2003.<br />
Tomor T.: Térinformatika alkalmazási lehetőségei a környezeti konfliktusok kezelésében. Doktori (PhD) értekezés.<br />
Debrecen, 2007.<br />
Vízrendezési Főműveinek rekonstrukciója című, EAOP-5.1.2.D/2F-2009-0007 projekt megvalósíthatósági<br />
tanulmánya, Debrecen, 2009.<br />
234
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az Észak-Alföldi régió kis és középvállalkozásainak digitális üzleti<br />
kommunikációjának helyzete 2010-ben<br />
Péntek Ádám 1<br />
Abstract. The SMEs are the main employer in Hungary and in the EU. The 69,4% of the total amount of the<br />
employee work for an SME. The kind of organization is a very important part of the economy and we can find<br />
them in every sector. In general we can say they are shortage of venture capital. Because of it they can not build<br />
the new technologies into their business modell or just later can. In front of it the multinational companies have<br />
enough money and human power to risk. For the EU to give a helping hand for the SMEs and keep them ont he<br />
market are very important. Because the new technological developing need a big capital investing the Eu has<br />
started some big projects which able to help for the SMEs in long term. The Digital Business Ecosystem (DBE) is<br />
a typical kind of project supported by EU. They aim to support the SMEs without border and sector. It is useful to<br />
take a survey before we start to develop any projects. In my paper after I introduce the DBE I show a survey<br />
which measure the digital business communicaton of the SMEs in the North-Plan region.<br />
Keywords: statistic, SME, Analisys, Nort-Plan region, DBE.<br />
Összefoglaló. Magyarországon, ahogy az Európai Unióban is a Kis- és Középvállalkozások foglalkoztatják a<br />
munkavállalkozók több mint 69,4%-át. Ez a szervezeti forma nagyon fontos része a gazdaságnak, megtalálható a<br />
gazdaság teljes vertikumában. Általánosságban elmondható, hogy a kockázati tőkeellátottságuk igen szerény, ezért<br />
új technológiákat csak igen későn építik be a működési modelljükbe. Ezzel szemben a multinacionális<br />
vállalkozások képesek kellő pénzt, humánerőforrást befektetni olyan kísérletekbe, amelynek a megtérülése nem<br />
biztos. Az Európai Unió számára a KKV-k segítsége, piacon tartása létfontosságú. Mivel a technológiai<br />
beruházások nagy tőke-, és humánerőforrást igényelnek, az EU több nagy volumenű projektet indított el,<br />
amelyeknek a célja, hogy olyan elérhető technológiát dolgozzon ki, amely hosszú távon is segíti a KKV-k piacon<br />
maradását. A Digitális Üzleti Ökorendszerek (Digital Business Ecosystem , vagy röviden DBE) tipikusan olyan<br />
EU által támogatott projektek, amelyek a KKV-k fellendülését hivatottak szolgálni. Mielőtt bármiféle projekthez<br />
nekifognánk érdemes egy felmérést elkészíteni, amely felméri a honi KKV-k állapotát a digitális kapcsolattartás<br />
szempontjából. Természetesen ez csak egy pillanatfelvétel lehet, hiszen ez egy gyorsan változó része a gazdasági<br />
életnek. A dolgozatomban a digitális üzleti ökorendszerek ismertetése után az Észak-Alföldi régióhoz tartozó<br />
három megyében elkészített felmérés lépéseit és eredményeit kívánom megosztani.<br />
Kulcsszavak: statisztika, kkv, elemzés, Észak-Alföldi régió, DBE.<br />
1. Bevezetés<br />
A dolgozatomban a DBE üzleti ökorendszer bemutatása után a hozzákapcsolódó felmérést kívánom<br />
bemutatni. A DBE a vállalkozások vállalatok horizontális és vertikális egymásra épülését és utaltságát írja<br />
le. 1993-ban J.F: Moore párhuzamot vont az élőlények és a vállalkozások által felépített ökorendszerek<br />
között, s megállapította, hogy az élőlényekhez hasonlóan egy önálló vállalkozás sem képes önmagában<br />
megélni, működni, fejlődni. Hiszen valahonnan vásárolni kell az alapanyagot, az erőforrásokat, valakinek<br />
el kell adnia a terméket. Ezeket el kell szállítani valahova, valamivel, stb. Látható, hogy a vállalkozások<br />
közötti kapcsolatrendszer egy pókfonálhoz hasonlóan szövevényes szerkezetet alkot. Az ICT fejlődése<br />
magával hozta, hogy az élet egyre több területén is elkezdték használni a számítógépeket, és a<br />
hálózatokat(Rózsa at al., 2009). Az ICT bevezetésétől mindenki jelentős versenyelőnyt remélt, de<br />
legalábbis azt mindenképp, hogy nem fog eltávolodni a piacról. Az ICT bevezetése és használata nagy<br />
kezdeti tőkeigénnyel jár.(Herdon at al., 2007) Ez a nagy multinacionális vállalkozásokat önkéntelenül is<br />
1 Péntek Ádám<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
penteka@agr.unideb.hu<br />
235
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
előnyhöz jutatta. A 2004-es lisszaboni konferencián elhatározták, hogy az EU foglalkoztatás<br />
szempontjából legjelentősebb szektorát a Kis- és Középvállalkozásokat hozzásegítik olyan ingyenesen<br />
használható technológiai megoldásokhoz és oktatási rendszerekhez (Várallyai at al., 2010) amelyekkel<br />
reményeik szerint képes lehet utolérni a multinacionális nagyvállalatokat ebben az öldöklő versenyben.<br />
A dolgozatom második részében az Észak –Alföldi régió Kis- és Középvállalkozásai digitális és üzleti<br />
kommunikációjának a felmérését kívánom bemutatni. Ez a felmérés 2010 augusztusában készült,<br />
viszonylag rövid idő alatt ezért képes idő szempontjából pontszerű, mégis a felmérés mélysége miatt<br />
pontos eredményeket szolgáltatni.<br />
2. Digitális Üzleti Hálózatok<br />
A ‘digitális üzleti ökorendszerek’ (Digital Business Ecosystem – DBE) fogalom a 90-es években jelent<br />
meg J. M. Moore tollából. Ebben párhuzamot vont a természetben előforduló élőlények egymásrautaltsága<br />
és a vállalkozások egymásrautaltsága között (Moore, 1993). Megjósolja az informatikai eszközök<br />
széleskörű használatát ebben az ökorendszerben. Helytállónak bizonyult, mivel az ICT lehetőségek<br />
térnyerésével párhuzamosan az e-kereskedelemben is megnőtt az információtechnológiai eszközök<br />
szerepe. Ez a helyzet a multinacionális vállalkozásoknak - akik képesek ezeket az igen drága<br />
beruházásokat finanszírozni- kedvezett. A 2004-es lisszaboni konferencián az EU elhatározta, hogy<br />
hathatós segítséget igyekszik nyújtani a KKV-knak, hogy versenyben maradhassanak. (Nanchira, 2007). A<br />
DBE filozófia mentén több kutatás is elindult, amelyek kisebb- nagyobb sikereket értek el.<br />
Saját magam is létre kívánok hozni egy DBE filozófián alapuló KKV-ket segítő Interneten keresztül<br />
működő programrendszert. A rendszer elkészítése előtt fontosnak véltem, hogy felmérjem a régióban<br />
tevékenykedő KKV-k üzleti kommunikációját<br />
3. Felmérés az Észak-Alföldi régió KKV-éi körében a digitális üzleti kommunikáció<br />
használatáról<br />
Az esettanulmányok készítéséhez nélkülözhetetlenek voltak az alapos szakmai interjúk és<br />
konzultációk. Számos KKV-t meglátogattam, hogy gyakorlatban is felmérjem a szektorban alkalmazott<br />
megoldásokat. A mélyinterjúk során az alkalmazott technológiákat és rendszereket ismertem meg, a<br />
kutatási portál kialakításához szereztem információkat, valamint a kérdőíves felmérés tartalmi és<br />
módszertani kérdéseiről folytattam párbeszédet a bevont vállalkozások informatikai szakembereivel. Ezek<br />
felbecsülhetetlen háttér-információkat szolgáltathatnak egy-egy kérdéskör megértéséhez. Így a kvantitatív<br />
kutatás mellett az információk jelentőségét primer jellegű, kvalitatív kutatási rész is biztosítani hivatott.<br />
A mélyinterjúk és az elsődleges kutatás eredményeképpen elkészítettem a felméréshez szükséges<br />
kérdőívet, melyben az Észak-Alföldi régió Kis-és Középvállalkozásainak a digitális üzleti<br />
kommunikációját kívántam felmérni. Az elkészült kérdőív értelmezhetőségét kiválasztott<br />
kontrollcsoporttal ellenőriztem. A válaszok alapján módosítottam kérdőívet. A könnyebb kitölthetőség<br />
végett elkészítettem a kérdőív Internetes változatát, a Limesurvey szoftver segítségével. (2. ábra). Az<br />
alkalmazás 50 nyelven kínál teljes értékű, nyílt forráskódú, „php webes” adminisztrációs felülettel<br />
rendelkező megoldást, mely segítségével húsz különböző kérdéstípusban végtelen számú kérdést, illetve<br />
válaszlehetőséget hozhatunk létre. A kérdőívet és az adatokat Mysql adatbázisban tároltam, majd a<br />
válaszokat az alkalmazás segítségével az SPSS programcsomag által feldolgozható formába konvertáltam,<br />
így a kiértékelés is ezzel történt. Az eredmények bemutatására, diagramok készítésére a Microsoft Office<br />
Excel 2007 programot használtam.<br />
236
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
1. ábra. A Limesurvey kezelőfelülete<br />
(Saját forrás, 2009)<br />
Mint ahogy a kérdőív címéből is kiderül a célcsoport az Észak-Alföldi régió KKV-i. Azokat a<br />
vállalkozásokat kellett elérnem, amelyeknek az árbevétele kevesebb mint 2,5 milliárd forint és a<br />
foglalkoztatottak száma kevesebb mint 250 fő. Ezen vállalkozások száma a kiválasztott régióban<br />
körülbelül 280.000 darab. Az első próbálkozásom az volt, hogy a felmérést teljesen az Interneten keresztül<br />
próbáltam véghezvinni. Ennek a hatékonyságát egy pluszugrásos technikával ellenőriztem. Sajnos ez a<br />
fajta adatgyűjtés nem hozott sikert, hiszen a 7000 kiküldött kérdőíves felhívást mindössze két vállalkozás<br />
vette komolyan és töltötte ki a 15- 20 percet igénylő kérdőívet.<br />
Ezután egy kérdezőbiztosokból álló csapatot toboroztam, majd egy olyan címlistát állítottam össze,<br />
amelyben figyelembe vettem a vállalkozások megoszlását reprezentativitás biztosítása érdekében. Ezek<br />
szerint: „A vállalkozások árbevételének 2007-ben 61%-át, 2008-ban pedig 61,3%-át a mikro-, kis- és<br />
közepes vállalkozások adták. A vállalkozások árbevételének megoszlása évek óta lényegében nem<br />
változott. Az árbevétel nagysága szerint a működő vállalkozásoknak több mint a fele maximum 5 millió Ft<br />
árbevétellel rendelkezett 2007-2008-ban, 12-13% az 5-10 millió Ft árbevétellel rendelkezők aránya, 20%<br />
körüli azoknak az aránya, akik 10-50 millió Ft, 4% az 50-100 millió Ft, 6-7% a 100 millió Ft feletti<br />
árbevétellel rendelkezők aránya. A működő vállalkozásoknak több mint a felét kitevő, maximum 5 millió<br />
Ft-os árbevételt termelők jelentős része, közel 90%-a maximum egy főt foglalkoztató vállalkozás.”<br />
(NFGM , 2010) Ezen szempontok alapján a 3 kérdezőbiztosból álló csapattal 750 db vállalkozást<br />
kerestünk meg személyesen, vagy telefonon. A 750 vállalkozásból kb. 250 vállalkozott a kitöltésre. Ezek<br />
után levélben, email-ben, vagy személyesen eljutattuk hozzájuk a kérdőívet. Amelyből 210 érkezett vissza<br />
határidőre. Az értékelést ezen kérdőívek alapján készítettem el.<br />
3.1. A kérdőív bemutatása<br />
A kérdőívben 15 kérdés és 17 kérdésblokk található (összesen 224 kérdés). 2 mennyiségi ismérv ,4<br />
minőségi magyarázó változó mellett jelentős számú 7 fokozatú, szemantikus differencia skálán értékelt<br />
kérdés található a kérdőívben. A kérdőívet elsősorban a vállalkozások vezetője töltötte ki, amely nagyon<br />
hasznos az olyan felméréseknél, amely elsődlegesen kisebb cégek felé irányul.<br />
237
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. ábra. Kitöltők megoszlása<br />
3. ábra. Kitöltők megoszlása szektor szerint<br />
(Saját készítés)<br />
(Saját készítés)<br />
A következő grafikonok a kérdőívet kitöltő vállalkozások foglalkoztatottak száma és árbevétel szerinti<br />
megoszlását mutatják be.<br />
4. ábra. A válaszadók jellemzése foglalkoztatottak<br />
szerint<br />
(Saját készítés)<br />
5. ábra. A válaszadók megoszlása árbevétel szerint<br />
(Saját készítés)<br />
A következő grafikon azt mutatja be, hogy a felmérésben résztvevő vállalkozások az utolsó évben az<br />
árbevételük hány százalékát költik ICT beruházásra<br />
6. ábra. A vállalkozások az utolsó évben az árbevételük hány százalékát költötték ICT beruházásra<br />
(Saját készítés)<br />
238
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A következő grafikon bemutatja, hogy mennyi a felmérésben szereplő vállalkozások árbevételének<br />
hány százaléka származik elektronikus értékesítésből. Bár a grafikon szerint igen magas ennek az aránya,<br />
de az adatok nagyobb szemrevételezésésvel észrevehetjük, hogy ezt a magas arányt mindössze 36<br />
vállalkozás adja össze. A többi vállalkozásnak ez az érték 1% alatti. Így összefoglalható, hogy ebben a<br />
kérdésben nagy fejlődési lehetősége van a vállalkozásokban.<br />
7. ábra. Az elektronikus értékesítésből származó árbevétel aránya<br />
(Saját készítés)<br />
A következőekben a felmérésben résztvevő vállalkozások informatikai alapadatait mutatom be. Ebből<br />
jól látható, hogy nagyon kevés azon vállalkozások száma, amelyek nem rendelkeznek internet<br />
csatlakozással. Ezek általában olyan vállalkozások, amelyeknek a működés során nincsen szükségük rá.<br />
A szerverek számát tekintve látható, hogy kevés vállalkozásnak van szervere. Ez a működési módjukból<br />
következik, ugyanakkor a személyi számítógépek száma azt mutatja, hogy szinte minden vállalkozás<br />
rendelkezik számítógéppel.<br />
8. ábra. Internet csatlakozási adatok<br />
(Saját készítés)<br />
9. ábra. Szerverek száma a vállakozásoknál<br />
(Saját készítés)<br />
239
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
4. Következtetés<br />
10. ábra. Számítógépek száma a vállalkozásoknál<br />
(Saját készítés)<br />
A dolgozatomban a DBE üzleti ökorendszer bemutatása után a hozzákapcsolódó felmérést muatattam<br />
be. A DBE a vállalkozások vállalatok horizontális és vertikális egymásra épülését és utaltságát írja le. Egy<br />
önálló vállalkozás sem képes önmagában megélni, működni, fejlődni. Hiszen valahonnan vásárolni kell az<br />
alapanyagot, az erőforrásokat, valakinek el kell adnia a terméket. Ezeket el kell szállítani valahova,<br />
valamivel, stb. Látható, hogy a vállalkozások közötti kapcsolatrendszer egy pókfonálhoz hasonlóan<br />
szövevényes szerkezetet alkot. Az ICT fejlődése magával hozta, hogy az élet egyre több területén is<br />
elkezdték használni a számítógépeket, és a hálózatokat. Az ICT bevezetésétől mindenki jelentős<br />
versenyelőnyt remélt, de legalábbis azt mindenképp, hogy nem fog eltávolodni a piacról. A 2004-es<br />
lisszaboni konferencián elhatározták, hogy az EU foglalkoztatás szempontjából legjelentősebb szektorát a<br />
Kis- és Középvállalkozásokat hozzásegítik olyan ingyenesen használható technológiai megoldásokhoz,<br />
amelyekkel reményeik szerint képes lehet utolérni a multinacionális nagyvállalatokat ebben az öldöklő<br />
versenyben.<br />
A dolgozatom második részében az Észak –Alföldi régió Kis- és Középvállalkozásai digitális és üzleti<br />
kommunikációjának a felmérésének egy részét mutattam be. A felmérés 2010 augusztusában készült,<br />
viszonylag rövid idő alatt ezért képes idő szempontjából pontszerű, mégis a felmérés mélysége miatt<br />
pontos eredményeket szolgáltatni. Jelenleg is folyik a kérdőív kielemzése, amelyet későbbi<br />
publikációkban kívánok közzétenni. Ezúton szeretném kifejezni a köszönetemet azon vállalkozások felé,<br />
amelyek a kérdőíves felmérés sikerességéhez hozzájárultak.<br />
Hivatkozások<br />
Falus Iván – Ollé János (2000): Statisztikai módszerek pedagógusok számára, Okker kiadó, Budapest, p. 192-193.<br />
Herdon M, Eckert B (2007): E-work and IT for developing rural areas in Hungary. Information Systems in<br />
Agriculture and Forestry XIII European Conference.: Living Labs. Prága, Csehország, pp. 1-8. ISBN:978-80-213-<br />
1643-0<br />
Moore J. F. (1993): Predators and Prey: A New Ecology of Competition, Harvard Business Review<br />
Nanchira F., Nicolai A., Dini P., Louarn M., Leon L.(2007): Digital Business Ecosystem , http://www.digitalecosystem.org/dbe-book-2007<br />
NFGM (2010):A kis- és középvállalkozások fejlesztésének stratégiája 2007-2013 Éves Időközi Monitoring Jelentés<br />
2009. év<br />
240
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Rózsa T, Herdon M (2009): Business value of information technology in small and medium sized companies. In:<br />
Nábrádi A, Lazány J, Fenyves V (szerk.) AVA Congress 4: International Congress on the Aspects and Visions of<br />
Applied Economics and Informatics. Debrecen, Magyarország Debrecen: Agroinform Kiadó, pp. 892-901. ISBN<br />
98-963-502-897-9<br />
Szűcs István (2002): Alkalmazott Statisztika, Agroinform Kiadó, Budapest 468. oldal<br />
Székelyi Mária- Barna Ildikó (2002): Túlélőkészlet az SPSS-hez, többváltozós elemzési technikákról<br />
társadalomkutatók számára, Typotex Kiadó, Budapest 66-67. oldal (2), 109. oldal (1)<br />
Sarkar R.,Prabhakar T.V., Chatterjee J.(2007):Towards Digital Ecosystems for Skill Based Industrial Clusters:<br />
Lessons from the 'Digital Mandi' Project Inaugural IEEE International Conference on Digital Ecosystems and<br />
Technologies<br />
Várallyai L, Herdon M (2010) :Digital Europe – Chance for Job in Hungary. Agris on-line papers in economics and<br />
Informatics volume 2. (1) pp. 49-56.<br />
Wilde, P. D., & Wang, J. (2008). Evolution-generated Communications in Digital Business Ecosystem. CIS 2008<br />
IEEE Xplore 978-1-4244-1674-5/08 , 618-623.<br />
241
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Korszerű informatika megoldások a növénytermesztésben<br />
Cseh András 1<br />
Abstract. Nowdays isn’t a segment of the economy where some IT application is not present, and the agriculture<br />
is no exception. The spread of information technology in agriculture is slower than other sectors of the economy<br />
the main reason for farmers less capitalized, the field is a significant scale factor is applied of hardware and<br />
software. The Hungarian crop production has several years of lagging behind in IT support and should be foreign<br />
to the everyday tools and applications is still almost new in Hungary. In my thesis, I present some of only in the<br />
agricultural sector used information technology solutions, and give a brief overview of precision farming is<br />
increasingly popular nowadays, with the spread of the main causes of cost savings, in some cases the increase the<br />
production and the environment protection.<br />
Keywords: IT application, precision farming, environment protection.<br />
Összefoglaló. Napjainkra nincs a gazdaságnak olyan szegmense ahol valamilyen informatikai alkalmazás ne lenne<br />
jelen és a mezőgazdaság sem kivétel ez alól. Az informatika térhódítása a mezőgazdaságban lassabb, mint a többi<br />
gazdasági szektorban ennek legfőbb oka a mezőgazdasági szereplők gyengébb tőkeellátottsága ezért az<br />
üzemméret jelentős tényező az alkalmazott informatikai eszközök és szoftverek terén. A magyar<br />
növénytermesztés informatikai támogatottság tekintetében néhány éves lemaradásban van, ezért a külföldön már<br />
mindennapos eszközök és alkalmazások Magyarországon szinte még újdonságnak számítanak. A dolgozatomban<br />
bemutatok néhány csak az agrár szektorban alkalmazott informatika megoldást, valamint rövid áttekintést adok a<br />
napjainkban egyre népszerűbb precíziós gazdálkodásról is, melynek terjedésének legfőbb oka a<br />
költségmegtakarítás, némely esetben a hozamnövekedés valamit a környezetvédelmi szempontok.<br />
Kulcsszavak: Informatikai alkalmazás, precíziós gazdálkodás, környezetvédelem.<br />
1. Bevezetés<br />
A XXI. századra a mezőgazdasági termelőknek a felgyorsult gazdasági folyamatok és az új fogyasztói<br />
igények, a szigorúbb környezetvédelmi előírások miatt egyre több időt kell fordítani a termelésen kívüli<br />
feladatokra is. A legjobb döntés meghozása egyre nehezebb a sokféle lehetőség miatt például a<br />
termeléshez milyen vetőmagot, vegyszert és műtrágyát használjon fel, mikor és kinek értékesítse a<br />
termékét, a felhasznált input anyagokkal összhangban milyen agrotechnikai beavatkozások vannak<br />
összhangban. Ezenkívül jelentős időt kell fordítani a különböző adminisztratív feladatokra úgy mint: a<br />
támogatásigénylésre, naprakész nyilvántartások vezetésére hogy a termelést a környezetvédelmi és<br />
élelmiszerbiztonsági előírásoknak megfelelően végezze, valamit különböző bevallások készítésére az<br />
állam intézmények számára (Szénás Sz et al, 2008). A magas jövedelemmel rendelkező fogyasztók között<br />
egyre inkább felmerül az igény az élelmiszerek előállításának a teljes nyomonkövethetőségére is (Charvát<br />
et al, 2009). Ennyire szerteágazó feladatokat a hagyományos papír alapú nyilvántartásokkal lehetetlen<br />
elvégezni ezért a mezőgazdaságban is az informatika adta lehetőséget kell felhasználni, hogy az új<br />
kihívásoknak megfeleljenek a termelők és ezzel együtt versenyben maradjanak a piacon.<br />
2. Irodalmi áttekintés<br />
Úgy mint a jobb tőkeellátottságú külföldi farmerek, a magyar gazdák közül is a XXI. században egyre<br />
többen vásárolnak és használnak számítógépet és egyéb informatika eszközt. Azonban Magyarországon a<br />
1 Cseh András<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
csehandras83@freemail.hu<br />
242
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
növénytermesztés informatikai támogatása még alacsonyabb szinten áll, mint külföldön. Ez több okra<br />
vezethető vissza: tőkehiány, IT ismeret hiány, kisebb innovációs hajlandóság. A magyar növénytermesztés<br />
informatikai támogatottság tekintetében néhány éves lemaradásban van, ezért a fejlett országokban már<br />
mindennapos eszközök és alkalmazások Magyarországon szinte még újdonságnak számítanak. A néhány<br />
éves lemaradás az informatikai területen nem elhanyagolható de az uniós versenyhelyzet miatt a magyar<br />
gazdaságok lemaradása egyre inkább csökken.<br />
Több tanulmány is kimutatta, hogy a gazdaságok miért vásárolnak számítógépet és egyéb informatikai<br />
eszközöket. A legfőbb említett okok a következők voltak (Nuthall, 2004):<br />
• magasabb jövedelem elérése a költséghatékonyabb input anyagok kiválasztásán és felhasználásán<br />
keresztül<br />
• időmegtakarítás a gyorsabb és könnyebb adatszolgáltatás az állami és szakigazgatási szervek felé<br />
• vezetői feladatok megkönnyítése a gyorsabb döntések, hatékonyabb tervezési, kivitelezési és<br />
ellenőrzési folyamatot biztosításával<br />
• egyszerűbb kapcsolattartás a piaci szereplőkkel és az állami szervekkel<br />
• bővebb oktatási tanagyagok, hatékonyabb szakmai fejlődés<br />
• versenyben maradni a többi gazdával, akik már használják a számítógépet.<br />
Napjainkban a mezőgazdaságban új nemzetközi tendenciák figyelhetők meg a farm menedzsment<br />
területén. Az 1. ábrán láthatók azok a főbb tevékenységek és feladatok, amit a gazdálkodónak irányítani<br />
kell (Sørensen et al, 2010). A mezőgazdasági termelés főbb keretrendszerét a nemzeti és az Unió közös<br />
agrárpolitikája alakítja ki a nyújtott támogatásokon és a törvényi, rendeleti szabályozásokon keresztül. A<br />
gazdálkodónak dokumentálnia kell, hogy a termelést a hatályos szabályoknak megfelelően végzi. A<br />
legfontosabb döntés hogy a mely fogyasztóknak milyen terméket állítson elő a gazdaság. Ennek<br />
megfelelően kell kiválasztani a vetőmagot, műtrágyát és növényvédő-szert valamint kell megszervezni a<br />
gépek és emberek által végzendő munkafolyamatokat. Az e-kereskedelem elősegíti a gyorsabb és<br />
kényelmesebb input anyag megrendelést (Herdon M et al, 2006). A termelési ciklusban növényállomány<br />
gyakori szemlézést igényel, mert ha nem várt események lépnek fel akkor a szükséges beavatkozásokat<br />
időben kell elvégezni. A termelés során felmerült összes gazdasági eseményt könyvelésben rögzíteni kell,<br />
ezáltal a gazdálkodó reális képet kap tevékenységének gazdasági eredményéről.<br />
1. ábra. Főbb tevékenységek a farm vezető szemontjából (Sørensen et al, 2010)<br />
243
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2.1. A magyar mezőgazdaság jellemzői<br />
A magyar mezőgazdaság egyik sajátossága, hogy rendkívül változatos az üzemméret. A kisméretű<br />
önellátó farmok mellett éppen úgy jelen vannak a professzionális növénytermesztést folytató nagyüzemek<br />
is (2. ábra). Az elmúlt évtized jelentős változást hozott az információ-technológiai eszközök és<br />
rendszerek, valamint ezekre épülő alkalmazások és szolgáltatások fejlődésében. E fejlődés az<br />
agrárgazdaság számára is új lehetőségeket nyújtott, sok területen pedig ma már nélkülözhetetlen eszközök<br />
eléréséhez járult hozzá. Az üzemméret itthon és külföldön egyaránt jelentős tényező az alkalmazott<br />
informatikai eszközök és szoftverek terén (Batte, 2005). Az üzemméret növekedésével egyre többféle<br />
számítástechnikai eszközt és alkalmazást használnak a gazdálkodók. A néhány 10 hektár területen<br />
gazdálkodók szinte csak az állami adminisztrációs feladatokat végzik számítógépen. A nagyüzemek<br />
esetén már a legmodernebb technológiák és eszközök is jelen vannak, mint például a Globális<br />
Helyzetmeghatározó Rendszerek (GPS).<br />
150 000<br />
140 000<br />
130 000<br />
120 000<br />
110 000<br />
100 000<br />
90 000<br />
80 000<br />
70 000<br />
60 000<br />
50 000<br />
40 000<br />
30 000<br />
20 000<br />
10 000<br />
0<br />
Üzemszám db<br />
SFH millió Ft<br />
0-0,5<br />
0,5-1<br />
1-1,5<br />
1,5-2<br />
2-4<br />
4-6<br />
6-8<br />
8-12<br />
12-16<br />
16-40<br />
40-100<br />
100-250<br />
250-1000<br />
1000<<br />
Méretkategória EUME-ben<br />
2.2. Mezőgazdasági szoftverek bemutatása<br />
2. ábra. Az üzemszám és az SFH megoszlása<br />
A növénytermesztésben egyre több ágazatspecifikus szoftvert és IT eszközt használnak. Az IT<br />
eszközök tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a mezőgazdasági munkavégzés közben a különböző IT<br />
eszközöket fizikailag nagyobb megterhelés éri.<br />
A növénytermesztésben asztali PC-t leggyakrabban a következő feladatokra használják:<br />
döntéstámogatás (DSS-Decision Support System), termelésirányítás, egyéb vezetői feladatok segítése és<br />
adminisztrációs nyilvántartások készítése. A DSS programok segítenek kiválasztani az adott körülmények<br />
között a legjobb alternatívát például a felhasznált anyagokkal vagy termelési szerkezettel kapcsolatban.<br />
Ennek a kiválasztása számítógép nélkül szinte lehetetlen feladat a jelentős számú lehetőség (változat)<br />
kiértékelésének számításigénye miatt, így lényegében a számítógép számítási kapacitását használjuk ki<br />
(Kuhlmann, et al, 2001).<br />
A 2000-es évek elején ezen rendszerek a vállalkozások többségénél még egymástól elszigetelten<br />
úgynevezett szigetszerű rendszerekként működtek. Napjainkra egyre több mezőgazdasági cég ismerte fel,<br />
244
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
hogy a szigetszerű rendszerek használata nem kifizetődő, helyettük inkább integrált rendszereket<br />
használnak. Az integrált rendszerek modulokból épülnek fel egy-egy funkció ellátását különböző modul<br />
végzi. A köztudatban keverednek az ERP (Enterprise Resource Planning - vállalati erőforrás tervezés) és<br />
az IEA (Integrated Enterprise Application - integrált vállalatirányítási alkalmazásoknak )<br />
megfogalmazások. Funkcionálisan a két megnevezés a gyakorlatban sem határolható el élesen egymástól.<br />
Azon megoldások nevezhetők integráltnak, amelyek a könyvelés, értékesítés, emberi erőforrás<br />
menedzsment/bér, és a gyártás funkciók közül legalább hármat tudnak kezelni (Kiss, 2005).<br />
A növénytermesztés speciális körülményekkel rendelkező ágazat ezért az ott használatos integrált<br />
rendszerek többféle funkcióval rendelkeznek, mint egy általános célú integrált rendszer. A<br />
növénytermesztésben a következő egyedi feladatok kezelésére van szükség (Gyódi, 2010):<br />
A földterületek nyilvántartása: a növénytermesztés esetén a legfontosabb erőforrás a termőföld és a<br />
törvényi szabályozás miatt a társas vállalkozások saját földterülettel nem rendelkezhetnek. Így csak bérelt<br />
területen gazdálkodhatnak. Az elaprózódott birtokszerkezet miatt egy fizikai blokkon belül több 10<br />
tulajdonos is lehet. Minden egyes tábláról sokféle adatot kell tárolni: helyrajzi szám (hrsz), tábla mérete,<br />
aranykora érték, tulajdonos adatai, szerződés lejárta, földbérleti díj értéke, támogatásokhoz kapcsolódó<br />
adatok. A terület alapú támogatási rendszer alapegysége a parcella. A rendszernek kezelnie kell azt a<br />
problémát, hogy a helyrajzi számú földterület nem feltétlenül esik egybe a parcella helyével . Ezért<br />
lehetséges hogy egy parcella több helyrajzi számú területből áll vagy egy helyrajzi számú területen több<br />
parcellát kell kialakítani.<br />
Táblatörzskönyv nyilvántartása: ide kerül rögzítésre táblánként mindenegyes elvégzett munkaművelet,<br />
a munkaművelet során kijuttatott anyag és annak a mennyisége valamint a betakarított termények adatai.<br />
Minden egyes művelethez külön költség illetve bevétel rendelhető. Szükséges tárolni még a talajvizsgálati<br />
és ha rendelkezésre állnak a meteorológiai adatokat is. A táblatörzskönyvi nyilvántartásból különböző<br />
kimutatásokat lehet és kell készíteni: Gazdálkodási Napló, permetezési napló, vetésszerkezet összegzés,<br />
táblánkénti fedezeti összeg és termelési költség számítás, tápanyagmérleg és trágyázási terv.<br />
Térinformatikai (GIS) modul: A GPS adatok kezelése és összekapcsolása a táblatörzskönyvvel.<br />
Többféle térképrendszer használata és a teljes térkép a különböző célokra történő használata során<br />
szükséges a rétegre bontás.<br />
Precíziós gazdálkodás támogatás: a precíziós gazdálkodásnál egyik legfontosabb a talajvizsgálatokra<br />
alapozott minél pontosabb tápanyag térkép kezelése. Ezen térkép alapján megvalósítható a differenciált<br />
tápanyag-kijuttatás. A gyomtérkép alapján megvalósítható a gyomfertőzöttség mértékének megfelelő<br />
növényvédő szerek alkalmazása. A betakarításkor a hozam adatok kezelése nélkülözhetetlen a következő<br />
évi tápanyag-gazdálkodási terv elkészítéséhez.<br />
Kommunikáció a fedélzeti számítógépekkel: A legmodernebb mezőgazdasági erőgépek<br />
mindegyikében jelen van a fedélzeti számítógép, ami egyrészt a munkavégzés minőségét javítja másrészt<br />
pedig a munkaműveletek adatait rögzíti. A fedélzeti számítógép segítségével kijelölhető a táblán belüli<br />
optimális munkavégzési útvonal.<br />
Magyarországon a legrészletesebb mezőgazdasági termelés technológiai dokumentáció a Gazdálkodási<br />
Napló (GN) melynek naprakész vezetésére minden olyan mezőgazdasági üzem számára kötelező amely<br />
agrár-környezetgazdálkodási (AKG) programban részt vesz. A 2009-ben újra indult AKG-hoz azonban<br />
már nemcsak a kérelmeket kell majd elektronikusan beadni, hanem a gazdálkodási naplót is így kellett<br />
beküldeni az MgSzH Agrár- környezetgazdálkodási Információs Rendszere (AIR) részére.<br />
245
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2.3. Elektronikus gazdálkodási Napló<br />
A napló tartalmi és szerkezeti jellemzője, hogy a benne lévő adatok különféle űrlapokban,<br />
táblázatokban találhatók és ezek tartalmilag szorosan kapcsolódnak egymáshoz. Az egyes mezőkben<br />
beírandó értékek számos esetben elektronikus formátumban rendelkezésre állnak a gazdálkodó<br />
táblatörzskönyvi nyilvántartásában illetve néhány számítási művelettel előállíthatók. A GN-ra jellemző,<br />
hogy a mezők egy másik része formai és tartalmi szempontból ellenőrizhető mert több mező között is<br />
megállapíthatóak szabályok, összefüggések. A gazdák választhatnak az ingyenes és fizetős szoftverek<br />
között.<br />
Az ingyenes programok között kell megemlíteni MS Excel formátumban lévő kitöltést, amikor a<br />
legtöbb esetben a teljes adatbevitel a billentyűzetről történik, így ez hosszadalmas folyamat. Egy másik<br />
lehetőség az FVM támogatásával született Java alapú ingyenes program alkalmazása, amely a korábbi<br />
AIR portálról volt letölthető, de ennek a programnak a frissítése nem történt meg.<br />
Sok programfejlesztő cég felismerte a fizetős szoftverekben rejlő lehetőségeket. Nagyrészt offline<br />
alapú, számítógépen futtatható szoftvereket kínálnak a gazdáknak. A GN legtöbb esetben egy nagyobb<br />
programcsomag alrendszereként használható, amely elsősorban táblatörzskönyv vezetésre lett kifejlesztve.<br />
Ilyen esetekben a teljes rendszer egy közös törzsadatbázisra épül, a felhasználó számára az adatok<br />
többsége már automatikusan elkészül GN napló formátumban is. A szoftverek beszerzési ára nagy szórást<br />
mutat, a csak gazdálkodási napló vezetésére alkalmas rendszerek már néhány tízezer forinttól elérhetők,<br />
ezzel szemben az integrált rendszerek többnyire a százezer forintos tartományba találhatók. Az 1.<br />
táblázatban láthatjuk, hogy mely főbb szoftverfejlesztő cégek vannak jelen a magyar piacon. Az<br />
együttműködés oszlop arra utal, hogy a cég milyen megoldást kínál a termelők számára és a GN milyen<br />
adatokból került előállításra (Papócsi, 2009).<br />
1. táblázat. Fizetős szoftverek<br />
Forgalmazója Adatrögzítési mód Együttműködés<br />
Agrárin Kft.<br />
www.gazdalkodasinaplo.hu Online Nincs adat<br />
Agroorganizáció Kft<br />
www.agroorg.hu<br />
Offline<br />
Komplex rendszer,<br />
táblatörzskönyv<br />
Bogarasi Kft.<br />
www.bogarasikft.hu Offline Táblatörzskönyv<br />
Hungária Agrovir Kft.<br />
www.agrovir.hu Offline Komplex rendszer<br />
Landasin-Agrogazda Kft.<br />
www.agrogazda.hu<br />
Offline<br />
Komplex rendszer,<br />
táblatörzskönyv<br />
PC Agrár Kft.<br />
www.pc-agrar.hu / Offline Táblatörzskönyv<br />
Forrás: Papócsi, 2009<br />
246
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. Precíziós gazdálkodás<br />
A precíziós gazdálkodás legfontosabb feltétele a GPS (Global Positioning System - műholdas<br />
helymeghatározó rendszer), ezen kívül szükség van még a megfelelő informatikai és térinformatikai<br />
támogatásra, valamit olyan mezőgazdasági munkagépekre melyek képesek a kijuttatott anyag mennyiségét<br />
munkaművelet közben változtatni. A globális helymeghatározás napjainkban a mezőgazdaságban is<br />
terjedőben van így lehetőség nyílt termőhely-specifikus mezőgazdasági termeléshez (Szilágyi, 2010).<br />
3.1. Történelmi kitekintés<br />
A precíziós gazdálkodás kialakulása 1980-ban kezdődött, ekkor indultak meg a kutatások a fejlett<br />
mezőgazdasággal rendelkező USA-ban, Angliában és Németországban. A fejlesztés célja új technológiai<br />
megoldások alkalmazás a mezőgazdaságban, amely kezelni tudja a mezőgazdasági területek<br />
változatosságát és ezáltal előnyt lehet elérni gazdaságosság és környezetvédelem területén.<br />
1998-ban már lehetővé vált a helyi igényekhez igazodó, legelőször a műtrágya differenciált kijuttatása.<br />
A műholdas helymeghatározó rendszernek köszönhetően lehetővé vált a táblán belül eltérő kezelést<br />
igénylő területek elhatárolása, így az egyes táblarészeken a hatékonyabb gazdálkodás valósítható meg. A<br />
hozamtérkép digitálisan előállított és tárolt adatokat szolgáltat az adott tábláról. A szükséges adatokat<br />
méter alatti pontosságú DGPS vevővel és hozammérő rendszerrel felszerelt betakarítógép készíti el.<br />
Napjainkra a precíziós gazdálkodás is egyre népszerűbb, mert kevesebb anyagfelhasználást<br />
eredményez, ezáltal költséghatékony és környezetbarát termelési módszer. A precíziós gazdálkodásnak<br />
jelentős befektetési igénye van így használata főleg a nagyobb gazdaságokra jellemző.<br />
A hatékony precíziós gazdálkodáshoz sok adatot kell gyűjteni a mezőgazdasági területről és az<br />
elvégzett munkaműveletekről. 2004-ben készült egy felmérés Dániában és USA-ban a precíziós<br />
gazdálkodás adataival kapcsolatos problémákról melynek eredménye 3. ábrán látható (Fountas).<br />
Adatkezelési problémák<br />
Dánia<br />
USA<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
74%<br />
69%<br />
Időigényes<br />
adatfeldolgozás<br />
60%<br />
43%<br />
30% 30%<br />
37%<br />
32% 33%<br />
29%<br />
Technikai<br />
ismerethiány<br />
Mezőgazdsági<br />
ismerethiány<br />
Nehézkes a<br />
szoftverek<br />
használata<br />
Hosszadalmas<br />
adatáttöltés<br />
19%<br />
14%<br />
Egyéb tényezők<br />
3. ábra. Gazdák aggodalmai és problémái a precíziós gazdálkodás adataival<br />
Forrás: Fountas<br />
Az ábráról látható hogy az említett problémák közül első helyen az adatfeldolgozás nagy időigénye,<br />
majd utána a technikai ismeret hiány található. Az USA-ban feltehetően a technikai ismerethiány azért<br />
247
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
kiugróan tér a dániai adattól, mert ott a farmerek alacsonyabb tudásszint mellett is tudnak gazdálkodni, a<br />
fejlettebb szaktanácsadási hálózat miatt.<br />
3.2. A precíziós gazdálkodás a gyakorlatban Magyarországon<br />
Magyarországon az egyik úttörő a precíziós gazdálkodás terén az IKR, mely a technológia során az<br />
alábbi lépéseket javasolja (IKR 1):<br />
1. Táblahatár GPS-es felmérése<br />
2. Hálószerű talajminta- vételi terv készítése<br />
3. Talajmintavétel terv szerint 3-5 hektáronként<br />
4. Talajvizsgálat (bővített és teljes körű)<br />
5. Tápanyag- ellátottsági térképek készítése<br />
6. Információk szolgáltatása a szaktanácshoz<br />
- tervezett növény<br />
- elővetemény termése vagy digitális hozamtérkép<br />
7. Elemzések<br />
8. Agrokémiai szaktanács<br />
9. Differenciál műtrágyázási terv készítése<br />
- szilárd műtrágyához<br />
- folyékony műtrágyához<br />
10. Differenciált tápanyag- kijuttatás<br />
11. Differenciált tőszám terv<br />
12. Vetés bázis állomással, szakaszolással terv szerint<br />
13. Precíziós herbicid kijuttatási terv (Hu, KA, pH térkép és gyomfelvétel alapján)<br />
14. Precíziós herbicid kijuttatás<br />
15. Ténylegesen kijuttatott műtrágya mennyiségek feldolgozása, beolvasása a szaktanácsadó<br />
rendszerbe<br />
16. Adatok letöltése az Internetről<br />
A fent említett technológiai lépések –az alkalmazott módszerektől függően- jelentős erőgépi és<br />
munkagépi beruházással járhatnak a hagyományos gazdálkodáshoz képest. Törekedni kell az eszközök<br />
minél magasabb fokú kihasználtságára ezért csak a nagyobb (legalább 300-500 ha) területtel rendelkező<br />
gazdaságok számára érdemes saját gépi beruházást végrehajtani Az ennél kisebb gazdaságok maximum<br />
bérszolgáltatásként vehetik igénybe a precíziós gazdálkodás némely elemét. A kisebb területű gazdaságok<br />
számára a leghatékonyabb technikai segítség a párhuzamos sorvezetésre alkalmas GPS eszköz és szoftver<br />
beszerzése. Ilyen célra alkalmas eszköz és szoftver már 200-300 ezer forinttól elérhető és az árához képest<br />
nagyon sok előnyt jelent a termelés során. Egyre több gazdálkodó ismeri fel a műholdas sorvezetés<br />
fontosságát. Elsősorban a műtrágyaszórás és permetezés kapcsán merül fel az eszköz alkalmazásának<br />
gondolata, hiszen a nagy munkaszélesség miatt nehezen biztosítható a tökéletes csatlakozás. Permetezés<br />
esetén előfordulhat bizonyos területek kimaradása és onnét a károsítók ismét elterjedhetnek, viszont ha túl<br />
nagy az átfedés, akkor a kultúrnövény károsodása is felléphet a nagyobb dózisú anyag miatt. A műholdas<br />
248
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
sorvezetés ezenkívül még a rosszabb látási körülmények közt, főleg az esti órákban történő talajmunkák<br />
munkavégzést is segíti. A 4. és 5. ábrán egy szélsőséges példa látható hogy mekkora különbségek lehet a<br />
nyomvonalban a sorvezető használatának a függvényében (IKR 2).<br />
4. ábra: Munkaművelet nyomvonala sorvezető használta nélkül<br />
5. ábra: Munkaművelet nyomvonala sorvezető használatával<br />
3.3. Vélemények a Precíziós Gazdálkodásról (PG)<br />
Czimbalmos szer a PG javíthatja a termelők nyereségességét, és csökkentheti a mezőgazdaság okozta<br />
környezeti károkat (talajtaposás, víz- levegőszennyezés). Területteljesítmény növekedés (3-7%), kevesebb<br />
gépi munka (10-12% megtakarítás), valamit az anyagköltségek is csökkennek a kevesebb<br />
anyagfelhasználás miatt. A PG bevezetése mellett szólnak a közeljövőben a termelőre háruló<br />
minőségbiztosítási és környezetvédelmi, biztonsági feladatok, amely a járulékos költségmegtakarítás, a<br />
piaci előnyök révén további profitot jelenthet.<br />
Természetesen a PG-nak nem csak előnyös oldala van hanem meg kell említeni az adatelőállítás magas<br />
költségeit, amelyek leginkább a technológia alkalmazásának korai szakaszában jelentősek. A<br />
helymeghatározással egybekötött talaj-mintavétel, gyom-, rovar- és kórokozók felderítése nagy termelési<br />
kiadásokat jelenthetnek. Az adatvásárlás, előfizetés, a konzultációs díjak és az adatkezelési költségek is<br />
jelentős részt képviselnek. A PG-ra való átállás megtérülése modellszámítások alapján gazdaságmérettől<br />
függően 3-5 illetve 10-12 évre tehetők a mai magyarországi körülmények között gyakorlatilag nem térül<br />
meg a beruházás a kisebb területen gazdálkodóknál (Czimbalmos, 2009).<br />
4. Következtetés<br />
Véleményem szerint a mezőgazdaság még csak részlegesen használja ki az informatika adta<br />
lehetőségeket, amely a környezetvédelemben, költségtakarékosságban, a fogyasztói igények magasabb<br />
szintű kiszolgálásában és még jó néhány egyéb dologban jelentkeznek. A termelőknek fontos, hogy az<br />
információ a lehető leggyorsabban eljusson hozzájuk, hogy a terményeiket hol milyen áron lehet<br />
értékesíteni mert így koncentrált felvásárlói körrel szemben kevésbé lesznek kiszolgáltatottak. Az újítások<br />
elterjedését több tényező határozza meg legfőképpen a technológiák bekerülési költsége azáltal hogy adott<br />
beruházás mikorra térül meg ezenkívül fontos még a gazdálkodók tőkeellátottsága és az állami törvényi<br />
szabályozás hogy milyen előírásokat támasztanak a gazdákkal szemben. A különböző e-szakigazgatási<br />
szolgáltatások mind az állam, mind a termelők számára hasznos, mert a benyújtott nyomtatványok formai<br />
hibáktól mentesek, gyorsabb lesz az adatfeldolgozás és a termelők előbb juthatnak az igényelt összeghez.<br />
Egy fontos még az e-szakigazgatási szolgáltatások mellett, hogy rugalmasabb ügyintézést tesz lehetővé,<br />
249
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
nem kell mindig a hivatalba bemenni és akár a nap 24 órájában elérhető a szolgáltatás. Természetesen<br />
szükséges még az új technológiák használatához, a megfelelő szakképzettség és befogadókészség az új<br />
lehetőségek iránt.<br />
Hivatkozások<br />
AKI, 2009: A tesztüzemi rendszer bemutatása<br />
https://www.aki.gov.hu/download/tesztuzemi_informacios_rendszer_pdf/1234<br />
Batte Marvin T. 2005. Changing computer use in agriculture: evidence from Ohio Computers and Electronics in<br />
Agriculture, Volume 47, Issue 1, April 2005, Pages 1-13<br />
Charvát K., Gnip P., Mayer W. 2009:FutureFarm vision, Agris on-line Papers in Economics and Informatics,<br />
Volume 1, Number 2, 2009<br />
Czimbalmos R. 2009, GPS rendszerek alkalmazása, gazdaságossága mezőgazdasági vállalkozásokban<br />
Fountas S., Pedersen S. M., Blackmore S.: ICT in Precision Agriculture–diffusion of technology,<br />
http://departments.agri.huji.ac.il/economics/gelb-pedersen-5.pdf<br />
Gyódi P., 2010 A PC Agrár Kft. fejleszt r fejlesztési és alkalmaz alkalmazási eredményei, tapasztalatai<br />
http://odin.agr.unideb.hu/magisz/rendezveny/Rendezveny100409/Gyodi_Peter.pdf<br />
Herdon M, Zimányi K, Péntek Á. 2006. e-Factors in e-Agribusiness. Information Systems in Agriculture and<br />
Forestry XII. European Conference. Prága, Csehország, Czech University of Agriculture in Prague, pp. 1-10.<br />
ISBN:80-213-1494-X<br />
IKR 1, A nagypontosságú helymeghatározás hatása a növénytermesztési munkák minőségére<br />
http://www.ikr.hu/novenytermesztesi.php<br />
IKR 2, Az IKR komplett precíziós gazdálkodási rendszere, http://www.ikr.hu/fejlesztes_precizios.php<br />
Kiss A. 2005 ERP témavázlata, http://www.bp.gtk.szie.hu/e-business/Forrasanyag/ERP/kissattila_ea_temavazlat.doc<br />
Kuhlmann F., Brodersen C., 2001. Information technology and farm management: developments and perspectives,<br />
Computers and Electronics in Agriculture 30 (2001) 71-83<br />
Nuthall P. L. 2004. Case studies of the interactions between farm profitability and the use of a farm computer.<br />
Computers and Electronics in Agriculture, Volume 42, Issue 1, January 2004, Pages 19-30<br />
Papócsi L. 2009, Netrekész gazdák, Haszon AGRÁR 2009. április<br />
Sørensen C.G. , Fountas S., Nash E. , Pesonen L., Bochtis D., Pedersen S.M., Basso B., Blackmore S.B., 2010<br />
Information modelling as the basis for farm management information system design, Computers and Electronics in<br />
Agriculture 2010.<br />
Szénás Sz, Herdon M eGovernment services for farmers. In: Gruia R, Gaceu L (szerk.) International Conference on<br />
New Research in Food and Tourism. BIOATLAS 2008 Conference. Brasov, Románia, 2008.06.04-2008.06.07.<br />
Brasov: pp. 356-360. Paper IT.10. ISBN:978-973-598-300-0<br />
Szilágyi Róbert 2010, A mobil Internet jövője a mezőgazdaságban, Agrárinformatika / Agricultural Informatics<br />
(2010) Vol. 1, No. 1:47-52, http://journal.magisz.org/index.php/jai/article/viewFile/27/20<br />
250
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A magyarországi szélessávú infrastruktúra hatáselemzése az NRI alapján<br />
Botos Szilvia 1<br />
Abstract. The development of network infrastructure has significant role in the strategies of the various public<br />
and private organisations equally. Determining of development level of the several countries became important on<br />
international level also and the whole analysing of network of the country occurs regularly both domestic and<br />
European Union level. Some indices are applied on region level for characterization the development, but these<br />
are mainly absolut numbers such as the number of access endpoints or internet subscriptions. To establish the<br />
development level of regions according to each other (penetration, usage, economic effects, etc.) would be need<br />
for a complex index which can help to measure the network development level of the region in question. In that<br />
way the more accurate and complex analysis may help that the selection of the areas to be developed be wellestablished,<br />
since it doesn’t matter where do the developing sources go. Would be useful a complex index which<br />
includes those elements which applied for characterization of network infrastructure and with it we can state<br />
gradiation among the regions within the country. By the components of the index we may determine that how<br />
much the single elements contribute to the development of a region, where is worthy to make change for the<br />
development and the various sources on which areas benefiting the most favourable. NRI (Networked Readiness<br />
Index) which worked out for international comparison may mean a suitable basis in region level also, certainly the<br />
components of this index have to turn into such elements, which we can calculate and measure in this way.<br />
Keywords: network, infrastructure, networked readiness index, development, project.<br />
Összefoglaló. A hálózati infrastruktúra fejlesztése igen lényeges szerepet játszik a különböző állami és magán<br />
szervezetek stratégiáiban egyaránt. Az egyes országok fejlettségi szintjének megállapítása nemzetközi szinten is<br />
fontossá vált, és hazai valamint európai uniós szinten is rendszeresen megtörténik az ország teljes hálózati<br />
elemzése. Bizonyos mutatószámokat régiók szintjén is alkalmaznak a fejlettség jellemzésére, de ezek főként<br />
abszolút számok, mint például a hozzáférési végpontok, vagy az internet-előfizetések száma. Ahhoz, hogy<br />
megállapítsuk mely régiók milyen fejlettségi szinten állnak egymáshoz képest (penetráció, használat, gazdasági<br />
hatások, stb.), szükség lenne egy komplex mutatószámra, amellyel mérni lehetne az adott régió hálózati<br />
fejlettségét. Így a pontosabb és összetettebb elemzés segíthetne, hogy a fejlesztendő területek kiválasztása<br />
megalapozott legyen, hiszen nem mindegy hová kerülnek a fejlesztési források. Hasznos lenne egy olyan komplex<br />
mutatószám, mely a hálózati infrastruktúra jellemzéséhez alkalmazott elemeket magában foglalja, és amellyel<br />
rangsort lehetne állítani az országon belüli régiók között. Az index összetevői alapján megállapítható lenne, hogy<br />
az egyes elemek milyen mértékben járulnak hozzá a régió fejlettségéhez, hol érdemes változtatni a fejlődés<br />
érdekében, és hogy a különböző források mely területeken hasznosulnak legkedvezőbben. A nemzetközi<br />
összehasonlításra kidolgozott NRI (Network Readiness Index) alkalmas kiindulási alapot jelenthet a régiók<br />
értékelésében is, természetesen a mutató egyes elemeit így is számítható és mérhető elemekre szükséges<br />
átalakítani.<br />
Kulcsszavak: hálózat, infrastruktúra, networked readiness index, fejlesztés, pályázat.<br />
1. Bevezetés<br />
Az üzleti életben is egyre elterjedtebb a mondás, miszerint, ha nem tudod mérni, nem tudod irányítani<br />
sem. A gazdasági élet szereplőit az információs és kommunikációs technológiák, eszközök és eljárások<br />
nem csak közvetlen gazdasági tevékenységükben segítik, hanem abban is, hogy mérni tudják<br />
tevékenységeik eredményeit, fejlődését. Ahhoz, hogy ezek a mérések minél pontosabbak és gyorsabbak<br />
lehessenek az IKT (Információs és Kommunikációs Technológiai) ágazat fejlődését és hatékonyságát is<br />
mérni kell. A fejlődés tulajdonképpen törvényszerű, a hatékonyság azonban megosztja a szakembereket is.<br />
1 Botos Szilvia<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
botos.szilvia@gmail.com<br />
251
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hogy az IKT ágazat hatékonysága és gazdasági hatása hogyan alakul a gazdaság többi szereplőjére sokak<br />
szerint csak áttételesen lehet becsülni. A hálózati infrastruktúra által nyújtott lehetőségek mérése pedig<br />
szinte lehetetlen, különösen országosnál alacsonyabb szinten. Véleményem szerint viszont olyan sok pénz<br />
áramlik ebbe a szektorba, hogy valamilyen módszerrel mégiscsak kellene vizsgálni, milyen hatása van az<br />
egyes régiókban a hálózati infrastruktúra meglétének, a fejlesztéseknek, ezáltal megalapozottabbá téve a<br />
további fejlesztéseket. Jelentősége miatt a nemzetközi összehasonlításokra alkalmazott mutatóknak<br />
bonyolult módszertana van, több komplex mutatószámot dolgoztak már ki az egyszerű statisztikai számok<br />
mellett, melyekkel jellemezni lehet egy ország informatikai infrastruktúráját. Azonban régiókra<br />
vonatkozóan ilyet nem alkalmaznak.<br />
Magyarországon mind a hozzáférés, mind a használat terén jelentős bővülés történt 2004 óta,<br />
jellemzően 2006-ban és 2007-ben. Ennek ellenére bár az információs társadalom alapindikátorainak terén<br />
Magyarország megkezdte a felzárkózást Európa vezető államaihoz, azért inkább még elmarad az átlagtól,<br />
a használat esetében pedig átlagos szinten áll. Ez egyben azt jelenti, hogy rendre jobb eredményeket tud<br />
felmutatni a dél-európai államoknál, de régióbeli szomszédjaihoz képest sok esetben lemaradásban van.<br />
Jelen cikkben áttekintést adok Magyarország IKT infrastruktúrájának fejlettségét mérő egyik<br />
nemzetközileg is alkalmazott index fontosságáról, jellemzőiről, és alkalmazhatóságáról más szinteken,<br />
továbbá a hálózati infrastruktúra bővítésére irányuló intézkedésekkel való lehetséges kapcsolatáról.<br />
2. Az elemzés céljai és módszere<br />
Annak, hogy egy regionális szinten is alkalmazható mutatót dolgozzak ki, több célja is van. Egyrészt<br />
egy objektív méréssel rangsort lehetne állítani az országon belüli térségek között, ezáltal a fejlesztési<br />
források jobban fókuszálhatóak lennének az elmaradottabb területekre. Másrészt egy hatékony felmérés<br />
segítségével jobban fel lehetne térképezni azokat a tényezőket, melyek befolyásolják a hálózati<br />
infrastruktúra fejlődését, használatát, így az általa elért hasznosságot. Továbbá egy ilyen felmérés által<br />
pontosabban meghatározható lenne az átviteli sebesség növekedésére vonatkozó trend, és a beruházások<br />
megvalósítását úgy lehetne ütemezni, hogy a szűk keresztmetszetek kiszolgálása történjen meg először.<br />
Értem ezalatt Budapestet, ahol a legfejlettebb technológia elérhető, és a legjobb eredményeket tudja<br />
felmutatni a statisztikai mutatókban, mégis fejleszteni kell, hiszen az igények itt nagyságrendekkel<br />
gyorsabban jelentkeznek, mint vidéki térségeken, ahol még nem érdemes milliárdos fejlesztéseket<br />
megvalósítani. Mindenhová azt a technológiát kellene elvinni elsőként, amely gazdaságilag még megtérül,<br />
viszont biztosítja az egyébként már alapvető emberi jogként definiált szélessávhoz való hozzáférési<br />
lehetőséget.<br />
A módszer egy komplex mutatószám kidolgozása, melynek alapjai az NRI mutatóban alkalmazott<br />
összetevők lehetnek, természetesen országon belüli régiók szintjén számítható és mérhető komponensekre<br />
alakítva őket. Továbbá olyan, fontos tényezőket beépítve, melyek országos szinten már nem mérhetőek,<br />
azonban régiós szinten igen, és igen nagy befolyásoló hatásuk van, illetve lehet. Az indexben nem csupán<br />
a közvetlenül mérhető adatokat használnám fel, mint ahogy jelenleg a régiókat jellemzik, (például a<br />
hozzáférések száma vagy sebessége), hanem figyelembe vehetjük, hogy milyen ezek tényleges használata,<br />
a hálózat kihasználtsága, az emberek felkészültsége, a különböző elektronikus szolgáltatások elterjedtsége.<br />
Továbbá a számításokba a hazánkban létszámukat tekintve az egyik legnagyobb üzleti tábort jelentő kis-és<br />
közepes méretű vállalatok jellemzői is beépíthetők. A kis- és közepes méretű vállalatok számára ez azért<br />
lehet fontos, mert számszerűsített információt kapnak, hogy miért elengedhetetlen a hálózati infrastruktúra<br />
által kínált lehetőségek kihasználása. Hiszen még ma is sok olyan vállalkozás van Magyarországon,<br />
melyek nem igazán tudják a hálózati hozzáférés lehetőségeit és az általa kínált szolgáltatások előnyeit<br />
kihasználni. Ez a probléma a háztartásokat is érinti. Ryszard Struzak (Struzak, 2010) egy tanulmányában a<br />
következőképpen fogalmaz: a tény, miszerint a megkérdezett emberek felének nincs szüksége vagy nem<br />
akar szélessávú hozzáférést otthonra, azt jelezheti hogy a társadalom egy jelentős részének más<br />
szükségleti hierarchiája és értékrendje van és nem tudja vagy nem érti és/vagy nem értékeli az előnyöket,<br />
252
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
melyeket a hozzáférés kínálni tud. A szűk keresztmetszetet a háztartások és a kis-és közepes méretű<br />
vállalkozások jelentik a vidéki térségeken és a szegényebb társadalmi rétegekben. Ezen hozzáállás<br />
megváltoztatásához, további ösztönző programok és források szükségesek. Az egyes régiók ilyen jellegű<br />
tulajdonságai nagymértékben eltérhetnek, ezért a régiók fejlettségi szintjének mérése ebben a témában<br />
fontos lehet.<br />
3. Magyarország hálózati felkészültsége, infrastruktúrája, változások<br />
Magyarországnak viszonylag alacsony az egy főre jutó GDP-je. De a gazdaságát elkezdte<br />
modernizálni, mely főként magas értéknövelt tevékenységeken alapul. Viszonylag gyorsan megvalósította<br />
az internet elfogadtatását és szélessávú fejlődésének egy olyan szintjét érte el, amely a legnagyobb európai<br />
országokéhoz közeli. Egy német cég, a MICUS által írt tanulmány (Fornefeld et al, 2008) szerint hasonló<br />
helyzetben van Írország (bár neki a GDP egy főre eső értéke jóval magasabb), Csehország, Észtország,<br />
Málta, Litvánia, Portugália és Szlovénia. Hazánk hálózati infrastruktúrájának pozitív irányú változása már<br />
az abszolút számokban mérve is megállapítható, ahogy ez az 1. ábrán is látható.<br />
Az Internet-előfizetések számának változása<br />
Internet-előfizetések száma<br />
3 000 000<br />
2 500 000<br />
2 000 000<br />
1 500 000<br />
1 000 000<br />
500 000<br />
0<br />
2000 Q1<br />
Q3<br />
2001 Q1<br />
Q3<br />
2002 Q1<br />
Q3<br />
2003 Q1<br />
Q3<br />
2004 Q1<br />
Q3<br />
2005 Q1<br />
Q3<br />
Évek (negyedéves bontásban)<br />
2006 Q1<br />
Q3<br />
2007 Q1<br />
Q3<br />
2008 Q1<br />
Q3<br />
2009 Q1<br />
Q3<br />
1. ábra. Az internet előfizetések számának változása Magyarországon (www.ksh.hu)<br />
Ha a hozzáférési végpontokon túl megyünk, a hozzáférés sebessége is kiemelt helyen szerepel a<br />
szélessávú infrastruktúra megítélésében, továbbá hogy hogyan alakul ennek használata. Sajnos arra<br />
vonatkozóan, hogy mit is tekinthetünk a jelenlegi helyzetben szélessávú hozzáférésnek nincs általánosan<br />
elfogadott érték. Igazság szerint még ma is szélessávú átvitelnek nevezik a telefon átviteli sebességénél<br />
jobbat produkáló hálózatokat, holott már a 10 Mbit/sec is éppen hogy elég a tartalomszolgáltatók új<br />
termékeinek igénybevételéhez. Ma már ahhoz, hogy megállapítsuk mi is számít szélessávú hozzáférési<br />
sebességnek, figyelembe kell venni az aktuális adatátviteli sebességre vonatkozó trendeket, melyre<br />
elsősorban a multimédiás és interaktív tartalmak továbbítása van legnagyobb befolyással.<br />
Magyarország szélessávú lefedettségét igen jónak minősítik, ha arról van szó, hogy elérhető-e Internethozzáférés.<br />
Azonban ez nem jelenti azt, hogy a jelenlegi körülmények között az valóban szélessávú.<br />
Hiszen ha a Nemzeti Hírközlési Hatóság térképét nézzük (2. ábra), 1676 település esetén nincs a megadott<br />
feltételeknek megfelelő lefedettség, ez az ábrán a fehér rész, 345 településen 1 db hozzáférési hálózat<br />
elérhető, ez az ábrán a szürkével jelzett terület. 1153 településen 2 vagy több hozzáférési hálózat elérhető,<br />
mely a megadott feltételnek eleget tesz, ezeket a legsötétebb részek jelölik az ábrán.<br />
253
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. ábra. Szélessávú (legalább 4 Mbit/s névleges sebességre képes) hozzáférési hálózatok – Optikai felhordó hálózati<br />
kapcsolat 2009 második negyedévében. (Horváth, 2009)<br />
Országos szinten túl régiós és megyei lebontásban is elérhetőek penetrációs adatok, így megállapítható<br />
az összefüggés a fejlesztési támogatások és az elért eredmények között. A különböző szélessávú<br />
méréseket végző szervezet a legtöbb adatot nyilvánosságra is hozza, és igen sok információ van az egyes<br />
térségek fejlettségére vonatkozóan. Azonban ezek az adatok csak különállóan használhatóak fel, abszolút<br />
értelemben mutatják a fejlettséget, és csak az adott mennyiségi vagy minőségi mutatószám szerint.<br />
A telekommunikációs piacon megfigyelhető éles verseny ellenére, a vidéki térségek esetében nincs<br />
számottevő előrelépés. Mióta a piaci verseny alapvetően a fizetőképes kereslettől függ, az új<br />
technológiákat ott vezették be, ahol ez rendelkezésre állt, azonban a vidéki térségek esetében úgy tűnik ez<br />
hiányzik (Csótó és Herdon, 2008). Az IKT mutatók terén kistérségi szinten átlagosan 18-25-szörös<br />
különbségek mutatkoznak, melyek tovább élezik a már egyébként is meglévő területi különbségeket<br />
(Csatári és Kanalas, 2009). A digitális területi egyenlőtlenségek kiegyenlítődése az elmaradott térségekben<br />
serkenti a vállalkozások aktivitását, ezen keresztül növeli a foglalkoztatottságot, amire égető szükség van<br />
Magyarországon, hiszen hazánkban kirívóan magas a gazdaságilag inaktív felnőttek aránya a munkaképes<br />
népességen belül. Crandall, Litan és Lehr számításai szerint 15%-os szélessávú penetráció-bővülés 9%-kal<br />
növeli a foglalkoztatottságot (Csepeli, 2009).<br />
4. Hálózati felkészültség: Az NRI<br />
A fejlesztési elemzések fő célja, hogy választ adjanak a kérdésre vajon a beruházás egy kiválasztott<br />
szélessávú hozzáférési technológiába jövedelmező-e vagy sem (Zagar és Krizanovic, 2009). A hálózati<br />
indikátorok részletes leírása szükséges, hiszen a piaci teljesítmény-mérések és a nemzetközi<br />
összehasonlítások egyaránt alapvető fontosságúak. Egy Ausztráliára és Kínára vonatkozó elemzés olyan<br />
tényezőket azonosít, melyek az internet hozzáférést befolyásolják, például a hozzáférés, vagy a<br />
megfizethetőség, és amelyek kedvezőek a politikai és szabályozási környezetre, ezáltal az Internet<br />
infrastruktúra és hozzáférés fejlődésére (Cooper és Madden, 2005).<br />
254
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A Világgazdasági Fórum évente jelenteti meg „Networked Readiness Index”-ét (NRI) és rangsorát. Az<br />
NRI azt méri, hogy az egyes országok mennyire képesek kihasználni az IKT eszközökben rejlő<br />
lehetőségeket, mennyire tudják azokat a nemzetgazdasági versenyképesség növelésének szolgálatába<br />
állítani. Az NRI egy három pillérből álló összetett indikátor, szintetizálja a környezeti tényezők<br />
minőségét, az érintettek (magánszemélyek, vállalkozások, és a kormányzat) felkészültségét, valamint a<br />
különböző felhasználói célcsoportok IKT-használati szokásait (www.etudasportal.gov.hu).<br />
Az NRI három fő területen (komponensben) összesen 68 számításba vett tényező segítségével<br />
vizsgálja, hogy az egyes országok mennyire készültek fel a hálózatos gazdaságra és az IKT-ben rejlő<br />
lehetőségek kiaknázására.<br />
A három terület (komponens):<br />
• az infokommunikáció általános gazdasági, szabályozási és infrastrukturális környezete<br />
• a magánszemélyek, a vállalkozások és a kormányok felkészültsége az IKT alkalmazására és<br />
hasznosítására<br />
• a rendelkezésre álló legújabb informatikai és kommunikációs technológiák tényleges alkalmazása.<br />
3. ábra. A Networked Readiness Index összetevői (www.networkreadiness.com/gitr)<br />
Az index számot ad a vállalkozások technológia-integrációjáról, az infrastruktúrák elérhetőségéről, sőt,<br />
a kormányzati irányelvekről, technológiai és innovációs támogatásáról is (Dutta és Mia, 2010).<br />
5. Magyarország helyzete az NRI rangsorban<br />
Magyarország pozíciója folyamatosan romlott az utóbbi években. Tavaly még Kína és Indiai is<br />
mögöttünk szerepelt a rangsorban, idén már megelőztek minket. A 2006. évi 33. helyezésünk már<br />
homályba veszett, a 2009-es évben már csak a 46. helyet sikerült elérni a rangsorban a 104 nemzet közül.<br />
255
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A legújabb felmérésben Magyarország a piaci környezet, a kormányzati és az egyéni felkészültség<br />
kategóriájában teljesített a legrosszabbul a szakértők szerint.<br />
Ha a rangsort vizsgáljuk, Magyarország megfelelő szinten áll az első helyezettekhez képest, azonban<br />
az egyes részmutatók között igen nagy eltérések vannak. Véleményem szerint Magyarország ezen a téren<br />
fejlődését nagyban köszönheti az egyes nemzeti és európai uniós forrásoknak is, hiszen nagyon sok<br />
pályázat volt infrastruktúra kiépítésre, korszerűsítésre, valamint az ehhez kapcsolódó használatot elősegítő<br />
intézkedésekre. Az index értékét tehát valamilyen szinten befolyásolták ezek a tevékenységek. Az index<br />
értéke bár növekedett az elmúlt évek során, azaz önmagunkhoz képest folyamatos a fejlődés, azonban<br />
helyezésekben már lemaradás következett be, amely annak köszönhető, hogy más országok gyorsabb<br />
ütemben fejlődtek ezen a téren, és így rangsorban elénk kerültek.<br />
A 4. ábra azt mutatja, hogy a már fentebb említett, Magyarországhoz hasonló gazdasági<br />
körülményekkel rendelkező országok a három komponensindex tekintetében hogyan teljesítettek 2009-<br />
2010-es időszakban.<br />
4. ábra. A környezeti, használati és felkészültségi részindex alakulása Csehország, Észtország, Magyarország,<br />
Litvánia, Málta és Szlovénia esetén (www.networkreadiness.com/gitr)<br />
Az ábra nagyon jól mutatja, hogy hazánk mindhárom komponensindex esetén kisebb értéket ért el,<br />
mint a többi ország. Különös hogy a jóval keletebben fekvő Észtország kimagaslóan jól teljesített az<br />
utolsó felmérésben, és hogy Szlovénia, aki velünk szomszédos, szintén jóval magasabb értékekkel<br />
rendelkezik. Valószínű, hogy itt már az indexösszetevők mélyebb elemzése adhat választ arra, hogy<br />
ezekben az országokban mely befolyásoló tényezők miatt alakult így az index értéke.<br />
6. A hálózatfejlesztési pályázatok hatása, és kapcsolatuk az NRI értékére<br />
A távközlési szolgáltatók beruházásokról szóló döntései – a többi üzleti szereplőhöz hasonlóan –<br />
profitalapúak. Ahol nem ígérkezik megfelelő befektetői profit, nem történik meg a fejlesztés. Még az<br />
ideális verseny helyzet sem tudja ezeket a problémákat megoldani, hiszen a versenyalapú üzleti döntések<br />
nem feltétlenül esnek egybe a társadalmi optimummal. Ez piachiba, ami okot szolgáltat az állami<br />
beavatkozásra. Mivel a befektetési döntéseket önálló gazdálkodó egységek hozzák, az állam csak<br />
közvetett eszközökkel képes azokat az érdekei szerint befolyásolni (Horváth, 2008). Ebből az egyik<br />
leghatékonyabb eszköz volt hazánkban a befektetési tőketámogatás. Erre épült fel a legtöbb pályázat, azaz<br />
256
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
támogatták a vállalatok és önkormányzatok hálózatfejlesztését, volt olyan pályázat is, melyben az állami<br />
és EU-s támogatás összesen 90%-ot is kitett.<br />
Ahhoz, hogy hazánk a jelenlegi infrastrukturális szintet, és penetrációt elérje 2004 óta több támogatási<br />
konstrukció is lefutott. A támogató intézkedésekre azért volt szükség, mert az üzleti alapon történő<br />
fejlesztések nem érték volna el a kisebb településeket. A különböző projektek egyik célja (volt) a piac által<br />
nem preferált területek felzárkóztatása, a terület alapú digitális egyenlőtlenségek felszámolása. Ezzel<br />
biztosítandó az állampolgári jogon történő szélessáv-hozzáférést, másrészt elősegítendő a térség gazdasági<br />
fejlődését.<br />
A bővítés első nagy lépése az akkor Informatikai és Hírközlési Minisztérium által meghirdetett HHÁT-<br />
2 és a HHÁT-3 jelű pályázatok meghirdetése volt 2003-ban, és a projekt finanszírozására összesen 1,3<br />
mrd Ft állt rendelkezésre. A következő támogatási pályázat a 2004-ben meghirdetett GVOP (Gazdasági<br />
Versenyképesség Operatív Program) 4.4.1 és a 2005 elején kiírt GVOP 4.4.2 volt. Míg a két megelőző<br />
program széles pályázói réteg támogatását célozták meg (alacsonyabb támogatási összeg mellett), addig a<br />
GVOP pályázatok esetében magasabb volt a támogatási összeg, de a kiválasztás erős szűrés mellett<br />
valósul meg. Ezek a pályázatok nagy lendületet adtak a szélessávú infrastruktúra megvalósításának olyan<br />
térségekben, ahol azok piaci alapon nem jöttek volna létre. A létrejött szélessávú infrastruktúra hozzájárul<br />
a regionális versenyképességi különbségek enyhítéséhez, és a szélessávval ellátatlan területek<br />
fejlesztéséhez. Később, 2008-ban még egy hasonló pályázatot írtak ki, amely a GOP (Gazdaságfejlesztési<br />
Operatív Program) 3.3.1 elnevezést kapta. A GVOP 4.4.2.-es pályázatra összesen 117 induló jelentkezett,<br />
s az általuk lefedni kívánt települések száma elérte a 836 darabot. Ezzel összességében mintegy 1,2 millió<br />
lakosnak – 466 ezer háztartásnak – szándékoztak szélessávú infrastruktúrát biztosítani. Az összes pályázó<br />
együttesen több mint 20 milliárd forint állami támogatást igényelt, majd a nyertesek 10 milliárd forintot<br />
fordíthattak a fejlesztésekre. Azonban éppen a kisebb lakossággal rendelkező településekre vonatkozó<br />
pályázatok kerültek gyakrabban visszautasításra. Különös, hogy három megye esetében (Győr-Moson-<br />
Sopron, Tolna, Zala) egyetlen pályázat sem ért el eredményt, pedig ez a két megye szélessávval<br />
legkevésbé ellátott térség (Gál, 2008).<br />
Magyarország NRI helyezései<br />
50<br />
46<br />
Helyezések<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
30<br />
16<br />
36<br />
21<br />
38 38<br />
18<br />
19<br />
33<br />
17<br />
41<br />
37<br />
19 20 20<br />
EU-27 helyezés<br />
Globális helyezés<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009<br />
Évek<br />
5. ábra. Magyarország NRI helyezései globális és EU-27 rangsorban. (www.weforum.org)<br />
257
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az 5. ábrán Magyarország helyezési értékei szerepelnek globális, illetve az EU-27 tagállamok között.<br />
A két trendvonal között a különbség jól látszik, hiszen az EU-27 tagállamai között viszonylag stabil a<br />
helyezésünk, addig a globális versenyben hazánk egyre inkább lemarad.<br />
2005. második felénél globális versenyben egy töréspont van, melynél az ország helyezése előre ugrott.<br />
Ehhez hozzájárultak a szélessávú infrastruktúra-fejlesztésre kiírt pályázatok eredményei is, hiszen 2005 és<br />
2006 között csaknem 11,3 milliárd forintot fordítottak hálózatfejlesztésre, és ez csak az infrastruktúrafejlesztési<br />
rész. Ehhez hozzáadódnak a használatot elősegítő intézkedések forrásai is. Az Európai Unión<br />
belül nem volt olyan nagy mértékű a visszalépés, mint a globális rangsorban amely azt jelenti, hogy más<br />
kontinensek országai kezdenek minket megelőzni. Ez arra enged következtetni, hogy fejlesztéseink bár<br />
folyamatosak, nem kellő mértékűek, illetve nem a megfelelő területen történnek.<br />
7. Következtetés<br />
Az információs és kommunikációs technológiák (IKT) előtérbe kerülése kibővítette azokat a<br />
tényezőket, amelyek egy meghatározott területi egység versenyképességét jellemzik (Szépvölgyi, 2003).<br />
Az állami szerepvállalás hatékonysága mind támogatási mind finanszírozási kérdésekben a szélessávú<br />
fejlesztéseket illetően megköveteli a fő keresleti, lefedettségi, technológiai és regionális folyamatok<br />
elemzését és nyomon követését. Ezáltal elkerülhető az indokolatlan beavatkozás a piaci folyamatokba, és<br />
lehetővé válik, hogy az állami fejlesztési elképzelések olyan módon valósuljanak meg, hogy azok<br />
célzottak és hatékonyak legyenek.<br />
A megfelelő állami ösztönzők és programok hiányában a piac által kevésbé preferált vidéki területeken<br />
a lemaradás egyre inkább növekszik (Csatári és Kanalas, 2009). A nemzeti IKT politikai programok és<br />
megvalósítási tervezetek különböző támogatási és kiépítési kezdeményezéseket alkalmaztak számos<br />
fejlődő országban, azért hogy javítsák az általános hozzáférést a szélessávú internet kapcsolatokhoz és így<br />
könnyítsék meg az átalakulást, a digitális gazdaságba történő átmenetet. Az állami szektor innovációs és<br />
modernizációs törekvéseit ösztönözte a következő szemlélet. Az ésszerűség miszerint a közszféra számára<br />
nyújtott nagyobb digitális együttműködés, az interaktív e-kormányzati alkalmazások és más<br />
információigényes szolgáltatások hozzá fognak járulni a szélessávú infrastruktúrák iránti jelentős, nemzeti<br />
szintű igények kielégítéséhez, igazolja a magasabb infrastrukturális beruházásokat és a szélessávú<br />
szolgáltatások piacának serkentését. A skandináv országokban ez a megközelítés elég sikeresnek<br />
mutatkozott, mely szerint a szélessávú internet-hozzáférési lehetőséget biztosítani kell szinte az összes<br />
állami és üzleti szervezet továbbá a népesség nagy része számára (Bygstad et al, 2007).<br />
Az Európai Bizottság szintén nagy figyelmet fordít a szélessávú hozzáférésre, úgy tekinti, mint<br />
kulcstényező az EU tagállamok kormányzati politikájában. A hálózati infrastruktúra egy sarokpontja az IT<br />
társadalomnak és fontos szerepe van a gazdaság irányításában, emiatt Magyarországnak lehetősége volt<br />
hogy jelentős összegeket fordítson fejlesztésekre az operatív programokon keresztül. A fejlesztési<br />
elképzelések szoros kapcsolatban vannak a kormányzati támogatásokkal, a jelenlegi támogatásokon<br />
keresztül amelyek azokat a szélessávval ellátatlan területeket támogatják, ahol a beruházás megtérülése a<br />
piaci feltételek alapján nem biztosított (Commission of the European Communities, 2006). Problémás<br />
azonban az ellátatlan területek pontos értelmezése. Erre a szélessávú fejlesztések hazai támogatási<br />
gyakorlatában még nem sikerült egyértelmű módszertant és monotoring rendszert kidolgozni. Ennek<br />
megoldására kívánok kidolgozni egy olyan mutatórendszert, mely alkalmas regionális és területi<br />
elemzésekre, a fejlesztési források leghatékonyabb felhasználási helyre vonatkozó meghatározás<br />
segítésére.<br />
Hivatkozások<br />
Bygstad B., Lanestedt G., Choudrie J. 2007. Successful broadband project sin the public sector- a service innovation<br />
perspective. System Sciences, 2007. HICSS 2007. 40th Annual Hawaii International Conference on. pp. 103-103.<br />
258
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Commission of the European Communities 2006. Bridging the Broadband Gap. Elérhető: http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2006:0129:FIN:EN:PDF<br />
Cooper R., Madden G. 2005. Regional development and business prospects for ICT and broadband networks.<br />
Telecommunications Policy 29, pp. 97-100.<br />
Csatári B., Kanalas I. 2009. Kistérségeink területi és digitális egyenlőtlenségei. 3. Digitális Esélyegyenlőség<br />
Konferencia. Budapest, Hungary.<br />
Csepeli Gy. 2009 Nemzeti Digitális Közmű. Tudományos és Műszaki Tájékoztatás. 56. éfv. 4. szám<br />
Csótó M., Herdon M. 2008. Information technology in rural Hungary: plans and reality. Rural Futures: Dreams,<br />
Dilemmas and Dangers. Plymouth, United Kingdom, pp 1-6.<br />
Dutta S., Mia I. 2010. The Global Information Technology Report 2009-2010. SRO-Kundig, Geneva, Switzerland<br />
Fornefeld Dr. M., Delaunay G., Elixmann D. 2008. The impact of broadband on growth and productivity. A study on<br />
behalf of the European Commission. MICUS Management Consulting GMBH.<br />
Gál A. 2008. Szélessávú infrastruktúrafejlesztési pályázatok magyarországi tapaszalatai. 16. Távközlési és<br />
Informatikai Hálózatok Szeminárium és Kiállítás. Zalakaros, Hungary, pp 71-78.<br />
Hálózati felkészültség indes 2009-2010 – Világgazdasági Fórum. Elérhető:<br />
http://www.etudasportal.gov.hu/pages/viewpage.action?pageId=5865513<br />
Horváth L. 2009, Szélessávú internet elérés helyzete Magyarországon 2004Q2-2009Q2. Elérhető:<br />
http://www.nhh.hu/dokumentum.php?cid=22050<br />
Horváth P. 2008. A távközlési infrastruktúra fejlesztésének paradoxonjai. 16. Távközlési és Informatikai Hálózatok<br />
Szeminárium és Kiállítás. Zalakaros, Hungary, pp 7-24.<br />
Struzak R. 2010. Broadband Internet in EU countries – Limits to growth. IEEE Communication Magazine. pp 52-57.<br />
Szépvölgyi Á. 2003. A tudás-alapú gazdaság és a regionális fejlődés. Társadalomföldrajz és területfejlesztés I-II.<br />
<strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong>, pp. 597-611.<br />
World Economic Forum. Elérhető: http://www.weforum.org<br />
World Economic Forum. The Global Information Technology Report 2009-2010. Elérhető:<br />
http://www.networkedreadiness.com/gitr<br />
Zagar D., Krizanovic V. 2009. Analyses and Comparisons of Technologies for Rural Broadband Implementation.<br />
2009 International Conference on Software, Telecommunications & Computer Networks – (SoftCOM 2009).<br />
Croatia, Hvar, pp. 292-296.<br />
259
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Adatvédelem az ügyfélkapcsolat menedzsmentben<br />
Kaderják Gyula 1 , Herdon Miklós 2<br />
Abstract. The object of our study is a comprehensive review of the risks of customer relationship management<br />
(CRM) systems, applied increasingly in Hungary, in terms of data security with regard to the field of intranet and<br />
internet phishing. The CRM systems are critical applications because their data warehouses are treasury of the<br />
personal datas, so they are main targets of the e-crimes. Obtaining and analyzing these typically high amount of<br />
customer datas offer significant benefits in the business competition, on the other hand it gives an easy chance for<br />
cyber-criminals to abuse of personal datas and privacy.<br />
Keywords: CRM, security, customer relationship management<br />
Összefoglaló. Tanulmányunk célja annak áttekintése, hogy a hazánkban is egyre népszerűbb ügyfélkapcsolatmenedzsment<br />
rendszerek (CRM) alkalmazása milyen veszélyeket rejt adatbiztonsági szempontból, különösen a<br />
külső (internetes) illetve belső (intranetes) adathalászat vonatkozásában. A CRM rendszerek adatvédelmi<br />
szempontból különösen kritikus alkalmazások, hiszen adattárházai kincsesbányái a személyes adatoknak, így az<br />
elektronikus bűnözés egyre népszerűbb célpontjai is. Az esetenként gigászi mennyiségű ügyfél-adat megszerzése<br />
és elemzése jelentős versenyelőnnyel kecsegtet, másrészt a személyes adatokkal való visszaélés viszonylag<br />
könnyű lehetőségét kínálja a kiber-bűnözők számára.<br />
Kulcsszavak: CRM, adatvédelem, ügyfélkapcsolat-menedzsment<br />
1. Bevezetés<br />
A nagy szervezetekhez hasonlóan számos kis-és középvállalkozás (kkv) is bevezet ügyfélkapcsolat<br />
menedzsment rendszert, hogy a mai rendkívül változékony gazdasági és piaci környezetben<br />
hatékonyabban tudjon működni (Alshawi at al, 2010). A CRM rendszerek jelentős mértékű terjedése<br />
azonban veszélyeket is jelent a vállalkozások számára.<br />
Jelen tanulmány célja annak áttekintése, hogy a hazánkban is egyre népszerűbb ügyfélkapcsolatmenedzsment<br />
rendszerek (CRM) alkalmazása milyen veszélyeket rejt adatbiztonsági szempontból,<br />
különösen a külső (internetes) illetve belső (intranetes) adathalászat vonatkozásában. E veszélyek a<br />
többrétegű CRM struktúra (Finnegan and Currie, 2010) különböző rétegeiben (technológiai, folyamat,<br />
human és kulturális) megjelennek.<br />
Az Eurostat adatai szerint ma már nincs Európában egyetlen olyan közepes és nagyvállalat sem, mely<br />
ne használna valamilyen Internet szolgáltatást. A CRM rendszerek e tekintetben különösen kritikus<br />
alkalmazások, hiszen kifejezett céljuk az ügyfelekhez kapcsolódó valamennyi tranzakciós adat<br />
valamennyi kommunikációs csatornán keresztül való rögzítése és utólagos elemzése az ügyfélkapcsolatok<br />
javítása, végső soron a profit növelése érdekében. A CRM rendszerek adattárházai tehát<br />
kincsesbányái a személyes adatoknak, így az elektronikus bűnözés egyre népszerűbb célpontjai is. Az<br />
esetenként gigászi mennyiségű ügyfél-adat megszerzése és elemzése jelentős versenyelőnnyel kecsegtet,<br />
1 Kaderják Gyula<br />
Budapesti Gazdasági Főiskola, Pénzügyi és Számviteli Főiskolai Kar<br />
kaderjak.gyula@pszfb.bgf.hu<br />
2 Herdon Miklós<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
herdon@agr.unideb.hu<br />
260
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
másrészt a személyes adatokkal való visszaélés viszonylag könnyű lehetőségét kínálja a kiber-bűnözők<br />
számára.<br />
2. Európai és hazai IT-körkép<br />
Hazai kutatások szerint (Ipsos 2010) – a teljes Internet forgalom tekintetében – Magyarországon 2006-<br />
hoz képest mintegy nyolcszorosára nőtt interneten átlagosan eltöltött idő, ami összességében ma mintegy<br />
240 millió órát tesz ki havonta. Jelenleg mintegy 56 óra/fő/hó (egy 2008-as GkieNet tanulmány szerint<br />
(PSZAF 2009) ennek a duplája) az átlagos internetezésre szánt idő. Ugyanezen tanulmány szerint a 15 év<br />
feletti internetezők száma öt év alatt megduplázódott, s ma eléri a 4,3 millió főt.<br />
Európára tekintve, a hazai vállalkozások IT technológiáját, internetes alkalmazkodóképességét egy<br />
közepes erősségű növekedési ütem jellemzi. Az alábbi táblázat (Eurostat 2010) egy pillanatképet tár elénk<br />
európai helyzetünkről az Internet vállalati körű alkalmazása tekintetében (a zárójeles adatok európai<br />
átlagértékek):<br />
1. táblázat. Internethasználat célja a 10 főnél nagyobb vállalkozások körében.<br />
Internethasználat célja<br />
Európa<br />
Magyarország<br />
Hatósági információszerzés 40…89% (70%) 65%<br />
Űrlapok letöltése hatóságoktól 38…92% (69,6%) 65%<br />
Űrlapok küldése hatóságokhoz 15…85% (56,4%) 58%<br />
Vásárlás interneten keresztül 5…54% (24,7%) 15%<br />
Megrendelések fogadása 3…29% (12,5%) 6% (nagyon kevés)<br />
Számla küldése/fogadása 7…41% (23,2%)% 7% (utolsó)<br />
Bevétel e-kereskedelemből 0,5…10% (3,6%) 2,4% (kevés)<br />
E-kormányzat használat 41…96% (75,8%) 68% (dinamikusan nő)<br />
ERP használat 4…30% (16%) 6% (nagyon kevés)<br />
CRM, ügyféladat-elemzés 6…28% (16,6%) 6% (nagyon kevés)<br />
Látható, hogy ERP és CRM alkalmazások tekintetében az európai rangsor végén állunk. Megfigyelhető<br />
az is, hogy a néhány évvel korábbi erőteljes növekedés a CRM szoftverek piacán Európa szerte lelassult, s<br />
az utóbbi három évben csaknem mindenhol stagnálás tapasztalható.<br />
3. Az informatikai adatvédelem irányai és szintjei<br />
Az informatikai adatvédelem célja és feladata az adatkárosodás és adatvesztés, illetve az illetéktelen<br />
adatelérés lehetőségének minimalizálása. Az adatvédelem fogalomkörébe tartozik minden olyan eszköz és<br />
módszer, amely ezt a célt szolgálja.<br />
Az informatikai adatvédelemnek alapvetően három szintje a fizikai, szoftveres (algoritmikus) és<br />
ügyviteli (szabályzati). E három szint mindig egy tágabb jogszabályi környezetbe ágyazottan jelenik meg,<br />
és csaknem mindig a három szint integrált, kombinált alkalmazása a jellemző egy adott környezetben<br />
(Németh 1984).<br />
Az informatikai adatvédelem irányait a 2. táblázat mutatja be:<br />
261
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. táblázat. Informatikai adatvédelem irányai (Kaderják 1999)<br />
Adatkárosodás elleni védelem Illetéktelenség elleni védelem<br />
(Véletlen behatások) (Szándékos behatások)<br />
• Természeti hatások, elemi csapások • Illetéktelen adatelérés / felhasználás<br />
• Hardver és szoftver hibák<br />
• Illetéktelen programhasználat<br />
• Emberi tévedések<br />
• Szándékos rongálás<br />
Az illetéktelen adatelérés / felhasználás körében a védekezésnek alapvetően két módja lehetséges, mely<br />
általában kombináltan kerül alkalmazásra:<br />
• a behatolás / lehallgatás ellen védekezünk, vagy<br />
• az adatok titkosításával próbáljuk meg ellehetetleníteni azok felhasználását.<br />
3.1. Külső és belső támadások<br />
Felmérések tanúsága szerint a PC korszak kezdetén az illetéktelenségek közel 20%-a (Virgil & Sekar<br />
2008), napjainkban sokak szerint akár 80%-a írható a tisztességtelen, illetve felelőtlen alkalmazottak<br />
rovására. Jellemző tehát, hogy belső információ jut ártó szándékú felhasználó birtokába, és a visszaélés<br />
ennek birtokában és felhasználásával valósul meg. Ezért minden védelmi rendszer kialakításakor<br />
kikerülhetetlen a külső és belső támadások komplex kezelése.<br />
3.2. Ügyfél-szolgáltató viszony<br />
Tanulmányok szerint (PTK 2009) ügyfél-szolgáltató viszonylatban az ügyfelek számára nem a<br />
biztonság jelenti az elsődleges szempontot, még ha a szolgáltatók erre kifejezetten felhívják is a figyelmet.<br />
Általánosan igazolt tény, hogy a különböző pénzintézetek által biztosított azonos hálózati szolgáltatások<br />
használati penetrációja (pl. internetbank használata) semmilyen szinten nem korrelál a szolgáltatásokba<br />
épített biztonsági módszerek megbízhatóságával.<br />
Tényként fogadhatjuk el azt az ügyfélelvárást, amely szerint elsődlegesen a szállító (bank, áruház, stb.)<br />
feladata, hogy mindent megtegyen az ügyfelek biztonsága érdekében és hogy a hálózati kommunikáció<br />
biztonsága minél kevesebb erőfeszítést, technikai/technológiai befektetést, anyagi áldozatot követeljen az<br />
ügyfél oldaláról.<br />
Ezzel a szállítók (pénzintézetek, áruházláncok, stb.) is tisztában vannak, általában jóval gazdagabb<br />
humán és technikai erőforrás-készlettel rendelkeznek a megfelelő védelem megvalósításához, és jobbára<br />
meg is tesznek mindent annak érdekében, hogy ezt megvalósítsák. A támadók ezért leginkább az<br />
ügyféloldalon próbálkoznak illetéktelen behatolással.<br />
3.3. Számítógépes bűnözés<br />
Napjainkra az e-bűnözés olyan mértéket öltött, hogy az az IT-alapokra, az infrastruktúrára nézve is<br />
veszélyt jelent. És nem csak a pénzintézetek vannak veszélyben, hanem minden további szektor is, ahol<br />
értékes és könnyen értékesíthető ügyféladat-vagyon található.<br />
Az illegális adateléréseket jellemzően bűnszövetkezetek hajtják végre. Az adatok e-piactereken<br />
cserélnek gazdát, sőt e tevékenység szolgáltatási ágazattá nőtte ki magát (crimeware as a service – CaaS).<br />
E terület jellemzői napjainkban:<br />
• adathalászat (értékes és könnyen értékesíthető adattárház vagyon – jellemzően ügyféladatállomány<br />
– megszerzése)<br />
• személyiség lopás (identity theft)<br />
• közszolgáltatások elleni támadások<br />
• kritikus hálózati elemek és infrastruktúra elleni támadások<br />
• malware-ek és grayware-ek számának intenzív növekedése<br />
262
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.4. A külső támadások eszközei<br />
Az illetéktelen célok elérésének elsődleges külső eszközei a különböző elektronikus kártevők,<br />
gyűjtőnevükön malware-ek (vírusok ). Ezért mondhatjuk, hogy az illetéktelenség elleni védelem jelentős<br />
részben ezen virtuális kártevők elleni védelem (továbbiakban: vírusvédelem).<br />
Az e-kártevők csoportosításának számos változata közül egy egyszerű, hármas felosztás (Krasznai<br />
2005):<br />
• Vírusok (virus): Olyan kód, mely egy másik végrehajtható kódhoz csatlakozik. Önmagát<br />
sokszorosítja, terjedni csak emberi segítséggel tud.<br />
• Férgek (worm): Olyan kód, mely önmagában hordozza a károkozót, önmagát sokszorosítja, emberi<br />
beavatkozás nélkül terjed (hálózaton).<br />
• Trójaiak (trojan): Olyan kód, mely egy másik végrehajtható kódhoz csatlakozva hasznos<br />
funkcionalitást hitet el magáról. Önmagát nem sokszorosítja, terjedni általában más rosszindulatú<br />
kóddal szokott.<br />
Az egyre újabb és kifinomultabb megoldások ötvözik a három kategória jellemzőit. A valódi kárt nem<br />
okozó elektronikus kártevők (grayware) közé tartozó az agresszív hirdetések (adware), kéretlen levelek<br />
(spam), stb. „legfeljebb” bosszúságot, kellemetlenséget okoznak.<br />
3.5. Jellemző támadási típusok<br />
A fenti három kategória módszereinek ötvözésével napjainkra az alábbi támadási típusok váltak<br />
jellemzővé:<br />
• Phishing, pharming (adathalászat). Egy 2008-as felmérés szerint (PTK 2009) az ilyen jellegű<br />
támadások zöme pénzintézetek, illetve tranzakciókat, fizetési szolgáltatásokat biztosító<br />
szolgáltatók ellen irányult. A VeriSign web-oldalán olvashatjuk, hogy az elmúlt évben 57 millió<br />
Internet felhasználót ért phishing támadás.<br />
• Kémkedés (spyware programok).<br />
• Billentyűfigyelés (keylogger programok).<br />
• Hátsó ajtók (backdoor programok).<br />
• Man-in-the-middle (MITM) támadások.<br />
• Man-in-the-browser (MITB) támadások.<br />
• DNS cache poisoning támadás.<br />
• Rootkit-ek.<br />
• Adatállományokba (dokumentumokba) rejtett károkozók:GIFAR, Flash, PDF kártevők, illetve<br />
makro vírusok.<br />
4. Célpontban a CRM rendszerek adattárházai<br />
Néhány riasztó tény az utóbbi időkből, amely az ügyféladatok kiszolgáltatottságát, s egyúttal a<br />
felhasználók túlzó jóhiszeműségét és hamis biztonságérzetét illusztrálják:<br />
• Ron Bowes kanadai biztonsági szakértő több mint 100 millió felhasználóról gyűjtött össze<br />
közösségépítő portálokról publikus adatokat egy 2,8 GB méretű adatállományba, mely torrent<br />
oldalakra is felkerült (Kristóf 2010).<br />
• A BitDefender egyik kutatója kísérletképpen a Facebook-ról 250 ezer felhasználó érzékeny adatát<br />
(név, cím, e-mail cím, jelszavak) halászta le, melyeket elemzett is, és megállapította, hogy a<br />
megszerzett e-mail fiók adatok 87%-a érvényes, és felhasználásukkal be is lehetett jelentkezni a<br />
Facebook-ba (Kristóf 2010).<br />
• Az Intrepidus Group 2009-ben 69 ezer vállalati dolgozót vizsgált világszerte, s megállapította,<br />
hogy a felhasználók 23 százaléka fogékony a támadásokra jóhiszeműsége miatt (Dojcsák 2009).<br />
263
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
• Az üzleti szoftvereket forgalmazó Salesorce.com cég, amely közel egymillió on-demand CRM<br />
ügyféladatot tartalmazó adatbázissal rendelkezik, 2007-ben áldozatául esett egy phishing akciónak,<br />
melynek révén legalább 500 ügyfél esett áldozatul az adatlopást követő adathalász akciónak, mivel<br />
a csalók e-mail üzeneteire válaszolva, jóhiszeműen kiszolgáltatták személyes adataikat (The<br />
Washington Post 2007).<br />
• Symantec kutatói fedezték fel, hogy több százezer felhasználó adatait lopta el egy trójai program a<br />
több mint másfél millió állásajánlatot tartalmazó Monster.com nevű Web oldalról (Koman 2007).<br />
A hasonló eseteket hosszasan lehetne sorolni. Phishing célpont volt már az eBay, a Bank of America, a<br />
PayPal, és hasonló nagyok bőségesen.<br />
4.1. Ki áll mögötte?<br />
Az elektronikus bűnözés mögött általában nyereségvággyal bíró egyének vagy csoportok állnak. Ám az<br />
egyre zordabb piaci versenyben a gazdasági, politikai, hatalmi előnyökért folyó ipari kémkedés is<br />
erőteljesen jelen van. Álljon itt ennek igazolásaként néhány példa.<br />
• 2000-ben került nyilvánosságra az egész világot behálózó nemzetközi műholdas lehallgató<br />
rendszer, az ECHELON létezése (Dénes 2005). Ez az elképesztő erőforrás-igényű rendszer ma is a<br />
legnagyobb titokban, a titkosszolgálatok felügyelete alatt működik. Lehallgatja az összes<br />
műholdas, mikrohullámú, mobil és optikai-szálas kommunikációs forgalmat és továbbítja az összes<br />
információt egy számítógépes rendszerbe tovább-feldolgozás és elemzés céljából.<br />
• A legutóbbi Google botrány során kiderült, hogy a saját műholddal rendelkező Google az<br />
utcaképek elkészítése során, akarva-akaratlan nagy mennyiségű személyiségi jogokat sértő<br />
információt is rögzített.<br />
• A honlapok használata naplózható. Ma már nincs annak erőforrás akadálya, hogy egy óriási<br />
számítógépes rendszer eltároljon minden internetezőről minden keresési információt, és egy<br />
megfelelő webes e-mail szolgáltatással összekapcsolva (vagy kémprogramok által megszerzett<br />
adatok révén) hozzárendelje konkrét személyhez.<br />
• 2010-től az új állatvédelmi törvény (41/2010.II.26.) kötelezővé teszi a kedvtelésből tartott kutyák<br />
mikrochipes megjelölését Magyarországon. Az állat adataival együtt gazdája adatait is rögzítik egy<br />
nyilvános adatbázisban.<br />
4.2. A CRM rendszerek és az e-bűnözés<br />
A CRM rendszerek adattárházainak alapját azok a tranzakció szintű ügyféladatok jelentik, amelyeket<br />
minden lehetséges információs csatornán keresztül rögzítésre kerülnek további elemzés, végső soron a<br />
testre szabott marketing (profitmaximum) céljából. Ezek az adattárházak információs kincsesbányák, s<br />
valójában az ügyfélnek fogalma sincs róla, hogy mi lesz ezekkel az adatokkal (Mátronffy 2006).<br />
A korrekt kommunikációs folyamatok során ugyan mindig lehetőséget kap az ügyfél, hogy<br />
adatvédelmi nyilatkozatot tegyen (adatai kiadhatók-e harmadik félnek, hozzájárul-e marketing célú<br />
megkeresésekhez, stb.), ám válaszai pontos következményeivel és adatai felhasználási körével többnyire<br />
nincs tisztában.<br />
Főként kisebb vállalkozások körében - megfizethetőségük miatt - egyre népszerűbbek a webes on-line,<br />
on-demand (bérszolgáltatásként biztosított) rendszerek. Ilyenkor, és minden olyan esetben, amikor egy<br />
vállalat kiszervez bizonyos CRM tevékenységeket, jogbizonytalanság adódik az ügyfél eredeti<br />
nyilatkozatával kapcsolatban. Az ügyféladatok fizikailag is kikerülnek egy szolgáltatói szerverre, így azok<br />
kitettebbek minden támadásnak, s bizalmasságuk megőrzése minden védelmi megoldás ellenére is<br />
nehezebbé válik.<br />
Hatósági kényszer esetén (pl. utas listák kötelező kiadása nemzetbiztonsági hatóságnak) sem lehet a CRM<br />
264
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
adattárházak adatbiztonságát szavatolni, de hasonló a helyzet a különböző elektronikus szolgáltatások,<br />
főként az e-közigazgatás terén. Ezek a területek jogilag ma sem rendezettek.<br />
5. Következtetés<br />
Az illetéktelen adatelérés legértékesebb célpontjai a CRM rendszerek adattárházai. A cél:<br />
• A személyes / üzleti adatokkal való visszaélés (zsarolás, lopás, stb.)<br />
• Ipari kémkedés, bűnmegelőzés, személyek feletti kontroll gyakorlása.<br />
• Versenyelőny növelése az adatok elemzése révén.<br />
Minden CRM rendszer gyenge láncszeme az ügyféloldal. A szolgáltató jobbára mindent elkövet a<br />
gazdaságos és biztonságos adatvédelem érdekében, mivel nincs jelentős befolyása az ügyféloldali<br />
adatvédelemre.<br />
Az IT technológiák, főként az internetes technológiák rohamos fejlődése révén egyre növekvő a<br />
kitettsége a személyes adatoknak, egyre nagyobb esély a személyiségi jogok, a magánszféra<br />
megsértésének is. Ez a veszélyforrás nem küszöbölhető ki. Amit tehetünk, az az illetéktelenség elleni<br />
kiszolgáltatottságok gazdaságosan minimális szinten tartása és kontrollja az adatvédelem minden szintjén.<br />
Főbb szempontok:<br />
• Up-to-date adatvédelmi megoldások alkalmazása<br />
• Szigorú jogkövetés és nemzetközi jogharmonizáció<br />
• Nemzetközi összefogás erősítése<br />
• Bérüzemeltetés illetve külső szerverek alkalmazása esetén törekvés a maximális megbízhatóságra.<br />
• Ügyfél-edukáció<br />
Az ügyfelek alapvető bizalma, szerényebb erőforrás lehetőségei, túlzott jóhiszeműsége és<br />
információtechnológiai és adatvédelmi ismereteinek jellemző hiánya nagyfokú kiszolgáltatottságot<br />
eredményez. Ezért az ügyfél-edukáció és hatásosságának mérése kiemelten fontos területe a<br />
védekezésnek.<br />
Hivatkozások<br />
Alshawi S., Missi F., Irani Z. 2010. Organisational, technical and data quality factors in CRM adoption — SMEs<br />
perspective, Industrial Marketing Management p 8 (in Press)<br />
Dénes T.: ECHELON - az e-társadalom információ-pajzsa, 2005,<br />
http://www.titoktan.hu/_raktar/_e_vilagi_gondolatok/1.GondolECHELON.htm<br />
Dojcsák D.: Adattolvajok szállták meg a Facebookot, 2009, http://www.hwsw.hu/hirek/42151/facebook-twitter-livemessenger-phishing-adathalaszat-biztonsag.html<br />
Eurostat: http://epp.eurostat.ec.europa.eu , 2010.<br />
Finnegan, D. J., Currie W. L. 2010. A multi-layered approach to CRM implementation: An integration perspective.<br />
European Management Journal (2010) 28, 153– 167<br />
Ipsos: 240 millió órát szörfölünk havonta, http://www.ipsos.hu/site/gia-240-milli-r-t-sz-rf-l-nk-havonta/ , 2010.<br />
Kaderják Gy.: Adatvédelem (főiskolai jegyzet, FSZ 004), BGF PSZF Kar, Budapest, 90 p, 1999.<br />
Koman R.: Monster.com hit by a monster phishing scam, http://www.crm-daily.com/story.xhtml?story_id=54782 ,<br />
2007.<br />
Krasznai Cs.: Alkalmazásfejlesztés biztonsága (prezentáció),<br />
www.kancellar.hu/feltoltes/alkalmazasfejlesztes_biztonsaga.pdf , 2005.<br />
Kristóf Cs.: Milyen nehéz Facebook jelszavakat szerezni?, http://computerworld.hu/milyen-nehez-facebookjelszavakat-szerezni.html<br />
, 2010.<br />
265
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Mártonffy A.: CRM és adatvédelem, http://www.itbusiness.hu/hetilap/cimlapon/CRM_es_ada5749.html , 2006.<br />
Németh J.: Adatvédelem a számítógépes és hírközlő rendszerekben, SZÁMALK, 1984.<br />
PTK (Puskás Tivadar Közalapítvány) (szerk.): Internet biztonsági tanulmány - Az internet szerepének gyors<br />
növekedésében rejlő pénzügyi visszaélésekkel kapcsolatos kockázatok,<br />
http://www.pszaf.hu/data/cms2102150/Puskas_Tivadar_Kozalapitvany_Internet_Biztonsagi_Tanulmany.pdf , 2009.<br />
The Washington Post: Salesforce.com Acknowledges Data Loss,<br />
http://voices.washingtonpost.com/securityfix/2007/11/salesforcecom_acknowledges_dat.html , 2007.<br />
Virgil D. Gligor & C. Sekar Chandersekaran: Surviving Insider Attacks: A Call for System Experiments, Advances<br />
in Information Security, Volume 39, 153-164p, 2008.<br />
266
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
e-Learning lehetőségek az agrár-felsőoktatásban<br />
Lengyel Péter 1<br />
Abstract. We use Moodle at the University of Debrecen, Centre for Agricultural and Applied Economic Sciences<br />
since November 2007. Moodle is an open source Learning Management System. Learning Management System<br />
(or LMS) is a software package, that enables the management and delivery of learning content and resources to<br />
students. Most LMS systems are web-based to facilitate "anytime, anywhere" access to learning content and<br />
administration. LMS tracks student progress in a course and indicates completions. At the least, learning<br />
management systems track individual student progress, record scores of quizzes and tests within an online<br />
learning program, and track course completions. Moodle has more and more function at our Department in<br />
education. Our aim is to develop such a learning system, which is an integral part of educational process. This<br />
paper shows the architecture and function of this system and the opportunities for further development.<br />
Keywords: e-Learning, learning object, quality improvement.<br />
Összefoglaló. A <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> Agrár- és Gazdálkodástudományok Centrumán 2007 november óta<br />
használjuk a Moodle-t, mely egy nyílt forráskódú LMS (Learning Management System) rendszer, azaz<br />
tanulásirányítási rendszer. A tanulásirányítási rendszerek feladata, hogy azonosítsa a felhasználókat, és<br />
szerepkörük, jogosultságaik szerint a megfelelő kurzusokkal összerendelje őket. Az LMS szerverek a felhasználók<br />
tevékenységeit, a tanulás szempontjából fontos adatokat naplózzák, s ebből a későbbiekben statisztikák<br />
generálhatók. Ezek az adatok egyrészt a tanulók haladásával kapcsolatosan szolgáltatnak fontos információkat,<br />
másrészt a tananyag hatékonysága is kideríthető belőlük. A karunkon bevezetésre került rendszer egyre nagyobb<br />
szerepet kap az oktatásban. Célunk egy olyan oktatási rendszer kialakítása, amely ténylegesen szerves részét<br />
képezi az oktatási folyamatoknak. Ez a cikk bemutatja a rendszer felépítését, működését és továbbfejlesztési<br />
lehetőségeket.<br />
Kulcsszavak: e-Learning, tananyag elem, minőségfejlesztés.<br />
1. Bevezetés<br />
Közel egy éves tesztelést, tapasztalatszerzési és próbaüzemelési időszakot követően 2007<br />
novemberében vezettük be a Moodle keretrendszert A <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> Agrár- és<br />
Gazdálkodástudományok Centrumán. Az elmúlt két év során szerzett alkalmazási tapasztalatok azt<br />
mutatják, hogy mind az órai munkához, mind az otthoni felkészüléshez jelentőst támogatást tudunk<br />
nyújtani az oktatáspedagógiailag korrekten létrehozott és feltöltött anyagokkal. Ehhez szorosan<br />
kapcsolódik az elektronikus tananyagfejlesztés, mely az uniós HEFOP pályázati projekt keretein belül<br />
oktatóink részvételével több tantárgy esetében már részben megvalósult.<br />
Nagy hangsúlyt fektetünk a rendszer számonkérésre történő használatára, mely tesztek, illetve<br />
feladatok alkalmazásával történik. A Moodle-ban számos tesztkérdés típus között válogathatunk, ennek<br />
megfelelően színes, változatos teszteket hozhatunk létre. (Lengyel - Herdon, 2008)<br />
A kari oktatók részére szervezett kurzusokon ismertetjük a rendszer működését, használhatóságát és<br />
mutatjuk be a rendszerben rejlő lehetőségeket. A minden szemeszterben meghirdetésre kerülő kurzus<br />
célja, hogy szakmai támogatásunkkal a kar többi tanszéke is használja az oktatási folyamatban a Moodle-t,<br />
mellyel színesebbé és hatékonyabbá tehetjük a kar képzéseit.<br />
1 Lengyel Péter<br />
<strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> AGTC GVK GAIIT<br />
lengyel@agr.unideb.hu<br />
267
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A rendszert az agrármérnöki, AIFSZ, BSc, MSc, PhD, Erasmus képzésekben, illetve külföldön<br />
(Románia) folyó képzésben is használjuk (Herdon – Várallyai, 2009). Tanszékünk emellett ECDL<br />
képzésben és a NODES Projektben is kihasználja a keretrendszer funkcióit.<br />
Miután a kari rendszer használatát kiterjesztettük a teljes Agrártudományi Centrumra 26 szakon közel<br />
100 oktató 170 kurzussal és több mint 3000 hallgató csatlakozik az e-Learning alapú oktatási folyamatba<br />
(Szilágyi - Herdon, 2006). A legtöbb kurzus az 5 új típusú alapszakon (Pénzügy és számvitel,<br />
Kereskedelem és marketing, Turizmus-vendéglátás, Gazdasági és vidékfejlesztési agrármérnök,<br />
Informatikus és szakigazgatási agrármérnök) található.<br />
1. ábra. A DE-GVK Moodle rendszerének látogatottsági statisztikája<br />
Forrás: Google Analytics, 2010<br />
A Moodle portál látogatottsági statisztikáját a Google Analytics szolgáltatással készítem. Ennek<br />
segítségével mindig napra kész, pontos információt kapok arról hányan, honnan, milyen böngészővel, stb.<br />
használják a rendszert, mennyi időt töltenek a rendszerben. Az 1. ábra a 2008/2009 és a 2009/2010-es<br />
tanév összehasonlítását mutatja.<br />
2. e-Learning alkalmzása a DE-AGTC-n<br />
Mint sok más felsőoktatási intézmény, mi is bevezettük DE-AGTC-n 2007-ben a Moodle LMS<br />
rendszert. A kar vezetőivel felismertük azt a tényt, hogy be kell vinni a modern technológiákat az<br />
oktatásba, melyet a Moodle rendszerrel valósítottunk meg. Később meg kellett állapítanunk azt a tényt,<br />
hogy bár a Moodle minden funkciójával biztosítja az online tanulás, tanítás folyamatát, de nem segíti a<br />
multimédiás, interaktív források létrehozását, melyek fontos elemei az e-Learningnek. (Rosenberg, 2001)<br />
Az Moodle LMS és az e-Learning adta lehetőségek alapján létrehoztam egy 4-szintű e-Learning<br />
modellt. Ez a modell megmutatja és kifejezi az e-Learning alkalmazásának kiteljesülését, egésszé válását,<br />
268
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
minden előnyének kihasználását és ennek a folyamatnak a felépülését a DE-AGTC Moodle oktatási<br />
rendszerben. Ez a modell jól mutatja, hogy a DE-AGTC e-Learning alkalmazása ma melyik szinten tart és<br />
mely szinteket kell még teljesíteni ahhoz, hogy a teljes modell minden szintjével együtt megfelelően<br />
támogassa, működtesse a DE-AGTC e-Learning tevékenységét.<br />
A 4 szintű e-Learning modell:<br />
1. szint: Információs adattár - ez egy olyan Moodle rendszer, ami csak elektronikus<br />
dokumentumokat tartalmaz, mint a kurzusok dokumentumai, tananyagai, PowerPoint<br />
bemutatói. Ez a belépő szintű funkcionalitása a DE-AGK Moodle rendszerének.<br />
2. szint: Online gyakorlat – feleletválasztós, igaz/hamis, párosító, rövid válaszos és más típusú<br />
kérdések létrehozása és ezek megválaszolása, kiértékelése mind támogatott a Moodle-ben a<br />
Kérdésbank, valamint a Teszt tevékenység, mint eszköz használatával.<br />
3. szint: Kommunikáció<br />
a) Egyirányú kommunikáció – ezen a szinten a Moodle-t arra használjuk, hogy üzeneteket<br />
küldjünk a hallgatóknak. Ez vagy e-mail küldésével, vagy Moodle oldal blokkjának<br />
használatával valósul meg.<br />
b) Kétirányú kommunikáció – olyan eszközök használatával, mint a chat vagy fórum, a<br />
Moodle lehetővé teszi a diák-tanár, vagy csoporton belüli kommunikációt, elősegítve a<br />
csoportmunkát, vagy az online oktatói segítség igénybevételét. Kép és szöveges<br />
információkat lehet megosztani, akár zárt csoporton belül is.<br />
4. szint: Learning Objects – a tananyag elemek (LOs) az e-Learning használatának végső<br />
pontjai. Ezekből az elemekből építhető fel egy e-tananyag. A tananyagelemek sokfélék<br />
lehetnek. Az interaktív, multimédiás tananyagelemek létrehozására a Moodle nem alkalmas,<br />
ezért létrehozására más alkalmazást kell használni. Viszont az elkészült LO-k beépíthetők a<br />
Moodle kurzus tananyagaiba, melyre két módszer is van. Az egyik, hogy csak egyszerűen<br />
feltöltjük a tananyagelemet, mint fájlt a rendszerbe, a másik pedig, hogy hivatkozunk rá a<br />
Moodle rendszerből (más rendszerben, szerveren elhelyezett tananyagelem esetén).<br />
Saját forrás, 2010<br />
1. ábra: A 4 szintű e-Learning modell<br />
269
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Kezdeti célunk a Moodle LMS bevezetésével az 1. szint elérése volt. Ezt egy tutori képzéssel<br />
támogattuk, melynek célja az volt, hogy az oktatókból egy olyan tutori csapat jöjjön létre, akik az 1.<br />
szinten tudják alkalmazni az e-Learninget.<br />
Közel egy éves tesztelést, tapasztalatszerzést és próbaüzemelési időszakot követően 2008 januárjában<br />
került sor a tutori képzésekre. Először egy „összoktatói” értekezlet keretében január 21-én került sor a<br />
rendszer bemutatására. Ezután több alkalommal tartottunk géptermi, gyakorlati oktatást, hogy felkészítsük<br />
az oktatókat az 1. szintű tutori szerepre.<br />
Az 1. szint elérése hamar teljesült. Ehhez meg kell jegyezzem, hogy minden erőfeszítésünk ellenére,<br />
nem minden oktató látja a Moodle rendszerben rejlő lehetőséget, így ők nem használják aktívan a<br />
rendszert, de az aktív tutorok rendszerbeli tevékenységeiket megfigyelve a belépő szintű funkcionalitása a<br />
DE-AGK Moodle rendszerének egy év alatt teljesült.<br />
A szinteket nem lehet élesen elkülöníteni egymástól - az oktatók eltérő aktivitása ezt nem teszi<br />
lehetővé – így a 2. szint már magvalósultnak tekinthető. A modell 3. szintje következhet, melynek<br />
beteljesülése nagyban hozzájárul az e-Learning alkalmazásának sikerességéhez. A kommunikáció<br />
alapvető funkció az e-Learningben, mely nélkül a tanulás nem lehet eredményes. Üzenetek küldésére már<br />
több tutor is használja a rendszer, de a csoportos kommunikációs platformok, mint pl. a fórum, még nem<br />
kapott kitüntető szerepet. Ennek oka, egyrészt a hagyományos oktatási forma alkalmazásában rejlik,<br />
másrészt még nem alakultak ki azok a szokások, melyek az e-Learning hatékony eszközeit használja.<br />
Az e-Learning tananyagok egyik legjellemzőbb sajátossága, hogy tananyagelemekből épülnek fel. A<br />
tananyagelemek a tananyag legkisebb építőkövei, amelyek az elemi szintű tanulás tárgyát jelentik, ezért<br />
tanulási objektumoknak (learning object – LO), más néven tananyagelemeknek nevezzük őket. a<br />
tananyagelem fixen beépülhet a tananyagba, a fejlettebb e-Learning környezetekben azonban a<br />
tananyagelemek önálló egyedként léteznek, és valamilyen tananyagelem-tárolóban (Learning Object<br />
Repository – LOR) helyezkednek el. Az egyedi tárolás előnye, hogy a tananyagelemek<br />
újrafelhasználhatósága és visszakereshetősége biztosítható. Az újrafelhasználhatóság annak a lehetőségét<br />
teremti meg, hogy a tananyagelemekből többféle tananyag is felépíthető legyen. (Kőfalvi, 2006)<br />
Az igazi kihívás a 4. szint elérése. Az elkövetkező pár évben a tananyag elemből való kurzus építkezést<br />
fogjuk támogatni. A tananyag elemek alkalmazása nagy előrelépést jelent, hiszen a tananyag elemek<br />
megoszthatók és újra felhasználhatók. Ezt egy tananyagelem tárral (Learning Object Repository, LOR)<br />
szeretnénk támogatni. A digitális objektumok szaporodásával egyre nagyobb gondot okoz a közöttük való<br />
eligazodás, a hatékony keresési lehetőségek hiánya. A teljes szövegű keresőrendszerek bármennyire is<br />
kifinomultak, sosem lesznek képesek annyiféle szempont szerinti szűkítésre és olyan pontosságú találati<br />
listákra, mint ami például a számítógépesített könyvtári katalógusoknál megszokott. Utóbbiaknál a<br />
rugalmas és precíz keresést az évszázadok alatt kifinomult és következetesen alkalmazott bibliográfiai<br />
leíró szabványok teszik lehetővé. Azt, hogy a papíron megjelent dokumentumokhoz hasonlóan a<br />
számítógépes adatokként tárolt dokumentumokhoz is szükség van ilyen kísérő adatokra (szaknyelven:<br />
"metaadatokra"), csak a kilencvenes években kezdték szélesebb körben felismerni. Azóta sokféle, eltérő<br />
részletességű ajánlás és szabvány született a különböző dokumentumtípusokhoz és alkalmazásokhoz.<br />
3. Minőségfejlesztési javaslatok az e-Learningben<br />
A minőség egyre inkább stratégiai kérdéssé válik a web-alapú tanulást nyújtók és használók számára.<br />
Az e-Learning minőségirányítása magába foglalja az egész képzési folyamatot, a tanulási igények<br />
felmerülésétől kezdődően. A minőségirányítási rendszerek már létező modellekre vagy saját kifejlesztésű<br />
minőségi elvekre épülnek. Az általánosan elterjedt minőségirányítási modellek például többek között az<br />
ISO 9001:2001 szabványon vagy az EFQM modellen alapulnak.<br />
A minőségirányítási modellek működésének ismeretében néhány speciális követelmény került<br />
kidolgozásra az e-Learning területén. Gyakran említett tanulási követelmények az oktatási programhoz<br />
270
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
kapcsolódó tényezők, a szervezet, a tananyag, a tanulás támogatása, az infrastruktúra, a diákoknak szóló<br />
szolgáltatások, valamint az értékelési módszerek. A minőségi követelmények a diákorientált<br />
minőségirányítás felé tolódtak el.<br />
A minőséget úgy tekinthetjük, mint a hibátlanság, kiválóság, alkalmasság és költséghatékonyság<br />
szinonimáját. A minőség mérésében a lehetséges érdekhordozók csoportját a diákok, a tanárok, az<br />
adminisztráció, valamint az online oktatási készségek (az infrastruktúra részeként) alkotják. A tanár és a<br />
diák szerepe megváltozik az online környezetben, így az újfajta készségeket követel mind a tanártól, mind<br />
a diáktól.<br />
A felsőoktatásban az ECTS (European Credit Transfer System, Európai Kredit Átviteli Rendszer)<br />
rendszer bevezetése elősegíti egy újfajta diáktípus és mobilitás kialakulását, a hallgatók igényeik szerint<br />
különböző helyeken tudnak kurzusokat és képzési programokat felvenni, saját céljaiknak és elvárásaiknak<br />
megfelelően (Tóth et al., 2008). Az a lehetőség, hogy más nyelvi környezetben végezhetnek el kurzusokat<br />
a fizikai mobilitás költségei nélkül, szintén vonzó a diákok számára. Az oktatási intézményeknek ebben az<br />
összefüggésben a legnagyobb fontossággal az bír, hogy helytálljanak oktatási piacon, és képesek legyenek<br />
garantálni, hogy szolgáltatásaik megfelelnek a minőségi elvárásoknak. Az oktatói és adminisztratív<br />
személyzet számára nagyon fontossá válik, hogy más intézmények által javasolt, nyitott és távoktatási<br />
szolgáltatások minőségére támaszkodhassanak, amelyeket az értékelésnél saját diákjaik követnek nyomon.<br />
A minőség lényegében egy értékítélet a diákok, oktatók, dolgozók, érdekhordozók és a kormányzat<br />
képviselőinek interpretálásában. A minőség tervezése, irányítása és ellenőrzése az oktatási intézmények<br />
menedzsmentjének feladata (Komáromi – Zárda, 2006).<br />
Az e-Learninget a hagyományos, oktató által irányított képzéstől a tanulási folyamat<br />
minőségmérésének és az eredményesség mérésének visszajelzésével különböztetjük meg. Az e-Learning<br />
sikeres alkalmazásának építőkövei: (Nagy, 2005)<br />
• a technológia, az eszközök és adottságok megbízhatósága<br />
• kurzusfejlesztési irányelvek, szabványok felállítása<br />
• a helyes kurzusszerkezet meghatározása a kurzuscélok szempontjából<br />
• online tutorálás, tanulói interakció, visszacsatolás, önértékelés<br />
• a tanulási folyamat nyomon követése, értékelése<br />
• a tanulás előrehaladásának mérése és elemzése a „befektetés várható megtérülése” számára.<br />
Ahhoz, hogy eredményesen alkalmazzuk az e-Learninget a DE-GVK-n, fel kell állítanunk a saját<br />
minőségbiztosítási rendszerünket, mely az előbb említett szempontok biztosításával, megvalósításával<br />
kezdődik. Ennek megfelelően például fel kell állítani kurzusfejlesztési irányelveket, a kurzusszerkezetet,<br />
stb..<br />
Egy minőségbiztosítási rendszer létrehozását javasolom a <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> Agrártudományi<br />
Centrumának e-Learning portálját használó oktatók, hallgatói számára.<br />
Mivel egy e-Learning rendszernek összetett követelménynek kell megfelelnie ezért olyan<br />
szempontrendszert dolgoztam ki, amely tartalmazza a következőket: objektivitás, érvényesség,<br />
megbízhatóság, teljesség és rugalmasság, kvantitatív értékelhetőség.<br />
Itt bemutatom a javasolt minőségbiztosítási rendszer felépítését, mely a tervezési és fejlesztési<br />
folyamatokhoz is kapcsolódik. A szolgáltatást igénybe vevő számára fontos feltétel rendszert emeltem ki.<br />
Ebben az esetben a folyamat és termék irányultságú megközelítések egy rendszerben egyesülnek.<br />
I. Információ a kurzusról (Információ és tájékoztatás biztosítása, bemutatás).<br />
II. Kommunikáció (Aszinkron együttműködés, szinkron együttműködés, visszacsatolási<br />
rendszer)<br />
III. Design (struktúra, forma)<br />
271
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
IV. Adminisztráció (Általános jellemzők)<br />
V. Tartalom közzététele (Tartalom, pedagógiai elvek didaktikai módszerek érvényesülése,<br />
pszichológiai-ergonómiai elvek)<br />
VI. Központi adatbázis (Hallgatókra vonatkozó adatok gyűjtése, dokumentációgyűjtés,<br />
iktatás)<br />
VII. Navigáció (Általános elvárások, kiegészítők)<br />
VIII. Hallgatói támogatás (Elérhetőség, hozzáférés, személyes testreszabottság)<br />
IX. Technikai követelmények (böngésző, op. rendszer) (Kliens platform – standard)<br />
X. Értékelés, visszacsatolások minőségbiztosítás (Tartalom, felépítés, használhatóság)<br />
3. ábra: Az e-lerarning kurzusok, tananyagok, szolgáltatások komplex értékelése<br />
FORRÁS: Forgó et. al., 2003<br />
4. Következtetés<br />
Az e-Learning egyre jobban hozzá tartozik az oktatási folyamatok megvalósításához, így a<br />
mindennapjainkhoz. A <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong> Gazdálkodástudományi és Vidékfejlesztési Karán bevezetésre<br />
került a Moodle keretrendszer, ami nem jelenti azt, hogy nincs további tennivalónk az e-Learning<br />
technológiák használatában. A rendszer szemeszterről szemeszterre hódítja meg az oktatókat az oktatási<br />
folyamat hatékony megvalósításának eszközeként.<br />
Ahhoz, hogy a Moodle egy jól működő rendszer legyen, előnyeit hatékonyan ki kell használni. Ez nem<br />
történhet máshogy, csak ha nagy hangsúlyt fektetünk az oktatók folyamatos képzésére, a különböző e-<br />
Learning eszközök megismerésére, alkalmazására, illetve kérdőívek segítségével kontrolláljuk a rendszert.<br />
A hagyományos oktatást a nappali képzésben semmiképpen nem válthatja fel teljesen az online<br />
learning technológia alkalmazása, de mindenképpen nagyban segíti az oktatás hatékonyságát. A blended<br />
learning (vegyes oktatás) alkalmazása a helyes út, a képzés tartalmának és a képzési formának megfelelő<br />
arányban véve a hagyományos oktatás–tanulást, illetve az e-Learning alkalmazását.<br />
272
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hivatkozások<br />
Forgó S., Hauser Z., Kis Tóth L. (2003): E-learning kurzusok és tananyagok minőségbiztosítási kérdései, E-Learning<br />
kurzusok és a minőségbiztosítási kérdései. Agria Media 2002 Konferencia, Eger, pp. 40-64. ISBN 963 9417 09 2<br />
Herdon M, Várallyai L (2009): Multidisciplinary Aspects of Learning Information Technology in Accredited<br />
Agricultural Education Programs. In: Fedro S Zazueta, Jiannong Xin (szerk.) 7th World Congress on Computers in<br />
Agriculture and Natural Resources. Reno (Nevada), Amerikai Egyesült Államok, Michigan: American Society of<br />
Agricultural Engineers, pp. 105-111.<br />
Komáromi L., Zárda S. (2006): Quality in e-learning results, EU Leonardo project Guidelines, Valencia.<br />
http://www.adeit.uv.es/neworkers<br />
Kőfalvi T. (2006): e-tanítás, információs és kommunikációs technológiák felhasználása az oktatásban. Nemzeti<br />
Tankönyvkiadó, Budapest, 117 p. ISBN 963 19 5846 9<br />
Lengyel P., Herdon M. (2008): E-learning rendszer bevezetésének tapasztalatai a <strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong><br />
Agrárgazdasági és Vidékfejléesztési Karán, Informatika a felsőoktatásban 2008 Konferencia, Debrecen<br />
Nagy A. (2005): E-tmt - E-Learning, Könyvtár- és információtudományi szakfolyóirat, 52. évfolyam (2005) 11-12.<br />
szám<br />
Rosenberg M. J. (2001): E-Learning: Strategies for Delivering Knowledge in the Digital Age, McGraw-Hill, ISBN<br />
0-07-136268-1, 344pages , pp220<br />
Tóth T., Aszalós L., Nagy Z. Minőségbiztosítási megoldások, szabványok és elvárások az informatika oktatásának<br />
területén, Informatika a felsőoktatásban 2008 Konferencia, Debrecen.<br />
Szilagyi R, Herdon M (2006): Impact factors for mobile internet applications in the agri-food sectors. In: Fedro<br />
Zazueta, Jiannong Xin, Seishi Ninomiya, Gerhard Schiefer (szerk.) Computers in Agriculture and Natural Resources:<br />
<strong>Proceedings</strong> of the 4th World Congress. Orlando, Amerikai Egyesült Államok, American Society of Agricultural<br />
Engineers, pp. 252-257.(ISBN:1-892769-55-7)<br />
273
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
E-learning és buktatói<br />
Bakó Mária 1<br />
Abstract. Nowadays there is an excessive interest in e-learning, while it has not only advantages but also<br />
disadvantages and pitfalls, as well. To show these pitfalls in this article we recall the paradigms which have<br />
appeared so far in the education, then describe the concept of e-learning. This concept appeared at the end of the<br />
twentieth century, by spreading the info-communications technology and the constructivist approach. We are<br />
examining the components of e-learning (distance learning, computer-assisted learning, on-line learning), and<br />
describing its base forms: tele-teaching, tele-tutoring, tele-cooperation and tele-learning. We are showing the e-<br />
learning curriculum structure, the structural and content requirements, the problematic parts of the curriculum and<br />
the users’ expected properties of an educational environment.<br />
Keywords: e-learning, curriculum.<br />
Összefoglaló. Az e-learning iránt felfokozott érdeklődés tapasztalható, viszont az e-learningnek nem csak előnyei,<br />
hanem hátrányai és buktatói is vannak. A buktatók egy részének megértéséhez a cikkben felidézzük, hogy milyen<br />
paradigmák jelentek meg az oktatás során eddig, majd ismertetjük az e-learning fogalmát, mely a huszadik század<br />
végén az infó-kommunikációs technológia, valamint a konstruktivista felfogás elterjedésével jelent meg.<br />
Megvizsgáljuk az e-learning összetevőit (távoktatás, számítógéppel segített tanulás, internetes tanulás) és<br />
ismertetjük alapformáit: teleteaching, teletutoring telecooperation, telelearning. Elemezzük azt, hogy milyen az e-<br />
learning tananyag szerkezete, azt hogy milyen strukturális és tartalmi követelményeknek kell megfelelnünk,<br />
illetve mire kell figyelni a tananyagfejlesztés során és mit várhat el egy felhasználó egy oktatási környezettől.<br />
Kulcsszavak: e-learning, tananyag<br />
1. Bevezetés<br />
Az e-learning iránt felfokozott érdeklődés tapasztalható mind a diákok, mind az oktatás szervezői felől.<br />
Előnyt jelent a diákoknak, hogy nincsenek térben és időben hozzákötve az oktatóhoz, így a hagyományos<br />
képzési formákhoz képest jóval szabadabban képesek a tanulást megszervezni. Az oktatást szervezőknek<br />
pedig azért jelent előnyt, mert nincs szükség tantermekre, a digitális tananyagot akár oktatói segítség<br />
nélkül is el lehet sajátítani, így számottevő a gazdasági haszon.<br />
Viszont az e-learningnek nem csak előnyei, hanem hátrányai és buktatói is vannak. Ebben a cikkben<br />
ezeket próbáljuk áttekinteni, hogy segítsünk elkerülni ezeket.<br />
2. Pedagógiai paradigmák, tanulási elméletek<br />
A buktatók egy részének megértéséhez nem árt felidézni, hogy milyen paradigmák jelentek meg az<br />
oktatás során eddig.<br />
Az ókor és középkor során a diák a közvetítő ismeretekkel került kapcsolatba. Mivel az ókorban és a<br />
középkor jelentős részében az ismeretet tartalmazó szöveg sokszorosítása igen költséges volt, elterjedt a<br />
memoriterek használata, azaz a diákok hosszú szövegrészeket tanultak meg, hogy azokat később szükség<br />
szerint felidézhessék. Ezen szövegek elsajátítása jelentős időt és energiát vett igénybe, ezek mellett az<br />
érvelés logikájára és kötött gondolkodási formák megismerésére fektettek hangsúlyt.<br />
1 Bakó Mária<br />
<strong>Debreceni</strong> <strong>Egyetem</strong>, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
bakom@unideb.hu<br />
274
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Comenius nevével jellemezhetjük a következő paradigmát. Itt a szemléltetés került a középpontba,<br />
mint az ismeretszerzés alapvető eszköze, s kapcsolat a valós világgal.<br />
A tizenkilencedik és huszadik század jelentős részében az öntevékenység lett hangsúlyozva. A diák<br />
nem csupán tétlen megfigyelője az eseményeknek, történéseknek, hanem önálló munkával, kísérletek<br />
végrehajtásával ismeri meg az elsajátítandó ismereteket.<br />
A huszadik század végén az infó-kommunikációs technológia, valamint a konstruktivista felfogás<br />
elterjedésével jelent meg az e-learning fogalma.<br />
Maga az e-learning több oldalról is megközelíthető, ennek megfelelően más és más definíciókat<br />
adhatunk rá:<br />
• az e-learning a tanulás szervezésének és megoldásának olyan formája, ahol a korszerű elektronikus<br />
információs technológiát, számítógépet használnak a tanulás során, a tanár/oktató/tutor – tanuló<br />
között a kapcsolattartás elektronikus úton, hálózaton keresztül valósul meg, és ahol a mobil tanulás<br />
helyszíne bárhol lehet, a képző intézmény szokásos telephelyétől távol, állandó vagy változó<br />
helyen (Kovács I., 2007).<br />
• az e-learning, olyan számítógépes hálózaton elérhető nyitott tér, és időkorlátoktól független,<br />
képzési forma, amely a tanítási tanulási folyamatot megszervezve, hatékony, optimális,<br />
ismeretátadási, tanulási módszerek birtokában a tananyagot és a tanulói forrásokat, a tutor-tanuló<br />
kommunikációt, valamint a számítógépes interaktív oktatószoftvert, egységes keretrendszerbe<br />
foglalva, a tanuló számára hozzáférhetővé teszi. (Forgó S., 2009)<br />
• az e-learning körébe tartozik minden olyan oktatási folyamat, amely az új multimédia-alapú<br />
információs és kommunikációs technológiák segítségével törekszik a tanulás hatékonyabbá tételére<br />
(E-learning Akcióterv, 2002). Ez egy tág definíció, amely értelmében a hallgatóknak egy egyetemi<br />
előadásvázlat e-mailen történő továbbítása is e-learning.<br />
• az e-learning a modern oktatástechnológiai és pedagógiai módszertanokra épülő olyan alkalmazott<br />
tudomány, amely szervesen és rendszeresen alkalmazza az informatika és a telekommunikáció<br />
vívmányait a képzési folyamat hatékonyabbá tételére (Hutter O., 2005).<br />
A technikai lehetőségek oktatásban való felhasználása nem a számítástechnika elterjedésével<br />
kezdődött. A behaviourizmus felfogásában a tanulás a külvilág ingerei és az azokra adott válaszok<br />
összehangolásáról szól, pozitív visszacsatolással módosítható a diák viselkedése, így képes tanulni. A<br />
felfogáshoz hozzátartozik az is, hogy a tananyagot apró/elemi részekre bontjuk, és ezeket megfelelő<br />
sorrendben sajátíttatjuk a diákkal. A hetvenes-nyolcvanas években volt divatos olyan vizsgáztató gép,<br />
melyben a kérdésekhez és válaszokhoz tartozó áramkört egy vezetékkel összekapcsolva csak akkor<br />
világított a lámpa, ha a válasz a kérdéshez tartozott.<br />
A behaviourizmust a kognitív felfogás váltotta fel. Itt a diák már nem egy programozásra váró gép volt,<br />
hanem az agy folyamatait próbálta a módszer felhasználni. A külvilág ingereit a rövid távú memória<br />
tárolja, ahol a felejtést ismétléssel lehet kivédeni, mert ekkor kialakulnak emléknyomok, és sokat segít a<br />
megfelelő összefüggések felismerése is.<br />
A kognitív felfogást is több kritika érte, és jelenleg a konstruktivista felfogás az uralkodó. Ez azt vallja,<br />
hogy a belső feltételeknek, azaz a korábbi ismereteknek, tapasztalatoknak lényeges szerepe van a<br />
tanulásban, így az egy személyes folyamat. Nem lehet mindenkit ugyanúgy tanítani. A tudás személyes<br />
konstrukció útján jön létre, melyet esettanulmányokkal, szimulációkkal lehet elősegíteni.<br />
Az évezredek során igen sok módszer és tapasztalat halmozódott fel. Nem kívánjuk egyik módszer<br />
vagy elképzelés mellett állást foglalni, inkább úgy gondoljuk, hogy ötvözni kell az előnyöket, hogy<br />
kivédjük a hátrányokat.<br />
275
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. E-learning összetevői és alapformái<br />
Az e-learning három részből áll össze (Komeczi B., 2004):<br />
1. ábra. E-learning összetevői<br />
• távoktatás: Ez a legősibb összetevő. Ebben az esetben a diák fizikailag távol van az oktatótól,<br />
esetleg a képzés során párszor találkoznak személyes konzultáción. Egyébként levélben, vagy –<br />
mint Ausztráliában volt divatos az alapfokú oktatásban – rádión, vagy valamilyen újabb<br />
kommunikációs csatornán tartják a kapcsolatot. Én szívem szerint ide sorolnám a levelezős képzést<br />
is, de a tapasztalataim alapján se a diákok, se az oktató nem erőlteti a konzultáción kívüli tanulást.<br />
Az időbeli függetlenség miatt nincs meg a folyamatos tanulás kényszere, így nagy felelőssége van<br />
a diáknak, hogy rendszeresen és hatékonyan tanuljon.<br />
• számítógéppel segített tanulás: Lassan több évtizedes múltra tekinthet vissza ez az összetevő is.<br />
Ebben az esetben a diák valamilyen adathordozón megkapja az elsajátítandó tananyagot, és saját<br />
ritmusában játssza le, annyiszor ismételve, ahányszor szüksége van rá. Azt gondolhatnánk, hogy ez<br />
az összetevő része a távoktatásnak, de hibás ez az elképzelés, mivel gyakorlati órákon is lehetőség<br />
van ennek az eszköznek a használatára: a diákok párhuzamosan dolgoznak, mindenki a<br />
képességeinek megfelelő sebességgel halad, és az oktató egyénileg foglalkozhat azokkal, akik<br />
elakadnak.<br />
• internetes tanulás: Az internetre sokan, mint egy világot átfogó könyvtárra gondolnak, és részben<br />
igazuk is van. Igen sok ismeret másképp nem is hozzáférhető, és sokkal kényelmesebb egy keresést<br />
kiadni, mint a közelebbi-távolabbi könyvtárban megkeresni a kellő információt. A vicces videók<br />
megosztására készült Youtube rendszeren nagy számban találhatunk tanító filmecskéket, melyen<br />
egy adott szerkezet, vagy éppen program valamely funkciójának használatát sajátíthatjuk el. A<br />
tisztes kort megélt Usenet vagy a manapság divatos fórumok lehetőséget nyújtanak arra, hogy a<br />
meg nem talált (vagy meg nem keresett) információval kapcsolatos kérdésünket feltegyük, és a<br />
kollektív bölcsesség (valamely fórumtag) megválaszolja azokat.<br />
Az e-learning ennek a három összetevőnek előnyös tulajdonságát képes ötvözni, és ezzel egy korábban<br />
nem létező hatékonyságú platformot létrehozni.<br />
Nézzük, milyen formái léteznek az e-learningnak!<br />
276
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
• teleteaching Ez lényegében nem más, mint a korábban említett ausztrál megoldás modernebb<br />
formája. A virtuális előadóterem videokonferencia eszközökkel valósul meg. Ez az eszköz a<br />
távolságot áthidalja, de az időt nem, így az időpont kötött. Viszont az egyidejűség előnye, hogy a<br />
diák kérdést tehet fel az oktatónak, illetve az oktató is figyelemmel követheti a hallgatók reakciót,<br />
így időben rájöhet, hogy a hallgatóság elvesztette az előadás fonalát. Elterjedt eszköz napjainkban,<br />
hogy konferencia-előadások, vagy tantermi előadások felvételét közreadják, így aki lemaradt, az is<br />
pótolhatja, vagy akár a résztvevő újra meghallgathatja a meg nem értett részeket. Természetesen a<br />
felvett anyagnál az interakció lehetősége elvész.<br />
• teletutoring A magántanárnak ez lenne a modern megfelelője. Az diáknak és az oktatónak nem kell<br />
egy légtérben lennie, időben és térben is függetlenek. A diák lényegében egyedül dolgozza fel a<br />
tananyagot, viszont minden probléma esetén tanári segítséget kérhet. Megfelelő felügyeleti<br />
rendszer esetén a tanár is láthatja, hogy a diáknak problémája van egy adott tananyaggal, egy adott<br />
típusú feladattal. Ekkor ő is felajánlhatja a segítségét. Természetesen ez a módszer csak akkor<br />
életképes, ha a tanári segítségre nem kell sokat várni, mert a diák lelkesedése egyre fogy, és a lassú<br />
válasz mindenképpen frusztrációkat okoz.<br />
• telecooperation Ez a csoportos távtanulás leginkább a kollégiumi szobának feleltethető meg, ahol<br />
ha valaki elakad, a többiek segítenek/segíthetnek neki. A hangsúly a diákok közötti<br />
kommunikáción, az együttes tudáskonstrukción, képességfejlesztésen van. Természetesen ez sem<br />
képzelhető el hatékonyan oktatói segítség nélkül, akinek nem csak a kérdések megválaszolásában<br />
lenne szerepe, hanem irányítani kellene a csoport haladását, terelgetve őket a kitűzött cél felé, ami<br />
igen munkaigényes feladat.<br />
• telelearning A gyakorlati életben rendszerint az fordul elő, hogy adott személynek hirtelen meg<br />
kell tanulni valami új ismeret, például gondoljunk a céghez újonnan felvett munkatársra, akinek el<br />
kell sajátítania a vállalatnál használt számítógépes programok kezelését. Egy embernek nem<br />
érdemes tanfolyamot szervezni, rendszerint egy tapasztalt kollégát kérnek fel segítőnek<br />
(teletutoring), ám lehet hogy ez nem kivitelezhető. Ekkor az tanuló részéről az erős elhatározás, a<br />
oktatási környezet részéről pedig tudatos tanuló-támogatási rendszer megléte vezethet sikerre.<br />
4. Tananyag<br />
Míg az alap- és középfokú oktatás nagyon nagy mértékben ragaszkodik az írott tananyaghoz (tankönyv<br />
és munkafüzet), a felsőoktatásban időnként problémát jelent a tananyag hiánya. Nappali képzés során az<br />
oktatói előadás részben helyettesítheti a tankönyvet, de erre távoktatás esetén nincs lehetőség. A Magyar<br />
Akkreditációs Bizottság rendtartása előírja, hogy képzést távoktatásban csak úgy lehet akkreditálni, ha az<br />
akkreditáció során bemutatják a tananyagot és az oktatási környezetet is (Aszalós, 2008).<br />
Bár elsőre kevesen gondolnak bele, de távoktatás során csak a tananyag nem elégséges. Mindenképpen<br />
meg kell tanítani a diákot az információforrások, az oktatási keretrendszer hatékony felhasználására, a<br />
kapcsolattartási lehetőségekre. El kell látni ezen felül az eredményes tanuláshoz szükséges tanácsokkal,<br />
információkkal, instrukciókkal.<br />
Az e-learning tananyag rendszerint kurzusokra van felbontva. Egy-egy ilyen kurzus rendszerint nem<br />
felel meg egy hagyományos hetente kétórás kurzusnak, hanem annál lényegesen kisebb ismeretanyagot<br />
fog át. Egy e-learning kurzus a következő részekre bomlik: bevezetés, modulok, összefoglaló és tesztek.<br />
Egy modul leckék összessége, valamint ehhez is tartozik bevezetés, összegzés és teszt is. Az egész<br />
kurzushoz érdemes különféle gyűjteményeket készíteni, mint például példatár, fogalomtár, tárgymutató<br />
vagy éppen jelöléstár. Természetesen érdemes kihasználni az informatika adta eszközöket és bőven ellátni<br />
a tananyagot kereszthivatkozásokkal.<br />
Egy lecke jellemzően egy oldalnyi szöveget jelent, csupán egy témát tartalmaz, egy fogalmat vagy egy<br />
eseményt ír le. Tartozhat hozzá tanulási tevékenység: kvíz, példa vagy éppen játék. Ilyen szempontból a<br />
behaviourizmus (apró részekre bontás) és konstruktivista felfogás (személyes konstrukció) legjobb elemei<br />
277
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
ötvöződnek. Ha a kognitív felfogást is fel szeretnénk használni, akkor a tananyag készítőjének kell az<br />
ismétléssel foglalkozni, beépíteni a szövegbe.<br />
Milyen szerepe van a bevezetéseknek? A diákok lelkesedése hiányának jellemző oka az, hogy nem<br />
tudják mi értelme, mi haszna van az adott tantárgynak, vagy tananyagrésznek. Ezért alapvető feladatunk,<br />
hogy az adott szakasz célkitűzéseit, tartalmát röviden ismertessük. Meg kell adnunk az is, hogy milyen<br />
ismeretekre/kompetenciákra van szükség az elsajátítás során, és milyen ismereteket/kompetenciákat<br />
nyerhetünk az elsajátítással. Míg a kurzus bevezetőjében azt kell megadnunk, hogy milyen tanulási<br />
ütemtervet javaslunk a diákoknak, hol és hogyan érhetik el a tutort, modulok esetén az egymást követő<br />
modulok kapcsolatát kell ismertetni. Az összefoglalások természeten az elsajátított ismeretek<br />
rendszerezésére, ismétlésre való, míg a feladatokkal a diák önellenőrzést végezhet, így tesztelheti a<br />
tananyag megértését, az ismeretek, kompetenciák elsajátítását.<br />
5. Tananyagfejlesztés<br />
Ahogy az előbbi fejezetből kiderült, az e-learning tananyag elkészítése során igen sok strukturális<br />
feltételnek meg kell felelnünk. Viszont vannak tartalmi megkötések is. Annak megfelelően kell<br />
megtervezni a tananyagot, hogy kinek szánjuk. Igen bajosan használhatjuk ugyanazt a modult egy<br />
szakképzés és mesterképzés során. Míg az egyik csoport szerint szájbarágós, a másik szerint érthetetlen<br />
ugyanaz a szöveg. Javasolt grafikai vagy egyéb eszközökkel szétválasztani a törzsanyagot a kiegészítő<br />
ismeretektől, ahogy arra jó példát adnak a jelenlegi színes középiskolai tankönyvek. Fontos az is, hogy<br />
tényeket akarunk átadni, vagy készségeket fejleszteni. Előbbi esetben jól strukturált szövegre van szükség,<br />
míg a másik esetben lehetőséget kell adni az önálló felfedezésre, s nem túl tolakodó módon ismételni a<br />
korábban leírtakat.<br />
A jelenlegi diákság nagy része már számítógép mellett nőtt fel, aktív számítógép-használó. Ennek<br />
megfelelően az általuk használt csillogó-villogó honlapokkal kell versenyezni az oktatási környezetnek. S<br />
mivel ez a korosztály már igen vizuális, az ismeretek elsajátításában is a filmek, hangalámondásos<br />
animációk teremtik meg az érdeklődést. Így a szöveges információ arányát csökkenteni kell, a nyelvezetet<br />
lehetőleg egyszerűsíteni, mert a hosszas körmondatokat már nem értik meg a diákok. Az egyszerre<br />
megértendő vagy elsajátítandó ismereteket maximum negyedórás részekre kell bontani, mert egyébként a<br />
figyelem megszűnik. A figyelem megőrzését segíti az ismeretközlések és gyakorlatok (feladatmegoldások,<br />
tesztek, szimulációk, játékok) keverése.<br />
Rendszerint a tananyag szerzője nem rendelkezik megfelelő webszerkesztői tapasztalatokkal, és<br />
pedagógiai, módszertani ismeretei is hiányosak. Igaz az is, hogy egységes, mindenki által elfogadott<br />
módszertani elmélete még nincs az e-learningnek, ahogy a szabványosítás is várat még magára. Ezt<br />
előrevetíti annak a veszélyét, hogy a jelenleg kifejlesztett tananyagok valószínűleg nem használhatók egy<br />
évtized múlva, míg a hagyományos tankönyvek ilyen szempontból időtállóak.<br />
6. Oktatási környezet<br />
Az egyszerűség kedvéért a jelenlegi e-learning rendszerek egy megszokott böngészővel érhetőek el,<br />
ami bárhonnan használhatóvá teszi a rendszert, viszont a böngésző képességei határozzák meg a<br />
felhasználó lehetőségeit.<br />
Mit várhat el egy felhasználó egy oktatási környezettől?<br />
• Legyen lehetőség szabadon megválasztani, hogy mit tanulhasson. Ha egy lecke/modul mellett<br />
látható, hogy mennyi a javasolt (vagy a korábbi statisztikák által számolt) elsajátítási idő, akkor a<br />
diák okosabban tudja beosztani az idejét, ritkán kell félbeszakítani, majd újra elkezdeni egy leckét.<br />
Természetesen egy rendszer figyelhet arra, hogy mely leckék/modulok épülnek egymásra, így csak<br />
olyat választhat a felhasználó, melyet valóban képes elsajátítani. Persze az sem árt, ha a rendszer<br />
tanácsot tud adni, hogy milyen útvonalat kövessen a kitűzött cél eléréséhez.<br />
278
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
• A nyomtatott tankönyvek valamint órai jegyzetek lehetőséget adtak rá, hogy saját jegyzetekkel,<br />
aláhúzásokkal, kiemelésekkel megkönnyítsük az ismétlést, az ismeretek felidézését. A jelenleg<br />
elterjedő e-könyvet sem nélkülözik ezt a funkciót. A blogok, különféle portálok is lehetővé teszik<br />
az ott leírtak kommentálását, sőt egyes megoldásokkal bármely honlaphoz fűzhetünk saját<br />
jegyzetet. Az oktatási környezet esetén is hasznos lenne egy ilyen funkció, mind saját jegyzetek<br />
készítésére, mind arra, hogy az általunk vagy mások által felvetett kérdéseket megválaszolja<br />
valamely diák vagy tanár. Ez a plusz információ segítheti a megértést, másrészt segít az oktatónak<br />
a tananyag továbbfejlesztésében.<br />
• Korábban már említettük a teszteket, mint az ismeretek elsajátítása mérésének eszközét. Az<br />
oktatási környezetek rendszerint több fajta tesztet is tartalmaznak, az egyszerű feleletválasztóstól<br />
az esszékig. Míg az előbbit a rendszer önállóan is kiértékelheti, az utóbbinál mindenképpen<br />
szükség van egy oktatóra, aki kijavítja. Bár megjegyezném, hogy a gépírásoktatás nem kap elég<br />
hangsúlyt, így a diákjaink nagy része igen lassan gépel, tehát nem érdemes nagyon erőltetni<br />
jelenleg ezt a feladattípust. Természetesen a feleletválasztós feladatoknál is van feladata az<br />
oktatónak, viszont nem a javításnál, hanem a feladat megadásánál. Egyszerű lenne csupán<br />
megjelölni a jó választ, ám didaktikai szempontból fontos a rossz válaszoknál megadni, hogy az a<br />
megoldás miért is rossz. Így a diák nem lesz annyira frusztrált, mint ha csak sorra azt kapná vissza,<br />
hogy rossz a megoldása. Sőt akár a rendszer fel is ajánlhatja, hogy megmutatja, hogy a tananyag<br />
mely részén van az ismeret, amely szükséges a feladat megoldásához. Vannak olyan feladatok is,<br />
ahol nem csak a jó válasz(oka)t kell megjelölni, hanem szövegesen meg kell adni a választ. Fontos<br />
ekkor, hogy egy kihagyott betű, vagy kis-nagybetű eltérés esetén a rendszer ne tekintse rossznak a<br />
választ.<br />
• Igen fontos, hogy az oktató képes legyen az általa felügyelt diákok egyéni és együttes haladását<br />
nyomon követni, hogy lássa, ki az, aki lemarad, és segítséget nyújthasson neki. Esetleg javaslatot<br />
tehet ennek megfelelően a tananyag megváltoztatására, kibővítésére.<br />
7. Motiváció<br />
A tanulás sikertelenségének oka a motiváció hiánya. Ezért fontos, hogy a már meglévő motivációt ne<br />
hagyjuk veszni. A diák legyen tudatában, hogy az e-learning érte van, mind az oktatásszervezők, mind az<br />
oktatók mindent megtesznek azért, hogy tanulhasson. El nem érhető oktatók vagy adminisztrátorok,<br />
bonyolult bürokrácia elképesztő módon képes rombolni a lelkesedést. Viszont egy jó oktatási környezet,<br />
az előrejutás nyomon követése (akár a csoporttársaké is), szinte azonnal megválaszolt kérdések (és a<br />
csoporttársak válaszának szakértői lektorálása), az azonnal használatba vehető ismeretek sokat lendítenek<br />
előre.<br />
Érdemes a csoportot egyben tartani, hogy lehetőleg azonos sebességgel haladjanak, így képesek<br />
egymást segíteni. Ennek megfelelően javasolt azonos szintre hozni a számítógép-használói képességeiket,<br />
hogy a rendszer használata senkinek ne okozzon gondot.<br />
Mivel az önálló tanulás nem minden diák számára megszokott, érdemes mérföldköveket kijelölni,<br />
amelyet számon kell kérni rajtuk, s persze ha az oktatási környezetben látható, hogy valaki elmarad,<br />
segítséget ajánlani neki.<br />
8. Következtetés<br />
A cikkben sorra vettük az e-learninghez kapcsolódó fogalmakat, elméleteket, valamint azt, hogy ezek<br />
milyen pedagógiai követelményeket fogalmaznak meg a tananyaggal kapcsolatban. Sajnos ezekhez<br />
illeszkedő, kész szabványok még nincsenek, de reméljük a közeljövőben ezek a szabványok elkészülnek<br />
és elterjednek.<br />
279
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Hivatkozások<br />
Forgó S., 2009. Az új média és az elektronikus tanulás - ÚPSZ Új Pedagógiai Szemle, 2009/8–9. 91-97.<br />
Komenczi, B., 2004. Didaktika elektromagna?-Az e-learning virtuális valóságai, Új Pedagógiai Szemle, 2004/11:31-<br />
49.<br />
Hutter O. , Magyar G., Mlinarics J., 2005: E LEARNING 2005 (eLearning kézikönyv), Műszaki könyvkiadó,<br />
2005., 14<br />
Kovács I., 2007. Az elektronikus tanulásról. Budapest, Holnap Kiadó<br />
Aszalós L., 2008., Comparision of the Hungarian and Euro-Inf accreditation systems <strong>Proceedings</strong> of the ACM-IFIP<br />
IEEIII 2008 Informatics Education Europe III Conference, Venice, dec. 2008, p. 30-36<br />
E-learning akcióterv, 2002. Commission of the European Communities: Decision of the European Parliament and of<br />
the Council adopting a multi-anual programme (2004-2006) for the effective integration of Information and<br />
Communication Technologies (ICT) in education and training systems in Europe (eLearning Programme) Brussels,<br />
19.12.2002<br />
280
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Magyarország e-közigazgatásának jellemzői és problémái agrárgazdasági<br />
vonatkozásban<br />
Bokor Judit 1<br />
Abstract. The electronic public administration is one of the current topic of nowadays. The electronic government<br />
benefits (express, time-independent, plain, energy and economic) because of these, the electronic administration<br />
comes into the foreground increasingly better, his application turns into the one which cannot be gone round with<br />
the digital world's coming. European Union translated most considerable e- governance onto the development of<br />
his system and his development, let the citizens be allowed to arrange it in a digital form the different state one<br />
and their private matters. It is necessary to take it into consideration in order for the usage of these systems not to<br />
cause a problem naturally, considerable competition sums are devoted to the development of the digital literacy in<br />
EU’s member states likewise so. In our country, such as were KIHOP, MeNET and NetreKesz and continuously<br />
developed e-government related infrastructure and tools as well. It is enough if the government announced billions<br />
for ASP applications will think. The electronic administration has a subfield however: the agricultural economy<br />
one e-administration and e-governance, the development of which with a slower beat, for what there would be<br />
need is the agriculture because of his role being sidelined. In my opinion, this area should be further developed in<br />
order to help workers in the agricultural sector to more easily resolve the statutory formalities, as well as up to<br />
date information. Since one of the keystones of Hungary's economy the agriculture and the activities being<br />
attached to him. My article I describe the general e-government and the agro-economic situation in Europe and<br />
Hungary, solution suggestions that could be made more efficient agricultural holdings of related e-government<br />
Web sites.<br />
Keywords: electronic government, e-governance, e-infrastructure, e-agriculture.<br />
Összefoglaló. Napjaink egyik aktuális témája az elektronikus közigazgatás. Előnyei (gyors, időtől független,<br />
egyszerű, energia és költségtakarékos) miatt az elektronikus ügyintézés egyre jobban előtérbe kerül, a digitális<br />
világ közeledtével megkerülhetetlenné válik az alkalmazása. Az Európai Unió igen jelentős összegeket fordított e-<br />
közigazgatási rendszerének kiépítésére és fejlesztésére, hogy az állampolgárok digitális formában intézhessék a<br />
különböző állami és magánügyeiket. Természetesen figyelembe kell venni azt is, hogy ezen rendszerek használata<br />
ne okozzon problémát, így a digitális írástudás fejlesztésére szintén jelentős pályázati összegeket fordítanak az EU<br />
tagállamaiban. Hazánkban ilyenek voltak például a KIHOP, a MeNET, és a NetreKész, valamint folyamatosan<br />
fejlesztik az e-közigazgatáshoz kapcsolódó infrastruktúrát és eszközrendszert is. Elég, ha az önkormányzatok<br />
számára meghirdetett milliárdos ASP pályázatokra gondolunk. Az elektronikus ügyintézésnek azonban van egy<br />
részterülete: az agrárgazdasági e-ügyintézés és e-közigazgatás, melynek fejlesztése lassabb ütemű, mint amire<br />
szükség lenne, a mezőgazdaság szerepének háttérbe szorulása miatt. Véleményem szerint ezt a területet érdemes<br />
lenne tovább fejleszteni, ezáltal segíteni az agrárgazdaságban dolgozókat, hogy egyszerűbben oldják meg a<br />
kötelező ügyintézést, továbbá naprakész információkat kapjanak. Hiszen Magyarország gazdaságának egyik<br />
alappillére a mezőgazdaság és a hozzá kapcsolódó tevékenységek. Cikkemben ismertetem az általános, valamint<br />
az agrárgazdasági e-közigazgatás európai és magyar helyzetét, megoldást javaslok arra, hogyan lehetne<br />
hatékonyabbá tenni az agrárgazdasághoz kapcsolódó e-közigazgatási weboldalakat.<br />
Kulcsszavak: e-közigazgatás, e-infrastruktúra, e-agrárium, e-ügyintézés.<br />
1. Bevezetés<br />
Az információs társadalom egyik nélkülözhetetlen kérdése napjainkban a folyamatos modernizációs<br />
nyomás alatt változó közigazgatás. Ennek egyik legfontosabb része az elektronikus közigazgatás területe,<br />
ebből az állampolgárok főként az elektronikus ügyintézéssel találkoznak. Előnyei mindkét fél számára<br />
1 Bokor Judit<br />
University of Debrecen, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., Hungary<br />
bokorjuditcs@gmail.com<br />
281
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
nyilvánvalóak, azonban mindkét oldalról problémák is jelentkeznek. Szolgáltatói oldalról még csak az<br />
állampolgárok egy részének sikerült biztosítani az e-ügyintézés lehetőségét, felhasználói oldalról a<br />
digitális írástudás hiányosságai miatt csak lassan növekszik a szolgáltatást igénybevevők száma.<br />
A közigazgatás struktúrája nagyban befolyásolja az e-közigazgatás sikerességét. Az elektronikus<br />
közigazgatás fejlődési irányait egyik oldalról az Európai Unió, másik oldalról Magyarország jelöli ki<br />
annak érdekében, hogy kiépülhessen az egységes, hatékony, versenyképes és polgárbarát közigazgatás. A<br />
megfelelő irányvonalak kiválasztása nélkülözhetetlen, hogy ésszerűen és jól teljesíthetőek legyenek az<br />
elvárások. Ezek az elvárások két irányból érkeznek a közigazgatás képviselői felé. Egyrészt az európai<br />
közigazgatás térhódítása, amely az EU-konform közigazgatást elvárja a tagállamaitól, másrészt a<br />
társadalom részéről is, ahol olyan elvárásoknak kell megfelelni, mint az elektronikus úton megvalósuló<br />
közszolgáltatások. Nem is beszélve a „pénzért értéket” elv igénye, mellyel az állampolgárok joggal<br />
várhatják el, hogy a befizetett adó ellenében minőségi szolgáltatást kapjanak.<br />
Az elektronikus kormányzás alapinfrastruktúráját kormányhatározat szerint létrehozott Elektronikus<br />
Kormányzati Gerinchálózat (EKG) biztosítja. Egy olyan informatikai hálózat, amelynek feladata, hogy a<br />
kormányzati és közigazgatási adatbázisokat, hálózatokat és informatikai rendszereket összekapcsolja,<br />
valamint a különböző kormányzati szolgáltatások elérhetőségét biztosítja a civil szféra számára.<br />
Megteremtése nyomán lehetőség nyílt a korábbi szigetszerű államigazgatási informatikai rendszerek<br />
integrációjára, amelyek többsége már az állampolgárok számára is elérhetővé vált<br />
(http://www.kopdat.hu/tavkozles/).<br />
Az infokommunikációs technológia eszközei a modern elektronikus közigazgatás megjelenését<br />
segítették elő. Ez biztosította a különböző szolgáltatásokhoz való hozzáférés lehetőségét az interneten<br />
keresztül, valamint a létrehozott weboldalak színvonalas megjelenítését. Minden állampolgár számára az<br />
ország teljes területén biztosítani kell a hozzáférést a szélessávú infrastruktúrákhoz, hiszen ez<br />
nélkülözhetetlen a közösségi szolgáltatások igénybevételénél.<br />
A cél elősegíteni az állampolgárok minél gyorsabb bekapcsolódását az információs társadalomba a<br />
digitális írástudás fejlesztésével. A vidéki régiók helyzete a városi területekhez képest lényegesen<br />
rosszabb, ők még infrastrukturális területen is csak a felzárkózás folyamatában vannak, a szolgáltatások<br />
igénybevétele és az alkalmazások hozzáférhetősége szempontjából még rosszabb a helyzetük.<br />
2. Európa e-közigazgatási helyzete<br />
Az Európai Unió legfontosabb e-kormányzati törekvései közé sorolhatjuk az eEurope akcióterveit és az<br />
i2010 eGovernment cselekvési tervét. Az eEurope akcióterveinek feladata az, hogy programot adjanak az<br />
Európai Unió tagállamainak az információs társadalom minél hatékonyabb kiépítéséhez. Az elektronikus<br />
közigazgatási rendszer feltételének szerves része az információs társadalom segítése. Az e-kormányzati<br />
program sokkal több, mint technológiai kivitelezés (Wade R. Rose, Gerald G. Grant., 2010).<br />
Az első eEurope programtervet az Európai Bizottság adta közre. A program az „információs<br />
társadalom mindenkinek” megnevezést kapta. A programterv célkitűzései között szerepelt az, hogy az<br />
állampolgárokat és a gazdasági élet szereplőit bevezesse a közigazgatás digitális korába, valamint olyan<br />
Európát képezzen, amely digitálisan írástudó és az új kezdeményezésektől, finanszírozásoktól és<br />
fejlesztéstől nem zárkózik el. Az egyik kulcspontja a kezdeményezésnek az online közigazgatás<br />
lehetőségének a minél praktikusabb megjelenítése volt. A közigazgatás ilyen irányú online megjelenését<br />
az ösztönözte, hogy az állampolgárok és a vállalkozások alapvetően érdekeltek a közszférában megjelenő<br />
könnyű és gyors információ hozzáféréshez.<br />
Az első akciótervben, mely 2000-ben hoztak nyilvánosságra, a célkitűzések között szerepelt a<br />
tagállamokon belüli könnyebb hozzáférés megteremtése a közérdekű információhoz, különösen az<br />
igazságszolgáltatás, a közigazgatás, a kulturális információk és a vállalkozások kapcsán, valamint az<br />
internet használatának a széleskörűvé tétele, illetve az Európai Bizottságnak és a tagállamoknak<br />
282
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
biztosítania kellett a kétirányú interakciót a legfontosabb, állampolgárokat érintő ügyekben. Ilyen<br />
legfontosabb ügy az adózás témaköre.<br />
A modern kommunikációs technológiák terjedését nagymértékben befolyásolhatja az elektronikus<br />
kormányzat, többek között erről szól az eEurope 2002 Akcióterv dokumentuma. A digitális technológiák<br />
lehetőséget teremtenek a közszférában kezelt információk könnyebb elérésére és egyszerűbb<br />
felhasználására. Az elektronikus közigazgatás átalakulása nagyobb hatékonyságot, költségcsökkenést,<br />
nagyobb átláthatóságot, valamint gyorsabb közigazgatási eljárásokat tehet lehetővé nem is beszélve az<br />
ügyfelek oldalán megjelenő előnyökről.<br />
Az eEurope 2005 Akcióterve szintén kiemelt területként kezeli az elektronikus kormányzat<br />
megvalósításának ötletét és kivitelezését. A terv leírja, hogy az információs társadalom fejlődésének<br />
nélkülözhetetlen eszköze a szélessávú hálózati hozzáférés és a platformfüggetlenség megteremtése. Az<br />
elektronikus közigazgatási szolgáltatásoknak nélkülözhetetlen feladata, hogy a hátrányos helyzetűeket is<br />
bevonja az információs társadalomba, azaz a szolgáltatások technikai és tartalmi kialakításában<br />
figyelemmel kell venni ennek a társadalmi rétegnek az igényeit is.<br />
Az Európai Bizottság az i2010 eGovernment cselekvési tervben az európai információs társadalom<br />
növekedésének és a foglalkoztatásának a világgazdasági viszonylatban történő előmozdításáról<br />
olvashatunk. Az elektronikus közigazgatás létrejötte nagyban hozzájárulhatott a Lisszaboni Stratégia<br />
megvalósításához, valamint a bővülő Unióban a határokon átnyúló közszolgáltatások<br />
zökkenőmentességéhez is.<br />
Minden ország elkészítette nemzeti információs stratégiáját, rögzítette az elektronikus kormányzati<br />
rendszerek bevezetésének követelményeit és megvalósításának ütemtervét. A célkitűzések teljesülésének<br />
mérésére egységes mutatószámrendszert vezettek be, mely alapján évente nyomon követik a tagországok<br />
fejlődését, valamint értékelik, hogy mennyiben felel meg az akcióterv a célkitűzéseiknek.<br />
1. ábra. E-kormányzati közigazgatás használata az európai állampolgárok körében 2009<br />
Forrás: http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/E-government_statistics<br />
Az Eurostat felmérése alapján az Európában élő állampolgárok mindössze 28%-ka használta az<br />
elektronikus közigazgatási portálokat 2009-ben. Ezen állampolgárok 13%-a intézte ügyeit elektronikus<br />
úton. Ebből is látszik, hogy az e-kormányzati szolgáltatások még mindig óriási lehetőségeket rejtenek<br />
magukban, sőt a felhasználók száma a reánk következő években folyamatos növekedéssel fog járni, mivel<br />
ez az ügyintézési forma még meglehetősen új. Ahogy az ábrán is látható, nagy eltérések figyelhetőek meg<br />
283
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Európa egyes országainál online szolgáltatások tekintetében. Dániában a lakosság 65%-ka tájékozódik<br />
online a közszolgáltatásról, addig Magyarország a középmezőnyben helyezkedik el a maga 22%-ával.<br />
Nem vagyunk nagyon lemaradva, de azért mindenképpen fel kell zárkóznunk, nehogy a statisztikában<br />
utánunk helyezkedők valamelyike beelőzze országunkat. Az interneten való tájékozódás kormányzati<br />
ügyekben az első lépés a komplex e-közigazgatás felé. A következő lépés az, hogy lehetőség legyen<br />
űrlapokat letölthető formában a felhasználók számára bocsátani, valamint teljesen online űrlapok kitöltése,<br />
elküldése és gyors feldolgozásának alkalmazása a közigazgatásban a jövőbeli cél. A felhasználókat meg<br />
kell tanítani az ilyen online ügyintézésre, hogy a jövőben már könnyebb és gyorsabb tudjanak az ilyen<br />
lehetőségek alkalmazásával élni. Új üzleti folyamatok bevezetés is szükséges a közigazgatás jó<br />
működéséhez, amely további jelentős beruházásokkal jár a kormányok részéről. Összehasonlítva Európa<br />
országait a legfejlettebb országok Dánia, Hollandia, Észtország és Svédország, ahol a legnagyobb<br />
arányban veszik igénybe az elektronikus közigazgatás nyújtotta szolgáltatásokat. A sorban az utolsó<br />
helyen állt 2009-ben Cseh Köztársaság, Bulgária, Görögország és Románia, ahol ez az arány alig érte el az<br />
5%-ot. Magyarország az online űrlapok kitöltésében és azok interneten történő elküldésében szintén a<br />
középmezőnyben helyezkedik el.<br />
3. Európa e-közigazgatási helyzetének agrárgazdasági vonatkozásai<br />
Egy kis külföldi kitekintés az e-közigazgatás mezőgazdasági megjelenésére.<br />
Skandináv országok közül Svédországban Sami rendszer működik, amely az Európai Unió<br />
agrárpolitikájához szorosan kapcsolódó mezőgazdasági támogatásra szolgáló elektronikusan működtetett<br />
támogató rendszere. Ennek az internetes rendszernek a használata könnyű, gyors, biztonságos és<br />
szórakoztató alkalmazásokat tartalmaz ezzel is megkönnyítve a gazdák helyzetét. A beérkezett kérelmek<br />
többsége a hatóságok szerint szinte hibamentes, így időt és erőforrásokat takarítanak meg. Ez a rendszer<br />
azon alapszik, hogy a gazdák miként vélekednek erről a szolgáltatásról és mennyire korlátozott az internet<br />
hozzáférésük, mivel a legtöbb farmernek betárcsázós internet elérhetősége van. A Svédországban élő<br />
mezőgazdasági támogatást elektronikus úton igényelők aránya megközelítőleg 55%. A Sami Internet<br />
néhány évvel ezelőtt elnyerte a legjobb és leginnovatívabb eSzolgáltatás díját azaz a GoldenLink Award<br />
(Urban Wigert, 2010).<br />
Az elektronikus kormányzás fejlesztése az üzleti szektorokban jelentősen eltérő. Görögországban a<br />
mezőgazdaság egy jelentős gazdasági ágazat, amely sok más szektortól lemarad. A legkorszerűbb görög<br />
mezőgazdasági közszolgáltatásokra az a jellemző, hogy nagyon lassan terjed a korszerű számítógépesítés<br />
és így a legtöbb helyen még a hagyományos papír alapú ügyintézéssel dolgoznak. Az elektronikus<br />
szolgáltatásokat ellátó helyekből nincs elegendő. Számos hagyományos szolgáltatás többfázisú és<br />
bonyolult. Ez a jellemzője az elektronikus szolgáltatásoknak is. Ezt a bonyolultságot kellene<br />
leegyszerűsíteni és akkor az elektronikus ügyintézés is jobban elterjedhetne (Maria Ntaliani, 2010).<br />
4. Magyarországi e-közigazgatási helyzete<br />
Az ezredforduló óta világossá vált Magyarország számára, hogy az információs társadalmaknak egy új<br />
modernebb és hatékonyabb ügyintézési formára van szüksége. Így alakult ki az e-közigazgatás, amely<br />
számos még kiaknázatlan lehetőségekkel rendelkezik. Az is megállapítható, hogy mára olyan<br />
infrastruktúra épült e szolgáltatás mögé, amellyel az önkormányzatok többsége könnyebben intézheti az<br />
ügyeit valamint az ügyfelek számára is nagy könnyebbséget jelent. Előnye, mely az internetes<br />
alkalmazásoknak köszönhető, hogy a használatukhoz szinte csak internet kapcsolatra van szükség és nem<br />
kell külön programot telepíteni a számítógépre.<br />
Magyarország felkészültsége az e-közigazgatási szolgáltatások tekintetében az európai országok átlagát<br />
érte el 2004 és 2006 között, ám az online módon történő szolgáltatási szinten 2009-ben ismét az átlag alá<br />
esett. Ahhoz, hogy egy ország versenyképes legyen más országgal szemben fontos az elektronikus<br />
284
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
közigazgatás fejlesztése. Nélkülözhetetlen, hogy ügyfélközpontú, személyre szabható e-szolgáltatások, a<br />
versenyképes társadalom és gazdaság előmozdítása érdekében az e szolgáltatói oldalak<br />
modernizálódjanak. A fejlett országokhoz képpest a magyar közigazgatásban egy folyamatos<br />
informatizálódási folyamaton ment keresztül, melynek érdekessége, hogy a digitális forradalom előnyei<br />
nálunk az államigazgatásban bontakoztak ki, míg külföldön elsősorban a szolgáltató, kereskedelmi<br />
szektorban jelentek meg. Az agrárgazdasági vonatkozásban azonban úgy tűnik, vannak még elmaradások.<br />
Az Új Magyarország Fejlesztési Tervben vannak közigazgatás fejlesztését érintő kérdések. A terv célja<br />
hogy elősegítse a közigazgatási szolgáltatások hatékonyságának és színvonalának javítását. Az<br />
Államreform Operatív Program (ÁROP) a magyar közigazgatást eljárásainak megújításával és a<br />
közigazgatásban dolgozók hozzáállásának, képzettségének fejlesztésével sarkallja nagyobb teljesítményre.<br />
Így lesz az ügyét intéző állampolgárból megbecsült ügyfél, a szigorú hivatalnokból készséges szolgáltató.<br />
Ehhez elengedhetetlen egyrészt az informatikai (szabványosított fejlesztések, alkalmazások és<br />
minőségbiztosítási rendszerek), másrészt a szabályozási (a szolgáltatásokban és infrastruktúrában meglévő<br />
párhuzamosságok felszámolása) feltételek megteremtése. Sajnos a támogatások és a kezdeményezések<br />
ellenére lassabban mennek végbe a folyamatok. A hazai közigazgatási informatikát jelenleg különálló,<br />
szigetszerű, együttműködésre alig alkalmas alrendszerek, valamint alacsony szinten elektronizált backoffice<br />
folyamatok jellemzik. Az elindított közigazgatási reform akkor érheti el célját, ha a központi,<br />
regionális, kistérségi és helyi e-közigazgatási fejlesztések közös alapokra épülnek, ügyfél centrikus<br />
fejlesztések valósulnak meg korszerű, rugalmas architektúra kialakításával, és hatékony technológiai<br />
eszközök alkalmazásával (Nemzeti Fejlesztési Ügynökség, 2009).<br />
1. táblázat. Az elektronikus ügyintézés 2010. évi adatai január–augusztus megyeszékhelyek szerint<br />
Forrás: http://www.kfgh.gov.hu<br />
Okmányiroda<br />
neve<br />
Ügyfél<br />
tevékenységek<br />
Ügyfél tevékenységek<br />
időpontfoglalás<br />
Okmányiroda<br />
tevékenységek<br />
Ügyindítások<br />
Elintézett ügyek<br />
Ügyindítással Ügyindítás nélkül<br />
sikeres<br />
Budapest 4667 1360 64027 2475<br />
Békéscsaba 16 9 358 0<br />
Debrecen 95 81 2086 18<br />
Eger 38 14 874 15<br />
Győr 106 86 3681 8<br />
Kaposvár 25 20 491 2<br />
Kecskemét 42 32 3111 4<br />
Miskolc 95 70 2774 1<br />
Nyíregyháza 36 22 2623 0<br />
Pécs 88 64 2893 5<br />
Salgótarján 12 3 105 0<br />
Szeged 407 128 10216 242<br />
Szekszárd 15 9 382 1<br />
Székesfehérvár 61 40 1956 2<br />
Szolnok 35 29 1407 3<br />
Szombathely 26 21 1151 3<br />
Tatabánya 33 23 1062 5<br />
Veszprém 34 15 277 4<br />
Zalaegerszeg 35 21 1479 4<br />
Összesen 5866 2047 100953 2792<br />
A Közigazgatási és Elektronikus Közszolgáltatások Központi Hivatala Ügyfélközpontjának<br />
weboldalán naprakész statisztikákat láthatunk az elektronikus ügyintézés 2010. évi adatairól. Melyből az<br />
285
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
alábbi táblázatot állítottam össze megyeszékhelyenként, amelyből kiderül, hogy megyénként hány sikeres<br />
ügyindítást regisztráltak, az okmányirodák hány elektronikusan elintézett üggyel bírnak (1-es ábra), és<br />
hogy hogyan oszlanak meg az ügyfélkapu regisztrációk.<br />
Az internet használata döntő mértékben befolyásolja az elektronikus ügyintézést. Akik rendszeres<br />
internetezők, azok gyakrabban használják az e-közigazgatási szolgáltatásokat. Az idős generáció<br />
elenyésző része használja az internetet. Az is megfigyelhető, hogy a netfelhasználók többsége városban él,<br />
többségük még dolgozik, aktívak és magas iskolai végzettséggel rendelkeznek. Ezzel szemben azok, akik<br />
nem használnak netet általában falvakban, községekben élnek és 60 évet már meghaladták. Ők az<br />
alacsony végzettségűek, elsősorban inaktív nyugdíjasok.<br />
Az állam a technikai háttér biztosítása mellett az ingyenes oktatással és felvilágosítással érheti el ezen<br />
alkalmazás népszerűsítését. Hasonlóan a mobil telefon robbanásszerű elterjedéséhez és használatához.<br />
Magyarországon a legsikeresebb elektronikus ügyintézés az APEH által üzemeltetett e-bevallási<br />
rendszer. Ezt követi a személyügyek intézése és erős lemaradásban van a z agrárium ügyei.<br />
2010 a változások éve, számos pályázat és kormányi rendelet erről tanúskodik. Az elektronikus<br />
ügyintézés életében egy új fejlődési irány van bontakozóban, mivel 2012-re a lakosság körében a cél az,<br />
hogy szinte csak elektronikus úton intézhessék ügyeiket.<br />
5. Magyarországi e-közigazgatási helyzetének agrárgazdasági vonatkozásai<br />
Az agráriumban az e-közigazgatás még nagyon kezdetleges. A modern technikai eszközök megléte<br />
még nem elég ahhoz, hogy ez az elektronikus ügyintézési forma elterjedjen a felhasználók körében. Az<br />
információs technológia elutasításának, illetve nem használatának okai között elsősorban nem az anyagi<br />
tényezők szerepelnek, hanem a szaktudás hiánya és a technológiától való „félelem”. A magyar<br />
gazdatársadalom számos problémával küzd, melyek jelentős része az információ hiányából fakad (Varga,<br />
2003).<br />
A Mezőgazdasági és Vidékfejlesztési Hivatal (MVH) a támogatások kifizetési kérelmével összefüggő<br />
eljárások egyszerűsítése érdekében 2008-tól lehetővé tette a kérelmek elektronikus kitöltést és benyújtását<br />
az egységes területalapú támogatás (SAPS), a nemzeti kiegészítő támogatás (Top-Up), továbbá a<br />
kedvezőtlen adottságú területek (KAT) és Agrár-környezetgazdálkodási Program (AKG) viszonylatában.<br />
2007-ben a 200 ha-t meghaladó földterület után egységes területalapú támogatásban részesülő<br />
gazdálkodók (mintegy 4000 gazdálkodó) számára már pilot jelleggel az elektronikus rendszer elérhető<br />
volt (Herdon-Szénás, 2008).<br />
6. Következtetés<br />
Összességében elmondható, hogy az elektronikus közigazgatás hazánkban napjaink egyik legfőbb<br />
információpolitikai témája. A megjelenése inkább elméletibb, mint gyakorlati szintű, de az Elektronikus<br />
Közigazgatás Operatív Program pályázatai lehetőséget biztosítanak a fejlődésre. Azonban találunk<br />
példamutató elektronikus ügyintézést, amely a legsikeresebb hazánkban. Ez nem más, mint az Adó- és<br />
Pénzügyi Ellenőrzési Hivatal részéről működtetett e-bevallás.<br />
A közigazgatási oldalak információtartalmának növekedésével, valamint az ügyfélbarát<br />
megjelenésének köszönhetően a későbbiek folyamán remélhetőleg a használhatóságuk és interaktivitásuk<br />
a közeljövőben emelkedést eredményez. Megfigyelhető, hogy az önkormányzati oldalakon való e-<br />
ügyintézés ritka kivételektől eltekintve még fejletlen Magyarországon. Ennek az egyik oka, hogy még<br />
nincs egységes programja az ilyen ügyintézésnek, csak látszólag elektronikus. Ezalatt azt értem, hogy csak<br />
e-mailben küldik el az ügyintézőnek a beadott pályázatot vagy támogatást, valamint az eredeti<br />
dokumentumokat postai úton szintén el kell küldeni. Az e-mailben elküldött dokumentumok csak a gyors<br />
feldolgozást teszik lehetővé. Ezzel sem időt, sem pénzt, sem papírmunkát nem takarítunk meg. A gond ott<br />
286
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
kezdődik, hogy az ügyfélbarát ügyintézés csak névben jelenik meg, a gyakorlatban viszont erős<br />
hiányosságok mutatkoznak meg.<br />
Úgy gondolom, hogy egy megfelelő informatikai program létrehozásával, mint például az e-bevallásé<br />
is, könnyebb ügyintézést tesz lehetővé, továbbá kiemelkedően hasznos a feldolgozás gyorsasága<br />
szempontjából. Néhány éven belül várhatóan az önkormányzatok e-ügyintézésének ugrásszerű fejlődése,<br />
az agrárgazdasági területeken éppúgy, mint a közigazgatás egyéb területein megfigyelhető, elősegítve a<br />
mezőgazdaságban dolgozók informálódását és elektronikus ügyintézését.<br />
Összegzésként annyit érdemes megjegyezni, hogy a mezőgazdaság szerepének jelentős csökkenése<br />
figyelhető meg a fejlett országokban, de a vidék életképességének a megőrzésére, gazdálkodásra mindig<br />
szükség lesz. Mindenképpen fejleszteni kell az ilyen jellegű kapcsolódási pontokat a cikkben leírt előnyök<br />
miatt.<br />
Hivatkozások<br />
A közigazgatási informatika helyzete és a végzett tevékenységek összefoglalója (2006-2007). forrás:<br />
http://www.ekk.gov.hu/hu/ekk/tevekenysegek/koziginfosszefogl<br />
Bijan Azad, Samer Faraj, 2009. E-Government institutionalizing practices of a land registration mapping system<br />
Original Research Article. Government Information Quarterly, Volume 26, Issue 1, Pages: 5-14<br />
Digibiz, 2010. Milliárdos ASP-pályázat: A régiók legnagyobbjai taroltak. forrás: http://www.digibiz.hu/asp-palyazatonkormanyzat-elektronikus-ugyintezes-nyertes/20100402<br />
e-Befogadás Magyarországon, 2009. forrás: www.ittk.hu/web/docs/ebefogadas_eves_jelentes_2008.pdf<br />
E-government statistics, 2010. forrás: http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Egovernment_statistics<br />
Herdon M., Szénás Sz., 2008. e-Ügyintézés a Mezőgazdasági Szakigazgatásban, Agrárinformatikai Nyári <strong>Egyetem</strong><br />
Jensen J. Zhao, Sherry Y. Zhao, Sherry Y. Zhao., 2010. Opportunities and threats: A security assessment of state e-<br />
government websites. Government Information Quarterly, Volume 27, Issue 1, Pages: 49-56<br />
Maria Ntaliani, Constantina Costopoulou, Sotirios Karetsos, Efthimios Tambouris, Konstantinos Tarabanis., 2010.<br />
Agricultural e-government services: An implementation framework and case study. Computers and Electronics in<br />
Agriculture, Volume 70, Issue 2, Pages: 337-347<br />
Miski G., 2009. Miért nem elég népszerű az elektronikus közigazgatás?<br />
Miski G., 2009. forrás: http://www.itbusiness.hu/hirek/Business/miert_nem_eleg_nepszeru_az_e_kozigazgatas.html<br />
Nemzeti Fejlesztési Ügynökség, 2009. A közigazgatási szolgáltatások hatékonyságának és színvonalának javítása<br />
uniós forrásból. forrás: http://www.jogiforum.hu/hirek/20149#ixzz0za2giqUm<br />
Tábor I., 2005. Infokommunikációs technológiai eszközök (IKT) és a vidék. forrás: http://eker.hu/news.php?id=2989<br />
Távközlés - Elektronikus Kormányzati Gerinchálózat, 2010. forrás: http://www.kopdat.hu/tavkozles/<br />
Urban Wigert, 2010. SAM Internet: e-applications for agricultural support in Sweden, forrás:<br />
http://www.epractice.eu/cases/sami<br />
Varga P., 2003. e-vidék, A Falu, 18. 1. 45-52.<br />
Wade R. Rose, Gerald G. Grant., 2010. Critical issues pertaining to the planning and implementation of E-<br />
Government initiatives. Government Information Quarterly, Volume 27, Issue 1, Pages: 26-33<br />
287
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A dunai fitoplankton diverzitás és szezonális dinamikájának elemzése 24 év adatai<br />
Verasztó Csaba 1<br />
Abstract. In this paper I present the composition, seasonal dynamics and fluctuations in diversity of the<br />
phytoplankton in the Danube River over 24 years. Weekly samplings were conducted at one section of the river at<br />
Göd, in the 1669 river kilometer segment. The data was obtained from the Hungarian Danube Research Station,<br />
which we compiled and analyzed. (The change in the phytoplankton community structure was supported with<br />
information from water temperature and runoff means.) Our findings support the opinion that the Danube is very<br />
rich in species, although many of the species are rare and could be described only as coloring species. Results<br />
indicate trends in the phytoplankton density, which are only measurable in long-term studies. By the help of<br />
diversity indices we have observed an increase in the phytoplankton community diversity. With the relevant<br />
information, an explanation of the significant changes in diversity and richness was formed. My goals were a<br />
construction of a solid database of the phytoplankton, examining the seasonal dynamics of the phytoplankton<br />
through a 24 year long study and to see the most important changing factors of the community.<br />
Keywords: algae, LTER, multivariate analysis.<br />
Összefoglaló. A szakdolgozat a Duna fitoplankton közösségének összetételével, szezonális dinamikájával,<br />
diverzitásbeli változásaival foglalkozik. A vizsgálathoz az adatokat a Duna gödi szakaszán, az 1669-es<br />
folyókilométer szelvényben gyűjtötték heti rendszerességgel. A Magyar Dunakutató Állomás által rendelkezésre<br />
bocsátott adatokat összesítettem és elemeztem. Hőmérséklet és átlagos vízhozam adatok segítségével próbáltam<br />
jellemezni a közösség alakulását a vizsgálat évei során. Megállapítottam, hogy bár fajszámát tekintve a Duna igen<br />
fajgazdagnak mondható, mégis a fajok igen nagy hányada elég ritkán előforduló, színező faj, és csak 10-20 olyan<br />
taxont találtam, ami mennyiségét és gyakoriságát tekintve is jelentős. A fitoplankton mennyiségi viszonyait<br />
megvizsgálva olyan éveken át tartó trendeket találtam, amit csak az ilyen hosszú távú elemzés segítségével<br />
lehetséges megfigyelni. Diverzitás indexek alkalmazásával megfigyeltem, hogy a fitoplankton közösség<br />
sokfélesége a vizsgálat 24 éve alatt nőtt, és emiatt elsősorban a legtömegesebb fajok esetében történt változások<br />
okolhatók. A diverzitásbeli változások mögött álló okokra kerestem hipotéziseket. Célom a dunai fitoplankton<br />
éves adatsorok egységesítése, szezonális dinamikájának, fajgazdagságának minél pontosabb feltárása volt a teljes<br />
24 év során. Továbbá, hogy áttekintő képet kapjak a közösségben végbemenő változásokról, e változásokért<br />
felelős legfontosabb tényezőkről.<br />
Kulcsszavak: alga, LTER, többváltozós adatelemzés.<br />
1. Bevezetés<br />
Sommer és munkatársai (1993) szerint a szárazföldi vegetáció számára kismértékű időjárás változás, a<br />
fitoplankton – a rövid generációidő miatt – klímaváltozással mondható analógnak. Reynolds (1997)<br />
számításai szerint már 1 év időjárásváltozása a fitoplankton számára már klímaváltozással ér fel. Talán<br />
nem is lehetne ezt a prezentációt meggyőzőbben kezdeni, mint Reynolds munkásságával, aki olyan, az<br />
ökológiában nagy nevek mellett kapott ECI díjat, mint Tom Fenchel, Ramon Margalef vagy Robert D.<br />
Holt. A fitoplankton a hőmérséklet és fényintenzitásbeli változásokra történő reagálását gyors<br />
nemzedékváltozása teszi lehetővé. Egy algasejt átlagos élete 104-107 sec is lehet, ami alatt szaporodnia és<br />
az esetleges új körülményekhez alkalmazkodnia kell. A mérsékeltövi éghajlat éves ciklusaira a<br />
fitoplankton olyan jelentős válaszait a kutatók egy része a fitoplankton szukcessziójának hívja, amin belül<br />
szukcessziós stádiumokat is elkülönítenek.<br />
1 Verasztó Csaba<br />
Faculty of Science of Eötvös Lóránd University, 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A., Hungary<br />
veraszto@gmail.com<br />
288
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Magyarországon 1935-ben jött létre egy nemzetközi Duna-kutató bizottság. Ez az intézet a háború alatt<br />
azonban elpusztult. 1957-ig kellet várni, mikor Dudich Endre, az ELTE és a MTA új kutatócsoportot<br />
hívott életre. Az akkori tanszéki kutatócsoportok az MTA Magyar Dunakutató Állomás nevet kapták. Az<br />
Állomás a mai napig az egyetlen ilyen jellegű intézmény a magyar Duna-szakasz mentén. Itt kezdődtek<br />
először a magyar Duna-szakasz teljes, 417 km-es hossza mentén, alapállapot feltáró jellegű – többek<br />
között – fitoplankton vizsgálatok.<br />
A fitoplankton vizsgálatok már a 60-as évektől léteznek, a Duna algaflórájával kapcsolatban már ebből<br />
az időből is kellő részletességgel tájékozódhatunk Szemes munkáiból. Kiss Keve irányítása alatt az<br />
algológiai vizsgálatok a 70-es évek végétől léteznek. A kezdeti heti rendszerességű mintavételek<br />
kibővültek a folyásirányban történő változások felmérésére is alkalmas reptációs módszerrel. Erről<br />
részletesebben Uherkovics munkájában olvashatunk (Uherkovics 1979). A fitoplankton mennyiségi<br />
viszonyainak vizsgálata mellett a hosszú távú változások nyomon követése, és a térbeli változások<br />
alakulásának vizsgálata is folyamatosan zajlik (Kiss és Genkal 1996, Kiss 1999). Szemes (1961)<br />
eredményei után, 1984-től rendszeressé váltak a bevonatlakó alga-együttesek szemi-kvantitatív vizsgálatai<br />
is, 2004-től pedig abundancia és molekuláris biológiai vizsgálatokkal egészültek ki (Szabó és munkatársai<br />
2007).<br />
Magyarország a Dunához kapcsolható fitoplankton vizsgálatok terén vezető pozícióban érezheti magát.<br />
Adott tehát a lehetőség, hogy a rendelkezésre álló adatokból annyi információt nyerjünk ki, ami európai<br />
viszonylatban is példa nélküli lehet. Célom a Duna fitoplankton összetételének alapvető leíró feltárásához<br />
szükséges egységes adatbázis létrehozása volt, ami kiindulási alapjául szolgálhat a dunai fitoplanktonnal<br />
kapcsolatos további kutatásoknak (ilyen a hosszú távú változások trendjeinek további feltárása, a<br />
szezonális dinamikai folyamatok klimatikus tényezőktől függő szimulációs modellezése). A fitoplankton<br />
egyedszámbeli változásainak környezeti tényezőkkel való összevetése után, diverzitás indexek<br />
segítségével felmértem az évek során a közösség szerkezetén végbemenő átalakulásokat. Háromdimenziós<br />
ábrázolási módszereket és többváltozós statisztikai adatfeltárást is használtam a tájékozódásra, az<br />
adatokban lévő információ megjelenítésére. A téma elméleti jelentőségén túl gyakorlati jelentőséggel is<br />
bír, amennyiben a későbbiek során alapul szolgál modellek felírásához, akár a közösség egy kisebb<br />
részére, akár a Duna teljes algaflórájára. A dolgozat egyfajta kiegészítésnek tekinthető; a Magyar<br />
Dunakutató Állomás 1979 és 2002 között gyűjtött fitoplanktonikus adatait igyekszik összesíteni és<br />
hatékonyan kiegészíteni.<br />
2. Eredmények<br />
2.1. A fitoplankton közösség rendszertani összetétele és a fajok konstancia viszonyai<br />
A teljes magyarországi Duna-szakasz alga-flórája gazdag, a vizsgált időszakban (1979-2002) Gödnél<br />
528 taxont sikerült kimutatni. Ám a közel 530 talált faj előfordulása és egyedszámuk közel sem<br />
egyenletes. Csak igen kevés olyan faj van, amelyik az év minden szakában előfordul. A vizsgált 24 év<br />
során csak a fajok elenyésző százaléka tekinthető állandóan jelenlévőnek, ellenben rengeteg a színező faj,<br />
amelyekkel évente, illetve több évente egyszer lehet találkozni. Azon fajok aránya, amelyek a minták csak<br />
maximum 20%-ában fordulnak elő, igen nagy, ide tartozik a beazonosított fajok 89%-a. Összesen 58<br />
olyan fajjal lehet találkozni, amik a minták legalább 20%-ból kimutathatóak, és taxonok kevesebb, mint<br />
1%-a volt megtalálható a fogott minták legalább 80%-ban.<br />
2.2. A fitoplankton mennyiségi viszonyai<br />
A fitoplankton mennyiségét adott térfogategységre vonatkoztatott individuumok (ind ml-1) várható<br />
értékével, illetve az egyes fajok sejttérfogatával számolva, a biomasszával (mg l-1) jellemeztük. Mint az a<br />
1. ábrán is látható, az egyes évek között jelentős különbségek vannak, hirtelen megugró és visszaeső évek<br />
és lassan változó tendenciák váltogatják egymást. Míg 1960 és 1980 között csaknem megduplázódott a<br />
289
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
fitoplankton mennyisége a Dunában, az évezred fordulójára ez a tendencia megfordulni látszik. A 80-as<br />
évek elején volt egy néhány évig tartó periódus (1981, 1982, 1983), amikor 30000 ind ml-1-es átlagos<br />
egyedszám, 17-19 mg l-1-es biomassza értékek is előfordultak, ezt egy 1987-ig tartó visszaesés követett.<br />
A 90-es évekre is jellemző két nagyobb fitoplankton denzitással jellemezhető időszak, de ekkor már csak<br />
20000 ind ml-1-es és 11-14 mg l-1-es maximumokat tapasztaltam. A vizsgálat utolsó éveiben a<br />
fitoplankton mennyisége alacsony volt, kevesebb, mint 10000 ind ml-1-es és 4-5 mg l-1-es éves<br />
átlagmennyiségeket fogtak. A trendvonalak jól mutatják, hogy a fitoplankton mennyisége a vizsgált 24 év<br />
során csökkenő tendenciát mutatott, és a nagyobb algamennyiségekkel jellemezhető időszakok<br />
magnitúdója is egyre kisebb.<br />
1. ábra. A vizsgált évek során a Duna Göd melletti szakaszáról gyűjtött mintákban előforduló alga taxonok<br />
előfordulásának százalékos valószínűségei, öt csoportra osztva.<br />
A 2. ábrán az egyes években mintavételekre lebontva lehet látni az adott térfogategységre<br />
vonatkoztatott fitoplankton denzitást. Az ábrán jól tetten érhető, hogy a korai években (1981-1985) a téli<br />
aktívabb periódus mellett sokkal intenzívebb volt a nyári-őszi fitoplankton szaporulat, a legnagyobb<br />
algacsúcsokat is ekkor tapasztaltam. Ekkora egyedszámbeli különbségekkel a nyári időszakban később<br />
már nem találkozhatunk. A vizsgálat későbbi éveiben (1991-1998) már csak a téli-kora tavaszi csúcsok<br />
jellemzőek, illetve az utolsó években ezek is elmaradtak. Érdemes megfigyelni továbbá, hogy az aktív<br />
periódus a 90-es évekre majd egy hónappal előbbre tolódik. A vízkémiai vizsgálatok csak néhány<br />
tizedfokos átlagos hőmérsékletemelkedésről tudósítanak, mégis úgy tűnik a 90-es évektől kezdve már<br />
inkább februártól kezdődik a kora tavaszi aktív periódus. Ezzel szemben az egyes évekre jellemző fajszám<br />
az évek többségében növekedést mutat. A 80-as évek végéig 200-nál kevesebb taxont sikerült évente<br />
azonosítani, a 90-es évektől pedig ez a szám 200 fölötti az évek döntő többségében. Ez önmagában azt<br />
feltételezi, hogy a biológiai sokféleségnek is nőnie kellett. A fajszámadatokat vizsgálva feltűnt egy<br />
nagyjából 10 éves periodikus változás az évek során, amit a mennyiségi adatoknál is láthatunk. Az 1990-<br />
ben és az utolsó években mért 220 feletti fajszám más ábrákon is kiugró jelenségként mutatkozik. Ezen<br />
években fogott fajok taxonómiai összetételét megvizsgálva, mind a két esetben a korábbi évekhez képest<br />
főleg Pennales és Chlorophyta fajok megjelenése jellemző. 1990-ben 127 Chlorophyta és 46 Pennales<br />
taxont fogtak, ez a talált fajok 75%-a, 2000-ben 69%, 2001 és 2002-ben a 67%-a. Ez egyfajta belső<br />
átrendezést feltételez a közösségen belül.<br />
290
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2. ábra. A dunai fitoplankton mennyiségi változása háromdimenziós ábrázolással 1979-2002 között. Az x tengelyen<br />
a hónapok, az y tengelyen az évek vannak feltüntetve. Az ábra jobb oldalán a szövegmagyarázat ind/l mennyiségben<br />
magyarázza a színeket.<br />
A fentiek alapján érdemes több figyelmet szentelni néhány olyan fajnak, amik gyakoriak és/vagy nagy<br />
egyedszámmal képviseltetnek a mintákban. Minden évben megvizsgáltam, mely fajok voltak a<br />
legsikeresebbek. A rangsor első helyére minden évben csak egy taxon került, a Stephanodisscus spp.<br />
fajcsoport, amelyek egyedszáma a többi fajhoz képest olyan nagy, hogy a logaritmikus skálán is eltörpül<br />
hozzá képest a többi faj. A Stephanodiscus spp. fajcsoportot – ami azon néhány Stephanodiscus,<br />
Cyclotella, Thalassiosira és Cyclostephanos nemzettségbe tartozó fajokat jelenti, amiket<br />
fénymikroszkópos technikával nem lehetett egymástól jól elkülöníteni, így ez a név többnyire 9-12 közel<br />
rokon fajt takar (Kiss, szóbeli közlés) – külön, háromdimenziós módszerrel ábrázolva (3. ábra) pontosabb<br />
megfigyeléseket is tehetünk. Az összes taxon alapján készült ábrához képest ezen még hangsúlyosabban<br />
látszik az 1980-1985 között tapasztalt nyári algavirágzások elmaradása a későbbi évek folyamán. A 90-es<br />
években a Stephanodiscus spp. csúcsok még jobban a tél végi - tavasz eleji időszakra korlátozódnak. A<br />
fajcsoport szezonális mintázata az évek között közel sem egyenletes, valamilyen okok miatt teljes<br />
szaporodási ciklusok maradnak el az évek során.<br />
291
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. ábra: A Stephanodiscus spp. mennyiségi változása háromdimenziós ábrázolással 1979-2002 között. Az x<br />
tengelyen a hónapok, az y tengelyen az évek vannak feltüntetve. Az ábra jobb oldalán a szövegmagyarázat ind/l<br />
mennyiségben illusztrálja a színeket.<br />
2.3. Diverzitás indexek, a sokféleség<br />
Egy közösség „biológiai sokféleségének” mérésére számos diverzitás index használható, melyek másmás<br />
információt szolgáltatnak számunkra az adott közösség szerkezetéről, a háttérben meghúzódó<br />
változásokról. Egy diverzitás index kialakításában két fő tapasztalati megközelítésű összetevő, az<br />
egyenletességi komponens (evenness) és a fajgazdagsági komponens (richness) játszik szerepet. Mivel a<br />
hazánkban, 2001-ben tartott nemzetközi konferencia (Ökológia az ezredfordulón III) óta az általánosan<br />
elfogadott közvélemény szerint a fajdiverzitásra kizárólagos meghatározás nem adható, igyekeztünk több<br />
diverzitás indexet (úgymint Shannon H, Simpson 1-D, Evenness eH/S, Menhinick, Margalef, Equitability<br />
J, Fisher alpha, Berger-Parker) is megvizsgáltam, ám itt részletesen csak a szélesebb körben használt<br />
Shannon indexszel fogunk foglalkozni. A Shannon index (vagy más néven Shannon-Wiener index):<br />
Ahol pi az egyes fajok relatív abundanciája, amit úgy kapunk, hogy az i-edik / adott faj egyedszámát<br />
elosztjuk a közösség teljes egyedszámával. S itt a közösségben előforduló fajok száma, vagy másik nevén<br />
a fajgazdagság. A Shannon index hol csökkenő, hol növekvő trendet mutat az évek során. A vizsgálat<br />
elején jellegzetesen nagy, majd csökkenni kezd, és újabb csúcsot mintegy 10 évvel később a 90-es évek<br />
elejére produkál. Az ezt követő években ismét csökken a sokféleség egészen 1998-ig. Az utolsó években<br />
újra erősödő diverzitás mutatókkal találkoztam, illetve ezekre az évekre karakteresen kisebb minimumok<br />
jellemzőek. Ehhez képest a korábbi évekre főleg a diverzitás minimum és maximum helyek periodikus<br />
növekedése és csökkenése szembeötlő. Télen jellemzően kicsi, nyáron mindig nagy diverzitás értékeket<br />
lehet látni. A Shannon index háromdimenziós ábrázolása részletes képet ad az évek közötti<br />
összehasonlításhoz (4. ábra). A tél végi, tavaszi algacsúcsok idején találtam a legalacsonyabb diverzitás<br />
értékeket, amiből egyértelműen következik, hogy az ilyenkor tapasztalt nagy fitoplankton denzitásokért<br />
csak néhány faj tehető felelőssé. Érdekesség, hogy ezek a kis sokféleséget mutató időszakok a vizsgálat<br />
későbbi éveiben más idő intervallumot fognak át. Az első években (1979-1984) február végén –<br />
márciusban kezdődő változások 1985-től korábbra tevődnek át. 1988 és 1999 között egész februárban már<br />
alacsony diverzitás értékekkel találkoztam. A nyári periódusokban azt tapasztaltam, hogy a vizsgálat<br />
292
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
második felében többször látni nagyobb diverzitás értékeket. Az október-novemberi átmeneti időszak a<br />
vizsgálat utolsó éveiben egyáltalán nem tűnik „átmenetinek”. A legmagasabb diverzitás értékekkel<br />
november végén, decemberben találkoztam, ez is mutatja a téli mintavételezés szükségességét. Az 1991<br />
decemberében nem történtek mintavételek, ezért láthatunk ott 0 diverzitást.<br />
4. ábra: A dunai fitoplankton Shannon-féle diverzitása háromdimenziós ábrázolással 1979-2002 között. Az x<br />
tengelyen a hónapok, az y tengelyen az évek vannak feltüntetve. Az ábra jobb oldalán a szövegmagyarázat a színek<br />
illusztrálta Shannon értékeket mutatja.<br />
Az eddigi adatokat táblázatos formában is érdemes prezentálni (1. táblázat), hogy néhány kiugró adatot<br />
számszerűen, a hozzá tartozó többi paraméterrel együtt tudjunk vizsgálni. Jól látszik, hogy az 1983-1984-<br />
es évekre, ami jellegzetesen kisvizes év volt, igen tömeges algavirágzás jellemző, míg az 1987-es és 2002-<br />
es esős években jóval kisebb biomassza értékeket találtam. A fitoplankton mennyiségét és diverzitás<br />
mutatóit a környezeti adatokkal összevetve azt mondhatjuk, hogy bár az éves adatok hasznosak – hiszen<br />
amellett, hogy jellemzik az adott évet, és útmutatást adnak a részletesebb vizsgálatokhoz –,<br />
megállapíthatjuk, hogy a dunai fitoplankton közösségre az egyes környezeti tényezők (hőmérséklet,<br />
vízhozam) hatása tagadhatatlanul jelentős, de önmagukban nem magyarázzák a tapasztalt folyamatokat.<br />
Ehhez hasonlóan a diverzitás indexek éves átlagait vizsgálva jó képet kaphatunk az egyes évek<br />
fitoplankton közösségéről, de a háttérben zajló jelenségek feltárásához nem elégségesek. A környezeti<br />
paraméterek, a biomassza és ind ml-1 egyedszám, illetve a diverzitás indexek között szoros korreláció<br />
nem mutatható ki.<br />
293
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
1. táblázat. Az átlagos fitoplankton egyedszámok és diverzitás, és vizsgált környezeti paraméter értékek a Gödön<br />
gyűjtött minták alapján.<br />
Évek Biomassza Egyedszám Átlag Fajszám Shannon Even-<br />
(mg/l) (ind/ml) Hőmérséklet<br />
(°C)<br />
(darab) H ness<br />
1979 12,12 18644,12 11,23 163 1,52 0,18<br />
1980 8,90 13413,69 9,78 174 1,17 0,10<br />
1981 17,56 30839,98 10,97 188 1,56 0,16<br />
1982 17,32 28411,35 11,69 182 1,39 0,13<br />
1983 19,19 32358,90 11,42 195 1,15 0,09<br />
1984 16,36 24998,08 9,95 172 1,16 0,10<br />
1985 13,80 20189,45 11,47 173 1,16 0,11<br />
1986 12,99 21663,10 12,51 173 1,38 0,12<br />
1987 6,00 9818,88 11,22 194 1,56 0,13<br />
1988 8,16 14430,21 10,91 217 1,52 0,13<br />
1989 8,78 13895,32 10,85 220 1,42 0,13<br />
1990 8,95 15243,30 11,42 229 1,68 0,15<br />
1991 12,58 18976,32 10,73 192 1,25 0,12<br />
1992 13,51 22950,32 11,02 202 1,49 0,15<br />
1993 14,28 21431,10 10,50 208 1,47 0,13<br />
1994 9,04 17952,15 11,16 190 1,42 0,14<br />
1995 5,62 9158,70 10,01 219 1,54 0,14<br />
1996 11,63 20672,29 10,53 193 1,55 0,18<br />
1997 10,34 18143,04 12,71 201 1,30 0,13<br />
1998 11,44 20441,00 197 1,26 0,18<br />
1999 5,28 9323,08 204 1,53 0,15<br />
2000 3,79 9254,85 214 1,81 0,17<br />
2001 4,62 9977,43 223 1,73 0,16<br />
2002 5,30 10646,63 233 1,89 0,21<br />
Hivatkozások<br />
Kiss, K. T. és Genkal, S. I. (1996): Phytoplankton of the Danube's reservoirs in September 1995 from Germany to<br />
Hungary. - In. Berczik, Á. (red.) Limnologische Berichte Donau 1996. 1: 143-148. MTA ÖBKI Magyar Dunakutató<br />
Állomás, Vácrátót/Göd. ISBN 963 8391 20 0.<br />
Kiss, K. T. (1999): Szigetközi vízterek trofitása a fitoplankton vizsgálatok tükrében. – In: Láng. et al. (szerk). A<br />
Szigetköz környezeti állapotáról. p: 67-77. MTA Szigetközi Munkacsoport, Budapest.<br />
Reynolds, C. S. (1997): Vegetation Processes in the Pelagic: A Model for Ecosystem Theory. Ecology Institute,<br />
Oldendorf/Luhe, Germany. 1997. DM 68. xxvii+371 pp.<br />
Sommer, U. (1993): Disturbance-diversity relationships in two lakes of similar nutrient chemistry but contrasting<br />
disturbance regimes. Hydrobiologia 249: 59-66.<br />
294
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Szabo, K. E., Acs, E., Kiss K. T., Eiler, A., Makk, J., Plenkovic-Moraj, A., Toth, B., Bertilsson, S. (2007):<br />
Periphyton-based water quality analysis of a large river (River Danube, Hungary): exploring the potential of<br />
molecular fingerprinting for biomonitoring. Archiv für Hydrobiologie. Supplementband. Large rivers 17: 365-382<br />
ISSN 0945-3784.<br />
Szemes, G. (1961): Die Algen des Periphytons der Donaupon¬tons. /Quantitative analyse der bacillariophyceen/.<br />
Danub. Hang. XI. - Ann. Univ. Sci. Budapest. Sect. Biol. 4: 179-215.<br />
Uherkovich, G. (1979): A dráva magyarországi szakaszának algalvegetaciójáról. Janus Pannon. Múz. Evk. 23: 7-23.<br />
295
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Az almatermesztés környezeti feltételeinek jövőbeni alakulása<br />
Lakos János 1 , Erdélyi Éva 2<br />
Abstract. The tendency of global climate predict warming and an increase in extreme weather events. One of our<br />
most urgent tasks is to define the optimal preparation and response strategies to these conditions. Our approach is<br />
to show some possibilities in interdisciplinary, collaborative research, based on climate models which are very<br />
much needed for predictions. In this study we have examined weather indicators (climate demands), which are<br />
important in apple production. We applied comparison analyses based on the first order stochastic dominance<br />
criterion and different climate scenarios with their reference period. We were interested how the average<br />
temperature values, the precipitation amount and its variability, and the frequency of the extreme temperature<br />
values in the most important periods of growing will change. The locations of our case studies were Debrecen and<br />
Győr.<br />
Keywords: apple production, climate change, precipitation, temperature, weather indicators.<br />
Összefoglaló. A termesztett növények fejlődését és termésmennyiségét is várhatóan befolyásolja az időjárás<br />
változása, ezért az éghajlatváltozással együtt élve szükség van a folyamatok megfigyelésére és előrejelzések,<br />
becslések készítésére is. Munkánk során elemeztük, hogy az alma klimatikus igényei teljesülnek-e a jövőben az<br />
általunk felhasznált győri és debreceni klímaváltozási szcenáriók alapján. Az alma igényeit, az ún. indikátorokat<br />
több fontosabb fejlődési szakaszon keresztül figyeltük meg. Az adatok szűréséhez, rendszerezéséhez a KKT<br />
programot használtuk, majd elsőfokú sztochasztikus dominancia-kritériumot, azaz az összehasonlítást az<br />
adatsorokhoz tartozó eloszlásfüggvényekkel végeztük. Vizsgálataink során megfigyeltük a hőmérséklet, extrém<br />
értékek, csapadékmennyiség, valamint eloszlásának alakulását a legfontosabb fejlődési szakaszokban.<br />
Kulcsszavak: almatermesztés, csapadék, éghajlatváltozás, hőmérséklet, klimatikus indikátorok.<br />
1. Bevezetés<br />
A változásokat kutatók szerint a Kárpát medence klímája valószínűleg a jövőben aszályossá válik, és<br />
az időjárási szélsőségek gyakoribbá válhatnak. A kutatók rámutatnak arra is, hogy ha a klíma továbbra is<br />
szélsőségeket hoz, azaz egyre melegebbé és szárazabbá válik, akkor a gyümölcstermesztésre váró hatások<br />
sajnos negatív tendenciát mutatnak és megkérdőjelezhetik az egyes, jelenleg honos növények<br />
termesztésének fennmaradását. Nagyon fontos tehát annak vizsgálata, hogy a várható változások milyen<br />
regionális következményekkel járhatnak, és mit tehetünk a negatív hatások ellen, illetve hogyan<br />
használhatjuk ki az esetleges pozitív hatásokat. Az alma fejlődését és termésmennyiségét is várhatóan<br />
befolyásolja az időjárás változása. A fajtakutatások során is nagyon fontos a várható klímahatások<br />
feltérképezése, és annak vizsgálata (Tóth M., 1998). Munkánkban az almára vonatkozó általános éghajlati<br />
igényeket vizsgáljuk klímamodellek meteorológiai adatai alapján. Nem térünk ki a különböző fajtákra,<br />
inkább a módszerben rejlő lehetőségeket szeretnénk vázolni. Statisztikai elemzéseket végzünk a<br />
klimatikus igényekre vonatkozóan, valamint a növény fejlődése szempontjából extrém meteorológiai<br />
jelenségek gyakoriságának vizsgálatára múltbeli megfigyelésekre hivatkozva és a közeljövőre vonatkozó,<br />
nemzetközileg leginkább elfogadott klímaváltozási szcenáriók összehasonlításával. Ezek a vizsgálatok<br />
nyújthatnak továbblépési lehetőséget a felkészülésre, hiszen a valószínűsíthető klimatikus körülmények<br />
1 Lakos János<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
Matematika és Informatika Tanszék<br />
2 Erdélyi Éva<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
Matematika és Informatika Tanszék<br />
296
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
alapján a várható következmények elemezhetők, becsülhetők. A gyümölcstermesztésben többnyire<br />
szabadföldön kell megóvni a növényeket a rendkívüli időjárástól, hiszen a fagykárok, jégkárok a kutatási<br />
eredmények alapján megduplázódhatnak. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a közeljövőre becsült<br />
értékek átlagosan nem mutatnak nagy változást, de a szórások alakulása rendkívül szembetűnő az egyes<br />
vizsgálatok során. A magas szórásszám alapján arra lehet következtetni, hogy az időjárás egyre<br />
szélsőségesebbé válhat, egyre bizonytalanabb körülményeket hozhat. Eredményeink alapján az alma<br />
szempontjából kedvező körülmények kihasználására, a terméskockázat alakulására, annak okaira is<br />
sejtések fogalmazhatók meg, a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásra vonatkozó további kutatásokat<br />
alapozhatják meg. Magyarországon is rendkívül nagy szükség van arra, hogy különböző diszciplínákban<br />
kutató szakemberek intenzív összefogással megteremtsék a fenntartható gyümölcstermesztés jövőbeli új<br />
lehetőségeit. Az éghajlatváltozási forgatókönyvek adatainak elemzése alapján több információhoz<br />
juthatunk a termesztők és nemesítők számára, mint amit az utóbbi időszakban tapasztaltak alapján<br />
tendenciájában várhatónak becslünk.<br />
2. Anyag és módszer<br />
Az éghajlat várható jövőbeli alakulása éghajlatváltozási forgatókönyvek, illetve szcenáriócsaládok és<br />
klímamodellek (szcenáriók) segítségével adható meg. Munkánk során az A2 forgatókönyvre<br />
támaszkodunk, amely a folyamatosan növekvő népesség mellett divergens regionális gazdasági fejlődést<br />
feltételezve lassú és területileg nem egyenletes technológiai fejlődéssel írják le a jövőt, figyelembe véve a<br />
helyi viszonyokat. Elemzéseinkhez a Hadley Intézet (UKHI, UKLO, UKTR3140) és a Geophysical Fluid<br />
Dynamics Laboratory (GFDL2534, GFDL5564) által készített globális klímaváltozási modellek<br />
Debrecenre történt leskálázását használtuk fel. Az UKHI és UKLO szcenáriók a század végét (Diós et al,<br />
2008), az UKTR3140 a 30-as évekre a GFDL2534 a 20-as-30-as éveket, a GFDL5564 az 50-es-60-as<br />
éveket jellemzik. Az összehasonlítás alapját a BASE szcenárió képezi, melynek meteorológiai jellemzői<br />
az 1961-90-es időszakot írják le. Mivel az éghajlatváltozási szcenáriók nem azonos időszakra vonatkoznak<br />
és független évekre generáltak, ezért az eredményeket az elsőfokú sztochasztikus dominancia-kritériumot<br />
felhasználva, az eloszlásfüggvények segítségével mutatjuk be. E kritérium szerint a nagyság szerinti<br />
rendezés azt jelenti, hogy minél jobban balra helyezkedik el az adatokhoz tartozó eloszlásfüggvény egy<br />
másikhoz képest, annál kisebb értékek vannak az adatsorban. Az adatok feldolgozásához a KKT<br />
Klímakutatás adatbázis-kezelő szoftvert használtuk (Szenteleki, 2007). E program segítségével vizsgáltuk<br />
a fenofázisok hosszát is meghatározó alsó és felső hőmérsékleti határok, illetve a fejlődési szakaszonkénti<br />
klimatikus igényeknek megfelelő napok előfordulási gyakoriságát.<br />
3. Klimatikus igények elemzése<br />
A gyümölcstermő növények vegetációs időszaka a rügyfakadástól a lombhullás végéig tart. A<br />
vegetációs időszak kezdete, időtartama és vége a gyümölcsfajok szerint jelentősen eltérhet. Az elmúlt<br />
évtizedekben a vegetációs időszak extrém időjárási hatásai közül a virágzáskori fagy jelentette a legtöbb<br />
problémát (Tóth M., 1982) Ugyanazokon a termőhelyeken több száz almafajtánál azt jelezték a kutatók,<br />
hogy a fajtakülönbségek majdnem két hónapos eltolódást is eredményezhetnek a virágzás kezdetén. Az<br />
egyértelmű, hogy a hőmérséklet emelkedésének köszönhetően 6-8 nappal korábbi virágzással lehet<br />
számolni. A szedési érettség időszaka szintén nagy jelentőségű, mert befolyásolja az extrém időjárásnak<br />
való kitettség időtartamát. Kutatási eredmények igazolják, hogy a szüreti idény az utóbbi húsz évben több<br />
mint két héttel meghosszabbodott, a fejlődési időtartam pedig a korábbi virágzásnak köszönhetően három<br />
héttel hosszabb lett. A vizsgálati eredmények kimutatták, hogy bőségesebb nyári csapadékellátottság<br />
mellett korábbi a virágzás a következő év tavaszán. A szüret időpontját az előző év őszének átlagos<br />
naponkénti hőmérséklet változása befolyásolja. Amennyiben jelentős az előző év őszének hőmérsékletcsökkenése,<br />
a gyümölcsfák ősz végén korábban kerülnek mélynyugalmi periódusba, s ez által a következő<br />
évben az érési idő korábban következik be. Poldervaart (2004) hollandiai elemzése is<br />
hőmérsékletemelkedést és ennek hatására az alma fejlődésének gyorsulását dokumentálja. Alma esetén<br />
297
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
évtizedenként egy-két nappal korábbi tendencia volt észlelhető a fenofázisokban. Szlovéniában végzett<br />
elemzés (Bergant et al. 2001) szerint e régióban a csapadék tavasszal nem korlátozó tényező, ezért ennek<br />
hatása gyakorlatilag nem kimutatható a virágzás idejének befolyásolásában, míg a hőmérséklet 76%-ban<br />
meghatározza ezt a fenológiai dátumot.<br />
Az almánál a rügyek duzzadása 6 °C körüli napi középhőmérsékletnél indul meg. Ha a hőmérséklet<br />
tartósan meghaladja ezt az értéket, akkor az alma vegetatív tevékenysége zavartalan, a növekedés<br />
folyamatos. Az alma számára a kedvező hőmérsékletek tartománya 15-33 °C között van. Amikor a levegő<br />
hőmérséklete meghaladja a 35 °C-ot, akkor a légzésből származó szervesanyag-leépülés rendszerint<br />
nagyobb a fotószintézis során képződött szerves anyag mennyiségénél. A nappali órákban az almafa<br />
lombkoronájában kb. 1-1,5 fokkal magasabb a hőmérséklet, éjszaka pedig valamivel alacsonyabb, mint a<br />
törzs környezetében (Lakatos 2004). Caprio és Quamme (1999) szerint a hőmérsékleti szélsőségek hiánya<br />
jelenti a legkedvezőbb feltételt a magas termésátlagok eléréséhez. Az alma érzékeny a tavaszi és őszi<br />
fagyokra. Az almarügyek számára a -4°C, a virágok számára a -2°C és a gyümölcsök számára a -1°C a<br />
kritikus érték. A 18°C alatti értékek a méhek beporzó tevékenységét gátolják, 10°C fok alatt a méhek ki<br />
sem repülnek. A magas hőmérséklet és az alacsony páratartalom a pollen megtapadását gátolja (Nyéki<br />
1980). A virágzás alatti tartós eső és magas nedvességtartalom akadályozzák a pollen kiszóródását a<br />
portokokból.<br />
Mindezek alapján az éghajlatváltozási forgatókönyvek elemzése alapján először a módszer<br />
bemutatásának érdekében arra kerestük a választ, hogy az almatermesztésre mennyire lehet káros, illetve<br />
jó hatással a változó éghajlat. Ennek érdekében a Debrecenre és Győrre leskálázott regionális modellek<br />
meteorológiai adatai alapján összehasonlítottuk az alma néhány fontosabb klimatikus igényének<br />
teljesülésére és az extrém értékekre vonatkozó gyakorisági adatokat. Eredményeinket a vegetációs<br />
időszakra vonatkozó elemzésünket követően a legfontosabb fejlődési szakaszokat végigkövetve mutatjuk<br />
be. Az alma nagy vízigényű gyümölcsfaj, legalább 600-800 mm csapadékot kíván évente. A hűvös<br />
éghajlatot kedveli, a tenyészidőszakra éves hőösszegben igénye nem haladja meg a 3100°C hőmérsékletet,<br />
kivéve a Delicious fajtakörhöz tartozó melegigényes almákat, melyek a legalább 3200°C hőmérsékleti<br />
összeget kedvelik (Radics, 2001). A jövőben várható éves csapadékmennyiség átlagos értékeit Debrecenre<br />
vonatkozóan az 1. táblázat tartalmazza. A klímszcenáiók alapján elmondható, hogy a jövőre becsült<br />
értékek a bázisidőszakhoz képest jelentős eltérést nem mutatnak, kivéve az egyensúlyi szcenáriók<br />
esetében (UKHI, UKLO), melyek a század végére várható drasztikus változást vetítik előre. Ilyen<br />
tekintetben tehát a század közepéig almatermesztésünket nem fenyegeti nagy kockázat. Győrben kisebb<br />
csapadékellátottság várható, mint Debrecenben, minden szcenárió esetében.<br />
1. táblázat. Az éghajlat változási forgatókönyvek által előre jelzett átlagos éves csapadékösszegek és szórásuk<br />
alakulása Debrecenre (mm)<br />
BASE GFDL2534 GFDL5564 UKHI UKLO UKTR<br />
átlag 509.10 514.80 556.30 426.10 626.20 488.10<br />
szórás 90.59 88.62 103.30 84.30 111.40 82.93<br />
3.1. Hőmérséklet- és csapadékviszonyok a vegetációs időszakban<br />
A múltbeli (BASE) és a jövőbeli éghajlatváltozási forgatókönyvek összehasonlítása alapján, a<br />
gyakorisági és az átlag értékek alapján is elmondható, hogy a csapadék mennyisége kismértékben<br />
változik, kivéve az UKHI szcenárió esetében, ahol drasztikus csökkenést figyelhetünk meg.<br />
Megállapítható, hogy az alma termesztése számára megfelelően alakulhat a csapadékellátottság, az adatok<br />
változékonysága is csak az UKLO szcenárióra mutat kiugró értéket. Kérdés azonban, hogy a fejlődés<br />
különböző szakaszaiban hogy alakulnak az éghajlati körülmények, a kedvező átlagos értékek mellett<br />
megfelelő lesz-e az eloszlás is.<br />
298
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Következő lépésként a hőmérséklet alakulását vizsgáltuk. A vegetációs időszakban, azaz a növény<br />
növekedési és fejlődési folyamatainak időszakában az alma átlagos hőmérséklet igénye 15-33°C.<br />
Várakozásainknak megfelelően, az éghajlatváltozási forgatókönyvek adatai alapján a hőmérséklet értékek<br />
növekedése látszik a vegetációs időszakban a múltat jellemző időszak becsült értékeihez képest:<br />
Debrecenre vonatkozó adatok esetén 7-15%-os (1. ábra), Győrre 10-15%-os növekedést mutatnak. A<br />
hőösszeg becsült értékei is hőmérsékletnövekedést jeleznek, ami a meleg éghajlatot kedvelő fajtakörhöz<br />
tartozó almáknak kedvez leginkább.<br />
Eloszlásfüggvények a vegetációs időszak optimális<br />
hőmérséklet gyakoriságára, Debrecen<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
napok száma<br />
BASE<br />
GF2534<br />
GF5564<br />
UKHI<br />
UKLO<br />
UKTR<br />
1. ábra. A vegetációs időszakban optimális (15-33°C) átlaghőmérsékletű napok számának szcenáriónkénti<br />
megoszlása Debrecenre<br />
3.2. A téli (fiziológiai) mélynyugalom<br />
A mélynyugalom befejeződéséhez megfelelő hideghatás, 0 és 7 °C közötti hőmérséklet szükséges. A<br />
szcenáriókra vonatkozó gyakorisági adatok összehasonlítását Győrre vonatkozóan (nov.25-jan.15.) a 2.<br />
ábrán mutatjuk be. Várakozásainkkal ellentétben azt tapasztaljuk, hogy ez a követelmény szinte minden<br />
éghajlatváltozási forgatókönyv esetén a jövőben is teljesülni látszik, sőt a bázisidőszakhoz képest<br />
gyakrabban minden meteorológiai adatsor esetén gyakrabban jelentkezik. Debrecen térségére is hasonló<br />
eredményt kapunk, kivételt egyedül az UKHI szcenárió képez.<br />
Eloszlásfüggvények a mélynyugalmi fázis optimális<br />
hőmérsékletének gyakoriságára, Győr<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
0 5 10 15 20<br />
napok száma<br />
BASE<br />
GF2534<br />
GF5564<br />
UKHI<br />
UKLO<br />
UKTR<br />
2. ábra. A szcenáriók hőmérséklet adataira ábrázolt eloszlásfüggvények az alma mélynyugalmi időszakában<br />
3.3. Extrém káros hőmérsékletek<br />
Először az extrém alacsony káros hőmérsékleti értékek gyakoriságát figyeltük meg, különböző<br />
fejlődési szakaszokban. A rügyfakadástól a virágzásig terjedő időszakban ez az érték a -4°C alatti napi<br />
299
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
minimumhőmérsékletet jelenti. A virágok számára a -2°C alatti napi minimum hőmérséklet lehet<br />
veszélyes. Az 1973-1992-ben Soltész (1992) által megfigyelt virágzási időszakok alapján az április 15. és<br />
május 15. közé eső időszakra végeztünk összehasonlításokat. A gyümölcsérés időszaka Magyarországon<br />
körülbelül június 20. és november 10. közé tehető. Ebben az időszakban kritikus lehet a növény, illetve<br />
termése számára a -1°C alatti hőmérséklet, ezért vizsgáltuk ennek az előfordulási valószínűségét. Bár<br />
ebben a fejlődési szakaszban a legjellemzőbbek az alma számára a kritikusan alacsony értékek, az<br />
előfordulási gyakorisága nem jelentős, sőt az idő előre haladtával várhatóan egyre kevésbé lesz jellemző<br />
mindkét vizsgált helyszínen. A átlagos előfordulási gyakoriság, a szórása és variációs koefficiense (CV)<br />
alapján a klímaváltozási szcenáriók által előre jelzett adatokra az éghajlatváltozás forgatókönyvek<br />
meteorológiai adatai alapján várhatóan nem jelentenek kockázati tényezőt az extrém alacsony hőmérséklet<br />
értékek.<br />
A fejlődés számára kritikusan magas hőmérséklet a 35°C feletti hőmérséklet. A továbbiakban az ilyen<br />
magas hőmérsékletű napokra vonatkozóan végeztünk az éghajlatváltozási forgatókönyvekre<br />
összehasonlító vizsgálatot. Az átlagos előfordulási gyakoriság, szórása és variációs koefficiense (CV)<br />
alapján mindkét vizsgálati helyen azt tapasztaltuk, hogy az extrém magas hőmérséklet kockázati tényezőt<br />
jelenthet a jövőben, hiszen előfordulási gyakorisága megnő minden szcenárió Debrecenre (2. táblázat) és<br />
Győrre leskálázott adatai alapján is.<br />
2. táblázat. A 35°C feletti hőmérsékletű napok átlagos előfordulási gyakorisága, szórása és variációs koefficiense<br />
(CV) a Debrecenre vonatkozó klímaváltozási szcenáriók adatai alapján<br />
4. Következtetés<br />
BASE GF2534 GF5564 UKHI UKLO UKTR<br />
szórás 0.77 1.83 2.62 5.77 9.98 2.67<br />
átlag 0.42 1.10 1.87 19.03 26.19 2.13<br />
CV 1.83 1.67 1.40 0.30 0.38 1.25<br />
Munkánk és eredményeink során újabb kérdések fogalmazódnak meg, amik újabb válaszokra várnak.<br />
További célként lehet kitűzni az alma terméskockázatának vizsgálatát és folytatni a lehetséges okainak<br />
keresését. Cél lehet még az alma termesztésének modellezése is, mely elősegítheti a termésmennyiség,<br />
fenológiai fejlődés, költségtakarékos és minél gazdaságosabb termesztés további lehetőségeinek feltárása.<br />
Ilyen elemzések is segíthetik a gondos felkészülést és alkalmazkodási stratégiák kidolgozását. A regionális<br />
klímamodellek megismerésével, ezekkel a módszerekkel is pontosabb becslések végezhetők. Várható,<br />
hogy új növényi kórokozók és kártevők illetve gyomok jelennek meg hazánkban is, melyek<br />
agresszívebbek lesznek és a tömeges elterjedésük sem kizárható. Indikátorelemzéssel viszont tervezhető<br />
lehet a biológiai védekezés is, mely igen fontos teendő a növényvédelmi munkák előkészítése, tervezése<br />
és végzése során.<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
Munkánk a Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong> Kutatási Kiválósági és Kutató Asszisztens ösztöndíjak,<br />
valamint a TÁMOP 4.2.1.B-09/1/KMR-2010-0005 számú kutatási program támogatásával készült.<br />
Hivatkozások<br />
Bergant, K., Crepinsek, z., Kajfez-Bogataj, L. 2001. Flowering prediction of pear tree (Pyrus communis L.), apple<br />
tree (Malus domestica Borkh) and plum tree (Prunus domestica L.) – similarities and differences. Zbornik<br />
Biotehniske Fakultete Univerze v Ljubljani Kmetijstvo. 77(1): 3-10 oldal.<br />
300
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Caprio, J.M., Quamme, H.A. 1999. Weather conditions associated with apple production in the Okanagan Valley of<br />
British Columbia. Canadian Journal of Plant Science. 79 (1): 129-137.oldal<br />
Diós N., Ferenczy A., Hufnagel L., Szenteleki K.2008. Klímaszcenáriók összehasonlító értékelése kukorica<br />
ökoszisztéma szempontjából klimatikus profil-indikátorokkal, VIII. Magyar Biometriai és Biomatematikai<br />
Konferencia, Budapest<br />
Lakatos L. 2004. Több szintű mezoklíma vizsgálatok alma ültetvényekben. Földtudományi Tanulmányok, Debrecen,<br />
Tiszteletkötet Justyék János 75. születésnapjára. 95-104.<br />
Nyéki J.1980. Gyümölcsfajták virágzásbiológiája és termékenyülése. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.<br />
Poldervaart, G. 2004. Climatical change affects cultivar choice. Fruitteelt Den Haag. 94 (14): 16. oldal.<br />
Radics, L 2001. Ökológiai gazdálkodás, Általános kérdések, Növénytermesztés, Állattenyésztés, Szaktudás Kiadó<br />
ház Rt., p. 326.<br />
Soltész M. 1992. Virágzásfenológiai adatok és összefüggések hasznosítása az almaültetvények fajtatársításában.<br />
Doktori értekezés. MTA, Budapest.<br />
Szenteleki K. 2007. A környezet- kockázat- társadalom (KLIMAKKT) klímakutatás adatbázis-kezelő rendszerei.<br />
Klíma-21 Füzetek. 51. sz. 89-115.<br />
Tóth M. 1982. Új almafajták termesztési-, áruértéke és adaptációs lehetőségei. Kandidátusi értekezés és tézisek,<br />
Budapest. 161+22<br />
Tóth M. 1998. Fajtahasználat a gyümölcstermesztésben, in Nyiri L. (szerk.): Az aszálykárok mérséklése a<br />
kertészetben, Mezőgazda Kiadó, Budapest, sz.. 45–60.<br />
301
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Környezeti feltételek vizsgálata alapján a biológiai védekezés hatékonyabbá tehető<br />
Búza Katalin 1 , Erdélyi Éva 2<br />
Abstract. Food safety and environmental protection are in focus also in green pepper production nowadays. In<br />
this thinking integrated plant protection is having great importance. Biological methods are spreading and getting<br />
closer to many farmers. In this research our aim was to learn the effectiveness of these methods and find the way<br />
to more effective strategies in Hungarian production conditions. This work is mainly focusing on the climatic<br />
adaptation of predators of thrips (Amblyseius cucumeris, Orius laevigatus). We have investigated if there is a<br />
different between to species, Hó and Keceli in biocontrol. Our experiment was two year long and located in a<br />
plastic tunnel in Ráckeve, where we have measured the temperature and humidity condition regularly. We have<br />
collected data every two weeks, 50-50 flowers from each species. We have evaluated our data using statistical<br />
methods.<br />
Keywords: biological plant protection, environmental condition, green pepper, pest.<br />
Összefoglaló. Magyarországon az élelmiszerbiztonsági- és környezetvédelmi törekvések előtérbe kerülésével, a<br />
paprika hajtatásban is egyre nagyobb jelentőséggel bír az integrált növényvédelem. A biológiai módszerek<br />
terjedésével a termesztők számára mind inkább elérhetővé válik a kártevők elleni biológiai védekezés.<br />
Vizsgálatunk fő célja a biológiai védekezés hatékonyságának megismerése a magyarországi termesztési<br />
körülmények között. Vizsgálatunkat elsősorban a tripszek elleni predátorok (Amblyseius cucumeris, Orius<br />
laevigatus) klimatikus viszonyokhoz való alkalmazkodása szempontjából végeztük, két fajta esetében. Elemeztük,<br />
hogy a Hó és Keceli paprika fajták között a természetes ellenségek szempontjából van-e fajtapreferencia. A<br />
megfigyelések helyszíne Ráckevén egy magángazdaság fóliasátrában volt. A termesztő házban a hőmérsékletet és<br />
páratartalmat folyamatosan mértük. Két éven keresztül kétheti rendszerességgel gyűjtöttünk mintákat a paprika<br />
virágokból, fajtánként 50-50 darabot, minden egyes mintavételezés alkalmával. A virágmintákat laboratóriumban<br />
megvizsgáltuk és a virágokban talált kártevőket és hasznos szervezeteket preparáltuk, majd meghatároztuk.<br />
Statisztikai értékelést végeztünk ezek eloszlására és a paprika fajták közötti preferenciájukra.<br />
Kulcsszavak: biológiai növényvédelem, kártevő, környezeti feltételek, paprika<br />
1. Bevezetés<br />
Magyarországon a környezetvédelmi és élelmiszerbiztonsági törekvések erősödésével egyre inkább az<br />
integrált, és ezen belül is a biológiai növényvédelmi módszereknek kell előtérbe kerülniük, amihez<br />
szükség van az egyes kártevők ellen alkalmazott természetes ellenségek életmódjának és hatékonyságának<br />
alapos ismeretére. A nyugati virágtripsz (Frankliniella occidentalis PERGANDE) hazánkba történt<br />
behurcolását követően a hajtatott paprika legjelentősebb kártevőjévé vált. A tripszek elleni biológiai<br />
növényvédelemben leggyakrabban az Amblyseius cucumeris ragadozó atka, valamint az Orius laevigatus<br />
virágpoloska együttes alkalmazását javasolják. megvizsgáltam, hogy az állományklíma mennyiben<br />
befolyásolja a predátorok szaporodását és populációváltozását. Illetve választ kerestem arra, hogy a<br />
fajtáknak milyen szerepe van a fitofág és zoofág populációk változásában.<br />
2. Biológiai növényvédelem a kártevők ellen hajtatott paprikában<br />
A sikeres paprikahajtatás egyik meghatározó feltétele a tripszek elleni eredményes védekezés. A<br />
tripszek elleni biológiai növényvédelemben leggyakrabban az Amblyseius cucumeris ragadozó atka,<br />
1 Búza Katalin<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
2 Erdélyi Éva<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
302
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
valamint az Orius laevigatus virágpoloska együttes kijuttatását javasolják, melyek a hazai piacon is<br />
megvásárolható természetes ellenségek. Megfelelő számú Orius ragadozó poloska és Amblyseius<br />
ragadozó atka a nyugati virágtripsz (Frankliniella occidentalis) és a dohánytripsz (Thrips tabaci)<br />
populációkat kellő hatékonysággal képes szabályozni, káros mérvű elszaporodásukat megakadályozni.<br />
Amennyiben a klimatikus viszonyok kedvezőek számukra, valamint a zsákmányállataik, ha csak kis<br />
mértékben is, de rendelkezésükre állnak, akár a hajtatás teljes időtartama alatt képesek feladatukat ellátni<br />
(JENSER 2003).<br />
2.1. Az Amblyseius cucumeris (syn. Neoseiulus cucumeris) környezeti igényei<br />
A ragadozó atkák akkor nyújtanak hatékony védelmet a fitofág tripsz fajokkal szemben, ha a<br />
szaporodásukhoz szükséges megfelelő környezeti feltételeket biztosítjuk. A tojások kikeléséhez, magas<br />
(90-100%) páratartalom szükséges (RIPKA 2009). Az Amblyseius cucumeris ragadozó atka populációra<br />
rendkívül kedvezőtlenül hat a 60 % alatti relatív páratartalom, ugyanis ekkor szinte az összes pete<br />
kiszárad. Amennyiben a relatív páratartalom 70 % fölötti a peték több mint 90 %-a kikel (ROD et al.<br />
2005). A páratartalom mellett a hőmérsékletnek is fontos szerepe van az Amblyseius cucumeris ragadozó<br />
atka fejlődésében. A szükséges minimális hőmérséklet 8 °C, a maximális hőmérséklet pedig 30 °C. 20 °Con<br />
a fejlődés 11 napig, 30 °C-on csupán hat napig tart (ROD et al. 2005).<br />
2.2. Az Orius laevigatus bemutatása<br />
Az Orius laevigatus virágpoloska egyedfejlődését elsősorban a hőmérséklet határozza meg.<br />
COCUZZA és munkatársainak (1997a) laboratóriumi vizsgálatai során kiderült, hogy az Orius laevigatus<br />
optimális termékenysége, fejlődése 25°C-on van. 35°C-on az Orius laevigatus közel kerül a reprodukciós<br />
küszöbértékéhez, 15°C-on is ezt tapasztalták, amikor a populáció növekedésének aránya elérte a<br />
minimumot. Az Orius laevigatus egyedfejlődésének alsó hőmérsékleti küszöbértéke 10,6 °C ALUZET és<br />
munkatársai 1994-ben megjelent vizsgálata alapján. 15°C-on fejlődésük 7-8 hetet vesz igénybe. Amikor a<br />
hőmérsékletet 15°C-ról 30°C-ra emelték a ragadozó poloska kifejlődése négyszer olyan gyorsnak<br />
bizonyult. A kísérlet során megállapították továbbá, hogy az Orius laevigatus 20 és 30 °C között fejlődik a<br />
leggyorsabban, és az optimális hőmérséklet a fejlődéséhez 26°C.<br />
2.3. Hajtatott paprika állományban leggyakrabban előforduló tripszfajok<br />
Hazánkban elsősorban a nyugati virágtripsz (Frankliniella occidentalis) károsít a növényházakban. A<br />
másik két leggyakrabban előforduló faj a Thrips tabaci és a Frankliniella intonsa (VASZINÉ et al. 2006).<br />
3. Anyag és módszer<br />
3.1. A vizsgálat körülményeinek bemutatása<br />
A paprika hajtatását kőzetgyapoton, hosszú kultúrában végezték. A termesztett fajták a kúpalakú, fehér<br />
húsú Hó F1, valamint a zöld színű, hegyes-erős típusú Keceli F1 voltak. A termesztő házban a<br />
hőmérséklet és a páratartalom alakulását digitális mérőműszer rögzítette mindkét évben. A 2008-ban<br />
vizsgált Az első virágok megjelenésekor kijuttatásra kerültek a bioágensek Amblyseius cucumeris<br />
ragadozó atkát tartalmaztakEzzel egy menetben az Orius laevigatus ragadozó poloska is kijuttatásra<br />
kerültA felszaporodó levéltetvek ellen 2008. május 22-én egy speciális levéltetű irtóval védekeztekEbben<br />
az évben tripszek ellen csupán egy peszticides kezelést alkalmaztak 2008. június 10- A 2009-ben vizsgált<br />
növényállomány. Az Amblyseius cucumeris ragadozó atkák betelepítése 2009. április 4-én, Orius<br />
laevigatus ragadozó poloskát telepítettek be, majd ragadozó poloskát juttattak ki a növényállományba.<br />
Ebben az évben Két növényvédő szeres kezelést végezteklevéltetvek ellentripszek ellen. Minden<br />
alkalommal, mindkét fajtánál 50-50 véletlenszerűen kiválasztott virág leszedésével végeztem.<br />
303
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3.2. A kísérlet kiértékelése során alkalmazott statisztikai módszerek<br />
A ragadozó atkák, ragadozó poloskák, és tripszek gyűjtése során minden alkalommal, mindkét fajtánál<br />
50-50 véletlenszerűen kiválasztott virág leszedésével végeztem. Az eredmények statisztikai kiértékelésére<br />
a ROPstat programcsomagot használtam. 95%-os szignifikancia szinten végeztem. Korrelációanalízissel<br />
két változó együttjárását, illetve az együttjárás szorosságát vizsgálhatjuk, regresszióanalízissel pedig az<br />
együttjárás milyenségét, azaz függvényszerű kapcsolatot vizsgálhatunk. Elemzéseim során lineáris- és<br />
másodfokú függvény illesztését végeztem, az MS Excel program segítségével. Ezek a függvények<br />
illeszkedtek legjobban az egyedsűrűség hőmérséklettel és páratartalommal megfigyelt együttjárásának<br />
leírására.<br />
4. Eredmények<br />
4.1. Az Amblyseius cucumeris egyedszámának alakulása<br />
Az Amblyseius cucumeris ragadozó atka egyedszámának változását, valamint a növényházban lévő<br />
relatív páratartalom változását és ezek közötti összefüggéseket vizsgáltuk. Az egyedszámok közötti<br />
eltéréseket statisztikai elemzés után betűkódokkal jelöltem. Ha a relatív páratartalom tartósan 64% alatt<br />
van, az atkák egyedszáma is csökken. A betelepítés idején még kevésbé volt kedvezőtlen a páratartalom<br />
alakulása, később hosszabb ideig voltak kedvezőtlenek a körülmények. Az atkák egyedszáma a vizsgált<br />
időszakban exponenciálisan csökkent, az R2 =0,9299 a két tényező szoros együttjárásának a jele a Hó<br />
fajta esetében 2008-ban, a keceli fajta eredményét az 1. ábrán mutatjuk be.<br />
Az A. cucumeris egyedsűrűségének és a levegő relatív páratartalmának<br />
változása paprika állományban (Ráckeve, 2008, Keceli)<br />
RH
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A növényházban a környezeti tényezők mindenben megegyeztek. A mintavételezések során az<br />
egyedszámok közötti szignifikáns különbségeket a Games-Howel féle páronkénti összehasonlítás<br />
eredményeként a különböző betűk jelzik (1. ábra). 2009-ben a Hó fajtán végzett vizsgálatok szintén<br />
alátámasztják a szakirodalmi feljegyzéseket, miszerint: ha a relatív páratartalom tartósan 64% alatt van,<br />
akkor a ragadozó atkák lassabban fejlődnek és kevésbé szaporodnak. Az atkák száma exponenciális<br />
csökkenést mutatott, R2=0,8395. 2009-ben a Keceli paprikafajtán is exponenciális csökkenést<br />
figyelhettünk meg a ragadozó atkák egyedszámában, R2= 0,7928. A statisztikai vizsgálatok<br />
alátámasztották, hogy 2009-ben az A. cucumerisek száma függött a fajtától is, a Keceli fajtán átlagosan<br />
50,21 %-al több atkát találtunk.<br />
4.2. Az Orius laevigatus egyedszámának változása<br />
Az üvegházban mért hőmérsékleti értékek alapján megállapítottuk, hogy az Orius laevigatus számára<br />
kedvezőtlen hőmérsékleti körülmények hány órán át álltak fenn naponta. Az egyedszám növekedés<br />
másodfokú görbét követett, R2=0,9198-as korrelációs együtthatóval a Hó fajta esetében (2. ábra). A<br />
páronkénti összehasonlítás szignifikáns különbséget mutatott a mintavételezés időpontjai között az<br />
egyedszámok tekintetében, amit az ábrán a különböző betűk jelölnek.<br />
Az Orius fajok egyedsűrűsége és a hőmérséklet változása paprika<br />
állományban (Ráckeve, 2008, Hó)<br />
T
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
később került sor, mint a mintavételezés megkezdésére. A virágokban ezért az első időpontban nem<br />
találtunk Orius laevigatus ragadozó poloskát. A kintről betelepedő Orius fajok ekkor még nem jelentek<br />
meg a növényház területén. Ebben az évben történt egy második betelepítés is, de ekkor sem szaporodtak<br />
el az Orius fajok a növényházban, tehát a betelepítés sikertelennek bizonyult. 2009-ben mindkét fajtáról<br />
elmondható, hogy a ragadozó poloska populáció 95%-os szignifikancia szinten azonosnak tekinthető.<br />
Ebben az évben tehát nem találtunk összefüggést a hőmérséklet változása és a ragadozó poloskák<br />
egyedszámának változása között. Sőt a növényházba kívülről sem telepedtek be a honos Orius fajok.<br />
4.3. A fitofág tripszek előfordulási gyakorisága a paprika fajtákon<br />
2008-ban a fitofág tripszek (Frankliniella sp., Thrips sp.) egyedszáma a vizsgálati időszakban egy<br />
alkalommal sem haladta meg a gazdasági kártételi küszöbértéket. Az első öt mintavételezési időpontban<br />
az ültetvényben nem találtunk fitofág tripszet a Hó fajtán (3. ábra). Május elején (6-ik időpont) jelentek<br />
meg a tripszek az ültetvény területén. Populációjuk szignifikáns növekedését a 8-ik mintavételezési<br />
időpontban észleltük. Games-Howel féle páronkénti összehasonlítást végeztünk az egyedszámok közötti<br />
szignifikáns azonosságok, illetve különbségek feltárására. Ezt a 3. ábrán a betűkódok jelzik. Amikor a<br />
populáció elérte a 0,5 db egyed/virág értéket, a biológiai védekezési módszereket növényvédő szeres<br />
kezeléssel egészítették ki, amit az ábrán a lila nyíl jelez. Ennek hatására jól látható, hogy szignifikánsan<br />
lecsökkent a kártevő populáció.<br />
1,5<br />
A fitofág tripszek egyedszáma, 2009, Keceli<br />
egydszám<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
C<br />
BC<br />
A A A<br />
A<br />
AB A<br />
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
időpont<br />
3. ábra. A fitofág tripszek eloszlása 2009-ben a Keceli paprika fajtán<br />
2009-ben a Hó fajtán is hasonlóan alakult a fitofág tripszek egyedszámának alakulás. Ezzel szemben a<br />
2008-as évben egyik fajtán sem volt kimutatható szignifikáns egyedszám változás a megfigyelt<br />
időszakban.<br />
5. Következtetés<br />
A növényházban a ragadozó szervezetek korai betelepítésével és kiegészítő növényvédelmi<br />
kezelésekkel sikerült féken tartani a tripszek tömeges elszaporodását. A klimatikus viszonyok javításával<br />
még sikeresebbé lehetne tenni a biológiai védekezést. A jövőben tervezik párásító készülék beszerelését,<br />
mellyel a termesztés és a biológiai növényvédelem is könnyebbé válik. A ragadozó atka (Amblyseius<br />
cucumeris) populáció mindkét évben a hajtatási periódus feléig biztosított védelmet a fitofág tripsz<br />
fajokkal szemben. Kísérletünk során együttjárást tapasztaltunk a páratartalom és az atkák populációjának<br />
változása között. A növényházban sajnos a páratartalom szabályozása nem volt megoldható, így a<br />
vegetációs ciklusban tartósan alacsonynak bizonyult a ragadozó atkák számára. Az Amblyseius cucumeris<br />
szaporodásához, egyedfejlődéséhez ideális páratartalom 64% fölötti, mely a növényházban sokszor<br />
306
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
elmaradt ettől az értéktől. A relatív páratartalom a vegetációs ciklus második felében kedvezőbbnek<br />
bizonyult e ragadozó szervezetek számára, ám ekkor már számuk nem kezdett el ismételten növekedni. A<br />
Keceli fajtán a ragadozó atka populációban preferenciát fedeztünk fel, ám csak a 2009-es évben<br />
tapasztaltunk szignifikáns eltérést. Megfigyeléseket végeztünk továbbá a ragadozó poloska (Orius<br />
laevigatus) környezeti igényeit illetően is. A ragadozó poloska szaporodásához, és egyedfejlődéséhez<br />
15°C feletti hőmérséklet szükséges. A termesztőházban mért hőmérsékleti adatokat összevetettük a<br />
ragadozó poloskák egyedszámának változásával. Szoros összefüggést mégsem tudtunk megállapítani, hisz<br />
a ragadozó poloskák még a számukra kedvező környezeti viszonyok idején sem szaporodtak el<br />
nagymértékben. A vizsgált két évben az Orius laevigatus egyedszámát az is befolyásolhatta, hogy a<br />
növényházba hangyák települtek be. A jövőben ennek alapos vizsgálatára is szükség lehet a tripszek elleni<br />
eredményes védekezéshez. A ragadozó poloskánál sajnos az igen kis mintaelemszám miatt nem sikerült<br />
vizsgálnunk a paprika fajták közötti különbségeket. A tripszek elleni védelemben a vizsgált években<br />
csupán egy-egy növényvédő szeres beavatkozásra volt szükség a biológiai védekezés mellett. Ezeket a<br />
hasznos szervezetek megóvása érdekében szelektív növényvédő szerrel végezték. A termesztőházban a két<br />
vizsgálati évben a fitofág tripszek (Thrips tabaci, Frankliniella intonsa) elleni integrált védekezési módok<br />
mégis eredményesnek mondhatók, hisz a tripszek egyedszáma egyszer sem érte el a kártételi küszöböt.<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
Munkánk a Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong> Kutatási Kiválósági és Kutató Asszisztens ösztöndíjak,<br />
valamint a TÁMOP 4.2.1.B-09/1/KMR-2010-0005 számú kutatási program támogatásával készült.<br />
Hivatkozások<br />
Alauzet C., Dargagnon D. and Malausa J. C. 1994. Bionomics of Polyphagus predator: Orius laevigatus (Het.:<br />
Anthocoridae). Enthomophaga 39 (1), 33-40.<br />
Cocuzza G. E., Clercq P.D., Lizzio S., Veire M., Tirry L., Degheele D. and Vacante V. 1997. Life tables and<br />
predation activity of Orius laevigatus and O. albidipennis at three constant temperatures. Entomologia<br />
Experimentalis et Applicata 85: 189–19.<br />
Jenser G. 2003. Integrált növényvédelem a kártevők ellen. Mezőgazda Kiadó, Budapest: 7-16.<br />
Ripka G. 2009. Növényvédelmi akarológia-kártevő és hasznos atkák Agroinform Kiadó Budapest, 59-92.<br />
Rod J., Hluchý M., Zavadil K., Prášil J., Somsich I., Zacharda M. 2005. A zöldségfélék betegségei és kártevői.<br />
Biocont Laboratory Kft., Brno 349-380.<br />
Vasziné K. C., Kiss F-né., Lucza Z. 2006. Frankliniella occidentalis Pergande és Thrips palmi Karny elterjedésének<br />
felderítése, összekapcsolva a tospovirusok elterjedésének felülvizsgálatával Magyarországon (2002-2004).<br />
Növényvédelem 42. (7). 365-368.<br />
307
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A fenntartható szántóföldi növénytermesztés megalapozása – a modellezés, egy<br />
mezőgazdasági üzem tervezési eszközei között lehet<br />
Olasz Zsófia 1 , Erdélyi Éva 2 , Boksai Daniella 3<br />
Abstract. Can theory support practice or not? Thinking of changing climate with more frequent extreme weather<br />
events, we face questions of uncertainty and planning. Researches on impacts and adaptation possibilities have to<br />
support the decision makers in policy, as well as in agriculture, with information and plans. At the same time<br />
practice could help researchers with its experience. Applying crop models we can do many virtual experiments on<br />
very low cost and in very short time. A model can be used to prepare agro-technological advisory systems for<br />
farmers including fertilization, irrigation, sowing date patterns, etc. In our case studies we used the 4M crop model<br />
for winter wheat, with climate scenarios downscaled to Debrecen, based on the comparison using meteorological<br />
data of the past. The application of climate and crop models may be the basis of action plans of the response,<br />
prevention and adaptation strategies, in damage prevention.<br />
Keywords: adaptation strategy, agriculture, climate change, crop model, planning.<br />
Összefoglaló. Az átmenet az elméleti gondolkodástól a gyakorlati megvalósításig nem egyszerű folyamat.<br />
Vizsgálataink során erre kerestük a egy valóban működő vállalkozás, az Agrárgazdaság Kft esetében. A tervezési<br />
folyamatot segítő döntéstámogató rendszerek közül a modellezéssel foglalkozunk részletesebben. Ennek oka,<br />
hogy napjaink egyik vezető problémáját az éghajlatváltozást, és annak hatását is szimulálja, amely egy olyan<br />
érzékeny területen, mint a mezőgazdaság, döntő fontosságú lehet a hosszú távú tervezés során. Másrészt mert a<br />
4M szimulációs modell egyszerű kezelhetőségével és költségkímélő tulajdonságával akár a vizsgált vállalkozás<br />
számára is fontos előrejelzésekkel szolgálhat, legyen szó akár a hosszú távú vetésszerkezet tervezésről, vagy az<br />
Agrárgazdaság Kft növénynemesítési céljainak meghatározásáról (pl.: aszály-tűrő, korai fajták). A növények<br />
valószínűsíthető reakciója a várható változásokra, a terméshozamok jövőbeni alakulásának becslése, fejlődési<br />
folyamatuk elemzése fontos cél a kutatás folyamatában, ami alkalmazkodó stratégiák kidolgozását segítheti elő a<br />
gazdálkodók és a döntéshozók számára egyaránt. Példaként esettanulmányokat mutatunk be őszi búzára és<br />
kukoricára.<br />
Kulcsszavak: alkalmazkodási stratégia, éghajlatváltozás, mezőgazdaság, növénynövekedési modell, tervezés<br />
1. Bevezetés<br />
"Semmi sem olyan gyakorlati, mint egy jó elmélet."<br />
(L.E.Boltzmann)<br />
Tanulmányunkban arra keressük a választ, hogy hasznosítható-e és ha igen, mennyire az elméleti tudás<br />
a gyakorlati életben, azaz a „Világban”. Az átmenet az elméleti gondolkodástól a gyakorlati<br />
megvalósításig nem is olyan egyszerű, mint ahogyan azt először gondolnánk. Tapasztalataink szerint a<br />
gyakorlati szakemberek többsége az „elmélet ellenessége”. Nem létezik döntéshozási folyamat a<br />
gyakorlatban? Vagy létezik, csak eltér a klasszikustól? Esetleg csak nem nevezik nevén a folyamatot,<br />
mivel a döntéseket tapasztalati úton hozzák, nem társítanak hozzájuk ideológiát? A kérdésekre választ<br />
keresve szeretnék néhány meggyőző esettanulmányt bemutatni, egy konkrét üzem, az Agrárgazdaság Kft.<br />
lehetséges tervezési elemeként. A tervezési folyamatot segítő döntéstámogató rendszerek közül a<br />
1 Olasz Zsófia<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
2 Erdélyi Éva<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
3 Boksai Daniella<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar<br />
308
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
modellezéssel foglalkozunk részletesebben. Munkánk áttekintésének segítésére készült egy gondolati<br />
térkép (1. ábra), melyen a „modern vezetés” és az Agrárgazdaság Kft. közötti nyíl jelenti az elmélet és a<br />
mai magyar mezőgazdasági valóság közötti ellentétet, míg a szaggatott nyíl az alkalmazott elméleti<br />
módszerek meglétét.<br />
I./1.<br />
Szervezés elmélet<br />
I./2.<br />
Menedzsment<br />
I./4.<br />
Döntéstámogató<br />
rendszerek (modellezés)<br />
I./3.<br />
Motiváció<br />
II./1.<br />
Cég bemutatása<br />
II./2.<br />
Milyen a<br />
menedzsmentjük<br />
II./3.<br />
Ennek okai<br />
I.<br />
Stratégiai menedzsment<br />
„modern vezetés"<br />
II.<br />
Agrárgazdaság Kft.<br />
1. ábra. Mindmap<br />
Az Agrárgazdaság Kft hatalmas területeken termeszt őszi búzát, kukoricát az Alföldön, Debrecen<br />
(Látókép), és Bödönhát körzetében, ezeken a területeken fontos kérdés lett az utóbbi években az aszály<br />
elleni védekezés. Ezért igen hasznos lehetne a jövőbeli éghajlat, és annak függvényében a<br />
termésmennyiség alakulásának szimulációs modellezése. Különösen abból a szempontból lenne érdekes<br />
szimulációs kísérleteket végezni, hogy segítse a hosszabb távú tervezést (például: Milyen fajtákat<br />
vessenek? Esetleg őszi búza helyett érdemes lenne a jövőben áttérni más kultúrákra? Mely időszakok<br />
lehetnek problémásak/kedvezőek a búza fejlődésének szempontjából?).<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. A kísérletek helyszínének bemutatása<br />
Az Agrárgazdaság Kft. fő tevékenysége a klasszikus értelemben vett mezőgazdaság. A növénytermelés<br />
meghatározó a vállalat gazdálkodásában, hiszen több, mint 6.000 hektár termőterület művelését,<br />
hasznosítását végzi. A növénytermesztés hozamait erősen befolyásolják az időjárási viszonyok és a<br />
termőhelyi adottságok. A 2008. év időjárása például kedvező volt szinte minden növénykultúra számára.<br />
Az őszi búzánál az 5 tonna/hektár fölötti hozam jónak mondható, azonban a júliusi 16 napon át hullott<br />
csapadék a betakarított termés minőségi romlását eredményezte. Őszi búza vetőmagot is állítottak elő, és a<br />
feldolgozást követően nagy részét értékesítették. 624 hektáron termeltek hibridkukoricát, melyből 90 %<br />
szerződéssel lekötött céltermesztés volt, így a megtermelt vetőmagnak biztos piaca van. Ezen kívül meg<br />
kell említeni, hogy a növénytermesztési ágazatban jelentős feladat a nagy létszámú állatállomány<br />
takarmányszükségletének fedezésére szolgáló abrak- és tömegtakarmány előállítása is. Az Agrárgazdaság<br />
309
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Kft-nél a fajtakiválasztás több évi üzemi kísérlet alapján történik. A saját talajadottságoknak leginkább<br />
megfelelő fajtát választják, figyelembe véve azt a fontos szempontot, hogy a búza tájspecifikus faj.<br />
2.2. Modellezés, a 4M modell<br />
A modellek és modellezés fontos szerepet játszanak a tudományos megismerés folyamatában (Huzsvai<br />
et al., 1995), segítségükkel választ kaphatunk kérdéseinkre, drága, időigényes kísérletek nélkül.<br />
Természetesen a szimulációs vizsgálatok nem helyettesítik, csak kiegészítik a szántóföldi kísérleteket. A<br />
kísérletek elengedhetetlenek a modellek beállításához, teszteléséhez, a folyamatok leírásának<br />
pontosításához. A tudományos megismerés folyamatában a modellek eszközként, a modellezés, mint<br />
módszertan játszik fontos szerepet. A szimulációs kísérletek eredményei jól használhatók a klímaváltozás<br />
lehetséges hatásainak feltérképezésében, segíthetik a várható hatásokra való felkészülést, az<br />
alkalmazkodási stratégiák és kárcsökkentő akciótervek kidolgozását (Erdélyi, 2008).<br />
A szimulációs kísérletben a hazai viszonyokra fejlesztett a Magyar Mezőgazdasági Modellezők<br />
Műhelye által kidolgozott 4M (Fodor et al., 2002) szimulációs modellrendszer 3.1.-es verzióját<br />
használtuk. A modellrendszer a talaj – növény - időjárás kapcsolatát írja le napi léptékekben kalkulálva. A<br />
4M magyarországi talajokra, időjárásra és hazai fajokra, fajtákra számos adatot és paraméterbecslő eljárást<br />
ajánl fel, így eredményesen felhasználható a hazai kutatások során. Nagy előnye, hogy ingyenes és<br />
könnyen hozzáférhető. Célja, hogy olyan eszközt adjon a mezőgazdasági szakemberek kezébe, amely<br />
működő szimulációs modellbe foglalja a növénytermesztés folyamatait, azok ökológiai és technológiai<br />
feltételrendszerét. A modell az eddig elért természettudományi és agrártudományi eredmények széles<br />
skáláját használja fel, ezzel segítve a döntés előkészítést.<br />
A fenológiai fázisok rövidülését irodalmi adatok mutatják az adott helyszínen is (Erdélyi, 2008), a<br />
hőmérséklet emelkedés hatására az őszi búza fenológiai fázisai lerövidülnek, tehát a fázisok kezdeti<br />
időpontjai várhatóan előbbre tolódnak. A terméshozam elemzésére is alkalmaztuk a szimulációs módszert.<br />
Megfigyelhető továbbá a növény növekedése során bekövetkező vízhiány stressz (2. ábra) és sok egyéb,<br />
más paraméter is.<br />
2.3. A felhasznált időjárási adatsorok<br />
Az éghajlat várható jövőbeli alakulása éghajlatváltozási forgatókönyvek, illetve szcenáriócsaládok és<br />
klímamodellek (szcenáriók) segítségével adható meg. Munkánk során az A2 forgatókönyvre<br />
támaszkodunk, amely a folyamatosan növekvő népesség mellett divergens regionális gazdasági fejlődést<br />
feltételezve lassú és területileg nem egyenletes technológiai fejlődéssel írják le a jövőt, figyelembe véve a<br />
helyi viszonyokat. Esettanulmányunkban, a bizonytalanság csökkentésének érdekében öt éghajlatváltozási<br />
forgatókönyvet: UKTR a század közepét jellemzi, a GFDL2534 az 1925-34-es éveket, a GFDL5564 az<br />
1955-64-es éveket, az UKHI és UKLO a század végét (Diós et al, 2008), az Egyesült Királyság<br />
Intézetének és az USA Laboratóriumának klímamodelljei alapján, mindegyik Debrecen régióra<br />
leskálázva. Az összehasonlításokhoz azok bázisidőszakát (BASE) használtuk, az általuk becsült jövőbeni<br />
klimatikus helyzetet továbbá a historikus adatokkal vetettük össze (DEB6190). Néhány év kivételével<br />
minden vizsgált klímaszcenárió hőmérsékletnövekedést prognosztizál, az éves csapadékösszegek<br />
alakulása az elmúlt időszakban lassú csökkenést mutat.<br />
A klímaszcenáriók alapján azt mondhatjuk, hogy az áprilisi csapadékösszeg (az egyensúlyi szcenáriók<br />
kivételével) várhatóan nem különbözik lényegesen a bázisidőszakétól, a májusi is csak kis mértékben.<br />
Megállapítható tehát, hogy várhatóan a csapadéknak nem a mennyisége, hanem nagyfokú ingadozása és<br />
kiszámíthatatlansága okoz majd gondot.<br />
310
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
3. Modellezési esettanulmányok<br />
Az esettanulmányokat Debrecenre leskálázott klímaváltozási szcenáriók és bázisidőszakuk historikus<br />
adatainak összehasonlításával végeztük. A vizsgált minőségi paraméterek alapján elmondhatjuk, hogy a<br />
klímaváltozás az őszi búzára kedvezően hat. Modellezési esettanulmányok alátámasztották, hogy a<br />
hőmérséklet-növekedés következtében az őszi búza fenológiai fázisai várhatóan előbbre tolódnak,<br />
különösen a fejlődés korai szakaszában. Ennek következtében az érés időpontja tízévente átlagosan egy<br />
nappal korábbra várható (Erdélyi et al, 2007). Hasonló várható kukorica esetében is (1. ábra) (Boksai,<br />
2008).<br />
Base<br />
GFDL5564<br />
Fenofázis<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1 21 41 61 81 101 121 141 161<br />
Napsorszám<br />
Fenofázis<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1 21 41 61 81 101 121 141 161<br />
Napsorszám<br />
1. ábra. A kukorica fejlődési szakaszainak alakulása a 4M modell alapján; a múltbeli (Base) és a GFDL5564<br />
klímaszcenáriókra vonatkozó meteorológiai paraméterek hatásának összehasonlítása<br />
A modell használatával kapcsolatban sokan szkeptikusak és az eredményeket fenntartással fogadják.<br />
Annak érdekében, hogy megbízhatóságáról megbizonyosodjunk, összevetettük a múltra becsült értékeket<br />
a mért valós adatokkal. Nem tapasztaltunk jelentős eltérést. Kíváncsiságból ellenőriztük azt is, hogy a<br />
köztudottan száraz, az elmúlt tíz évben legaszályosabb 2003-as évben jelzi-e a növény fejlődése során<br />
fokozottan jelentkező vízhiánystresszt. Megnéztük tehát a 2000-2003 időszakra vonatkozó szimulációkat.<br />
2. ábra. Őszi búza növekedésére ható vízhiánystressz (2000-2003)<br />
311
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
Ahogy ez a 2. ábrán is jól látszik, az azt megelőző időszakban nem érte jelentős vízhiánystressz a búzát<br />
Debrecen térségében, míg 2003-ban a június-júliusi időszakban kiugró értékeket láthatunk a modell<br />
futtatása során.<br />
Egy másik, szintén a modell helyességét (illetve az agrotechnika helyességét) bizonyító tényre<br />
figyeltünk fel a modell futtatása során. A vegetációs időszakon belüli biomassza alakulást figyelve, azt<br />
tapasztaltuk, hogy a maximális értéket május elején éri el a növény, utána már csak stagnál, ez látható a 3.<br />
ábrán. Ezt a gazdaságban lévő szakemberek is megerősítették. A szakirodalom szerint második adag<br />
nitrogén trágyát akkor kell kijuttatni, amikor befejeződött a szárnövekedés, általában május elején, így<br />
találkozik tehát az elmélet és a gyakorlat.<br />
3. ábra. A biomassza alakulása az őszi búza fejlődése során (2000-ben)<br />
Mindezek alapján tehát éghajlatváltozási forgatókönyvek segítségével elemezhető a klímaváltozás<br />
várható hatása a terméshozamra, mégpedig modellezéseink során azt tapasztaltuk, hogy a klímaváltozás<br />
kedvezően hat a szemtermésre. Eredményeink ellenőrzéséhez összevetettük a bázisidőszakra a Központi<br />
Statisztikai Hivatal adatbázisából származó megyei átlagot és a modellezett érétkeket. Tapasztalatunk<br />
szerint a modell csekély mértékben alulbecsüli a megfigyelt átlagot, valamint az eredményei kisebb<br />
szórásúak. A kapott szimulációs eredmények alapján elmondható, hogy a szemtermésre kedvezően hathat<br />
az éghajlatváltozás, hiszen a modell a hozamra 18% körüli növekedést prognosztizált.<br />
A modellezés, azaz a modell tehát valóban segítséget nyújthat az agrotechnikai munkák, a trágyázás,<br />
vagy esetleg más növények esetében a bekövetkező változások hatásainak feltérképezéséhez, akár az<br />
öntözés időzítéséhez is. Az esetleges öntözővíz jövőbeni optimális időpontjának meghatározása (Boksai,<br />
2008) a 4. ábrán látható.<br />
312
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A kukorica biomassza fejlődés jövőbeni alakulása<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
Biomassza kg/Ha<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
gfdl5564<br />
base<br />
gfdl2534<br />
ukhi<br />
uklo<br />
uktr3140<br />
1000<br />
0<br />
0 40 80 120 160 200<br />
Napsorszám<br />
4. Következtetés<br />
4.ábra A biomassza (kg/ha) alakulása különböző szcenáriók esetén, kezelés nélküli kísérletben<br />
Az ökológiai jellemzők közül az időjárás igen meghatározó, ezért ennek függvényében fontos a fajta<br />
helyes megválasztása. A fajták alkalmazkodóképessége az a faktor, amely lehetővé teszi, hogy a fajta jó<br />
teljesítményt nyújtson, igényéinek nem teljesen megfelelő viszonyok ellenére is. A helyesen kiválasztott<br />
alkalmazkodóképességű fajták termésbiztonsága kedvezőbb, a termésingadozás kisebb mértékű. A<br />
vetésidő eltolása is indokolt lehet a megrövidült fejlődési szakaszok miatt. A modellezési eredmények<br />
alapján kijelenthetjük, hogy a szántóföldi növények kockázatát csökkentendő, magasabb, meleg- és<br />
szárazságtűrőbb fajtákat kellene bevezetni. Napjainkban a nemesítők elsődleges feladata nem a hozam<br />
növelése, hanem a termésminőség, termésbiztonság javítása és a szélsőséges időjárási körülményeknek<br />
ellenálló fajták létrehozása.<br />
A mezőgazdaságban dolgozó gyakorlati szakemberekkel való beszélgetésekből azonban világossá vált,<br />
hogy miért is ilyen nehéz elméleti döntéshozatalról beszélnünk. Furcsa kétkedéssel hallgatták<br />
tanulmányunk koncepcióját. Sok történetet hallottunk arról, hogy az időjárás hogyan változtatta meg a<br />
tervezést. Arról, hogy például a piaci ingadozások miatt több ezer tonna búza maradt idén a raktárakban.<br />
Az is gondot jelent, hogy nagyon sok az előírás, ami szabályozza, hogy mit lehet termeszteni és hogyan; a<br />
talaj és az időjárási adottságok meghatározzák, hogy milyen fajtákat alkalmazzunk. Csak nagyon kevés<br />
esetben kötnek szerződést arra, hogy mit termesszenek, és majd mennyiért veszik meg a termelőtől, s ha<br />
nincs ilyen szerződés, még az is előfordulhat, hogy nem tudják eladni a megtermelt árut, és a nehezen<br />
tárolható terményeknél ez komoly gond lehet. Ezek mind-mind olyan problémák, amelyek megnehezítik a<br />
hosszútávra történő, részletes tervezést.<br />
Ettől függetlenül az a véleményünk, hogy tervezni lehet, és kell is, mert az mezőgazdasági szektorban<br />
a versenytársakat is ugyanúgy sújtják ezek a nehézségek. Az éghajlatváltozás következtében az is<br />
elképzelhető, hogy hosszú távon át kell gondolni a vetésszerkezetet, jó lenne információt nyerni arról is,<br />
hogy gondolkodhatunk-e pl. búzatermesztésben az adott területen, hiszen Magyarország a kukorica és<br />
búza termesztés határán van és melegedés várható. Ennek vizsgálatára is eszközt nyújthat a költség- és<br />
időtakarékos szimulációs modellezés. Bízunk benne, hogy ez a széles hasadék az „elmélet” és a<br />
„gyakorlat” között idővel eltűnik, hiszen egyik a másik nélkül nem létezhet, egymásra támaszkodik,<br />
313
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
egymástól szerez tapasztalatot és együtt segítheti elő a pontosabb ismeretszerzést és fejlődést. Ha a gazdák<br />
használnák az olyan tudományos módszereket, mint pl. a földrajzi analógiák módszere, a várható<br />
változásokhoz való alkalmazkodáshoz, még néhány fokos hőmérséklet emelkedés esetén is több millió<br />
euróval lehetne csökkenteni az éghajlatváltozás káros hatásait (Adams et al., 1998). Semmi sem lehetetlen<br />
és a változó világban változásokra, változtatásokra van szükség. Ehhez azonban összetett rendszerek<br />
újragondolására, a lehetőségek megismerésére, szemlélet- és paradigmaváltásra van szükség, ami sajnos<br />
sokkal hosszabb időt vesz igénybe, mint a lehetséges tudományos fejlődés; viszont csíráiban már kezd<br />
megjelenni az új módszerek elfogadása is. Reményeink szerint egyre többen felismerik a ma még kissé<br />
idegen módszerek hasznosságát, gyakorlati alkalmazhatóságát és egyre többen bevonják ezeket az<br />
eszközöket is a döntéshozatalukba, ezáltal növelve akár a versenyképességüket is. Így közelebb kerülhet<br />
egymáshoz, egymást segítve az elmélet és a gyakorlat.<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
Munkánk a Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong> Kutatási Kiválósági és Kutató Asszisztens ösztöndíjak,<br />
valamint a TÁMOP 4.2.1.B-09/1/KMR-2010-0005 számú kutatási program támogatásával készült.<br />
Hivatkozások<br />
Adams, R. M., Hurd B. H., Lenhart, S., Leary, N. 1998. Effects of global climate change on agriculture: an<br />
interpretative review, CLIMATE RESEARCH Clim Res Vol. 11.<br />
Bergant, K., Crepinsek, z., Kajfez-Bogataj, L. 2001. Flowering prediction of pear tree (Pyrus communis L.), apple<br />
tree (Malus domestica Borkh) and plum tree (Prunus domestica L.) – similarities and differences. Zbornik<br />
Biotehniske Fakultete Univerze v Ljubljani Kmetijstvo. 77(1): 3-10 oldal.<br />
Boksai, D. 2008. Az éghajlatváltozás várható hatása a kukorica fenológiájára és hozamára, Diplomamunka,<br />
Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Kertészettudományi Kar, Matematika és Informatika Tanszék<br />
Boksai, D., Erdélyi, É. 2007. The effects of climate changen ont he phenological phases of corn, Summer University<br />
on IT in Agriculture and rural Development, Debrecen, CD-ROM<br />
Diós N., Ferenczy A., Hufnagel L., Szenteleki K. 2008. Klímaszcenáriók összehasonlító értékelése kukorica<br />
ökoszisztéma szempontjából klimatikus profil-indikátorokkal, VIII. Magyar Biometriai és Biomatematikai<br />
Konferencia, Budapest<br />
Erdélyi, É. 2007. A klímaváltozás hatása az őszi búza fejlődési szakaszaira, „Klíma21” Füzetek 51. szám,<br />
Erdélyi, É. 2008. Az őszi búza termeszthetőségi feltételei az éghajlatváltozás függvényében, Doktori (PhD)<br />
értekezés, Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong>, Matematika és Informatika Tanszék, Budapest<br />
Fodor, N., Máthéné-Gáspár, G., Pokovai, K., Kovács, G. J. 2002. 4M - software package for modeling cropping<br />
systems, European J. of Agr. Vol 18/3-4 pp. 389-393.<br />
Huzsvai, L., Pető, K., Kovács G. J. (1995): Szimulációs modell alkalmazása a növénytermesztési kutatásban.<br />
Tiszántúli Mezőgazdasági Tudományos Napok, Hódmezővásárhely, pp. 149-151<br />
314
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
A talaj vízáramlás mérésének módszerei és szimulációjának tapasztalatai<br />
Szondi Zoltán 1 , Erdélyi Éva 2 , Fodor Nándor 3<br />
Abstract. As the plants can absorb ionic nutrient solution only, water content of soil plays an important role in<br />
vital processes. It is very important to know all the small details of this procedure. To simulate the flow and<br />
quantity change of water content in soil, models can be used. Models have to be tested with real parameter data.<br />
Our aim was to learn the possibilities of modelling, to meet and investigate the input data, to evaluate the<br />
correctness and miscalculations of the simulated estimations. We have used different instruments for getting the<br />
inputs and made comparison analyses for the measured and simulated values. For simulation the Hydrus 1-D<br />
model, for measuring the Mini Disk Infiltrometer, Guelph permeameter, TDR-instrument and the capacitive<br />
moisture instrument were used. Based on our experience, next steps of research work can be formulated in order<br />
to get more precise results and benefit from the method of modelling.<br />
Keywords: measuring, model, simulation, soil, water flow.<br />
Összefoglaló. Mivel a Földünkön élő növényeknek a talajban áramló víz biztosítja a tápanyagellátását, ezért<br />
fontos megértenünk a vízáramlás folyamatnak a legkisebb részleteit is. Munkánk célja megismerni a talaj<br />
vízáramlásának szimulációs lehetőségeit, az ahhoz szükséges bemenő adatokat, a folyamat előkészítését. Ehhez<br />
különböző mérőműszerekkel mértünk adatokat a modellel való feldolgozáshoz, a különbözőségek és pontosság<br />
megállapítására. Szerettük volna feltárni az e munkálatok közben felmerült problémák megoldásának mikéntjét, a<br />
választott modell gyengeségeinek, erősségeinek beazonosítását és ezek kiküszöbölését, megalapozni a modell<br />
fejlesztési lehetőségeinek feltérképezését a jövőre nézve. A vízvezető- és nedvességtartalom vizsgálatokhoz a<br />
Hydrus vízáramlást modellező modulját választottuk. A bemenő adatok mérésére négy különböző műszert<br />
használtunk (Mini Disk Infiltrometer, Guelph permeameter, TDR- és kapacitív nedvességtartalom műszerek),<br />
amelyek egyrészt a talaj vízvezető képesség vizsgálatához kellettek, másrészt a valóságos terepi viszonyok közötti<br />
nedvességtartalom mérésre szolgáltak. Ezen műszerek segítségével tudtuk összehasonlítani a szimulált és a mért<br />
nedvesség adatokat a különböző talajrétegekben. Kiegészítvén a szükséges bemenő adatok gyűjtését, a modell<br />
nyújtotta inverz módszerrel is meghatároztuk az adott talaj vízvezető képességét, amit később, mint bemenő adatot<br />
használtunk fel.<br />
Kulcsszavak: mérési műszerek, modell, talajréteg, vízáramlás.<br />
1. Bevezetés<br />
Az élet kialakulásának lehetőségét a víz biztosítja, és elengedhetetlen feltétele az élet folyásának.<br />
Ezért fontos megérteni a víz okozta kölcsönhatásokat, folyamatokat. Ilyen például a víz áramlása a<br />
talajban, amelyet különböző modellek valós adatokra adott válaszának összehasonlításával vizsgálunk. A<br />
talajvízáramlása során nem csak egyértelműen meghatározott (determinisztikus) folyamat megy végbe,<br />
hanem tartalmaz véletlenszerű elemeket is, amellyel megnehezíti a modellalkotás folyamatát. A talajban<br />
lezajló folyamatokat általában csoportosan egymással összefüggésben kell vizsgálnunk, ezért rendszerint<br />
több egymással kölcsönhatásban lévő egyenlet szerepel a modellben. A modelleket célszerű konkrét<br />
adatokon tesztelni, ahogyan a mi kísérletünkben is tettük. Az adatok alapján a modellt minősíteni kell, és<br />
igény esetén a modellt a feltételrendszerével együtt módosítani. Ügyelnünk kell közben a modell<br />
érvényességi tartományára is, hiszen korlátozva vannak azok a körülmények, amelyek között a modell<br />
1 Szondi Zoltán<br />
BCE, Kertészettudományi Kar, Matematika és Informatika Tanszék<br />
2 Erdélyi Éva<br />
BCE, Kertészettudományi Kar, Matematika és Informatika Tanszék<br />
3 Fodor Nándor<br />
MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézete<br />
315
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
megállapításai érvényesek lesznek. Az esetünkben alkalmazandó működést leíró modellekben a<br />
folyamatleírást leegyszerűsítik, tehát elhagyják azokat a részletinformációkat, amik számunkra<br />
szükségtelenek vagy elhanyagolhatóak. A műveleti időt és az adatmennyiséget csökkentik azáltal, hogy<br />
empirikus, azaz tapasztalati egyenleteket alkalmaznak (Rajkai 2004). A bonyolult differenciál egyenletek<br />
megoldását igénylő modelleket is könnyen alkalmazhatjuk a mai számítógépes rendszerek segítségével.<br />
Célként tűztük ki a különböző mérőműszerekkel mért adatok és modellel való feldolgozásuk során kapott<br />
különbözőségének, illetve pontosságának kimérését, a modell gyakorlati alkalmazási módjának<br />
megismerését, e munkálatok közben felmerült problémák megoldásának mikéntjét, a választott modell<br />
gyengeségeinek, erősségeinek beazonosítását és a modell fejlesztési lehetőségeinek feltérképezését a<br />
jövőre nézve.<br />
2. Anyag és módszer<br />
2.1. Az elemzéshez használt modell: Hydrus 1-D<br />
Munkánk során a Hydrus 1-D nyílt forráskódú, konduktív nedvességforgalom modellel dolgoztunk. A<br />
konduktív modellek a Richards egyenlet numerikus megoldását alkalmazzák telített és telítetlen<br />
nedvességtartalmú talaj esetében is. Működésének alapgondolata, hogy mint a természetben minden<br />
folyamat, így a víz áramlása is a legalacsonyabb, ill. ekvipotenciális energia szintre törekszik, azaz a<br />
talajban lévő víz a magasabb energiájú helyről az alacsonyabb felé áramlik. A Richards egyenletnek van<br />
olyan megoldása, ahol az idő és a talajszelvény felbontása az adott talaj paramétereiből adódik (Berg,<br />
1999. A konduktív modellek időbeli felbontása perces vagy órás léptékű. A talajszelvényeket 0,1 cm és<br />
0,5 cm közötti rétegekre bontja a modell. Általában a talajhoz közeledve finomabb felbontást<br />
alkalmaznak. A vízáramlás és a gyökér vízfelvételének az összefüggésein kívül a modell képes szimulálni<br />
a hőmérséklet áramlását és változását, illetve az oldott anyagok folyékony- és gáz halmazállapotban való<br />
áramlását. A modellt három részre osztották (Flow: vízáramlás, Heat: hőmérséklet, Solute: oldott anyag).<br />
1. ábra Hydrus felhasználói felülete<br />
A program egyaránt képes kezelni a víz- és az oldott anyagáramlást, a víz által telített, telítetlen,<br />
részben telített porózus talajokban. Az áramlást tekintve egyaránt lehetőség van vertikális, horizontális és<br />
316
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
egyénileg meghatározott irányokra is. A Flow elnevezésű rész képes nem homogén talaj kezelésére, és<br />
időben változó felosztására, abban az esetben, ha egyes környezeti feltételek adottak, mint a fluxus, és a<br />
talajpárolgás kezdeti értékek. A telítetlen vízvezető képesség leírására a van Genuchten formulát és annak<br />
módosítását - a telítettség közeli állapot miatt- használják, mivel megváltozik a vízvezető képesség<br />
(Borgesen 2006). A Hydrus-ban elérhető egy becslési eljárás is, amivel a vízvezető képességet lehet<br />
származtatni különböző típusú talajokra. Lehetőség van gyökérnövekedési becslésre és sótűrő képesség<br />
becslésre is. Ezen kívül számos paraméter becslésére is lehetőségünk van, amennyiben a szükséges<br />
megfigyelésen alapuló víztartalom, felületi nyomás, koncentráció rendelkezésre áll. A felhasználói felület<br />
(1. ábra) Microsoft Windows operációs rendszer alapú grafikus felület (GUI), amely kezeli a szükséges<br />
bemenő adatokat, amelyek szükségesek a Hydrus futtatásához. Az összes térbeli paramétert meg lehet<br />
határozni grafikus környezetben, úgymint a talajtípust, talajréteget, gyökér vízfelvételének az elosztását és<br />
a kezdeti értékeit a víz, a hő és az oldott anyag áramlásának. A program lehetőséget biztosít arra, hogy a<br />
felhasználó készítsen egy alkalmazás specifikus áramlási és szállítás modellt, és azt analizálhassa grafikus<br />
eszközökkel (grafikonok, táblázatok). A bemenő és a kimenő adatok egyaránt ábrázolhatóak és<br />
vizsgálhatóak grafikus eszközökkel. Amennyiben a geometriai és a paraméter adatok nem egyeznek a<br />
bemeneti formátummal, abban az esetben a program lefordítja azt az általa használatos bemenő<br />
formátumra.<br />
2.2. A talaj vízvezető képességének mérése<br />
Mini Disk Infiltrometer<br />
A talaj vízáteresztő képességének vizsgálatakor két egymástól eltérő működési elvű mérőműszert<br />
használtunk, amiből az egyik a Mini Disk Infiltrometer volt. Ez a mérőműszer ideális a terepi mérésekre,<br />
mivel a mérete kicsi és a méréshez szükséges víz mennyisége könnyen magunkkal vihető. Emellett a<br />
készülék kiválóan alkalmas a labori és demonstráló beltéri mérésekre is. Az eszköz alapjait a Mariottepalack<br />
eljárás képezi, ami segítségével egy állandó nyomáskülönbséget tudunk fenntartani. Az<br />
alapgondolata az, hogy a légköri nyomást, amely a vizet áramlásra készteti, visszaszorítjuk a vízszint és a<br />
csővég közötti vízoszlop által kifejezett nyomással és a palack belső nyomásával. Ezáltal vagyunk<br />
képesek az állandó nyomást tartani. Az Infiltrométer alkalmas tehát a vízvezető képesség<br />
meghatározására. Azonban, mivel a különböző talajtípusok különböző intenzitással eresztik be a talajba a<br />
vizet, ezért a kísérletet végrehajtó személynek kell megszabnia a megfelelő szívóerőt és a mérés időbeli<br />
felosztását a talajtulajdonságokhoz mérten. Minél nagyobb a talaj vízvezető képessége, annál nagyobb<br />
szívóarányt kell beállítanunk.<br />
Guelph permeameter<br />
A másik vízvezető képességet mérő műszer a Guelph permeameter volt, melynek egyik előnye, hogy<br />
különböző mélységekben mérhetünk vele vízvezető képességet.<br />
2.3. Hydrus 1-D inverz vízvezető képesség számítás<br />
A Hydrus modell segítségével lehetőségünk van a terepen mért nedvességtartalom segítségével, un.<br />
inverz módszerrel meghatározni a talaj vízvezető képességét. Ehhez nincs másra szükség, mint a<br />
ténylegesen mért nedvességtartalomra az adott talajrétegekben. Azonban lényegesen felgyorsítja a<br />
program lefutását, ha a lehetséges korlátok minél pontosabban adjuk meg (Simunek et al. 2008). Ezért a<br />
program paramétereinek beállításánál adhatunk egy intervallumot a vízvezető képesség értéknek, amit a<br />
talajminta alapján kapott becslés alapján tehetünk meg. A kapott értéket a modellbe bemenő adatként újra<br />
feldolgoztunk, az un. direkt módszerrel.<br />
317
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
2.4. A talaj nedvességtartalom mérése<br />
Time Domain Reflectometer (TDR)<br />
Ez egy olyan elektronikai eszköz, ami egy rövid ideig tartó erős elektromágneses hullámot indukál,<br />
majd a visszatért hullámokból lehet következtetéseket levonni. A TDR mezőgazdasági alkalmazása azon<br />
alapszik, hogy meg lehet állapítani annak a közegnek a dielektromos állandóját, ami a hullámot<br />
visszaverte. Mivel a dielektromos állandó és a nedvességtartalom között szoros összefüggés van, ezért<br />
megállapítható a visszaverő közegnek a nedvességtartalma is ezzel a módszerrel. Előnyei közé sorolható a<br />
pontosság, továbbá az, hogy nem kell kalibrálni, és hogy bizonyos határérték alatt nem befolyásolja a talaj<br />
sótartalma. Azonban ez a sótartalom-függetlenség csak egy bizonyos mértékig tart, ugyanis a sótartalom<br />
lelassítja a hullámok haladását. Ismert sótartalom esetén ez a hiba kiküszöbölhető<br />
Kapacitív mérőműszer<br />
A talaj nedvességmérő műszereinek e típusai egy elektródából állnak. Ez lehet egy párhuzamos sor, de<br />
lehet egy elektróda gyűrű is. Ezek az elektródák a talajjal együtt úgy működnek, mint egy kondenzátor. A<br />
kondenzátorok legfőbb jellemzője a kapacitás. (Minden test alkalmas töltések befogadására, tárolására; ezt<br />
nevezzük idegen szóval kapacitásnak, C-vel jelöljük: capacitor). A TDR műszerhez hasonlóan ez a műszer<br />
is a talaj dielektromos állandóját hivatott vizsgálni, mivel ezzel meghatározható a talaj nedvességtartalma.<br />
2.5. Talaj mintavétel<br />
A vizsgált területen fél évvel korábban elhelyeztük a kapacitív méréshez a szondákat, annak érdekében,<br />
hogy a méréseknél valóban bolygatatlan talajon tudjunk talajnedvességet mérni. A mérés pontos helyétől<br />
számítva körülbelül 1méternyi távolságban vettünk talajmintát, amit laborban bevizsgálták.<br />
3. A mérési módszerek összehasonlítása<br />
A Hydrus modell vízáramlás részéhez szükséges bemenő adatok mérésére tehát négy különböző<br />
műszert használtunk, amelyek egyrészt a talaj vízvezető képesség vizsgálatához kellettek, másrészt a<br />
valóságos terepi viszonyok közötti nedvességtartalom mérésre szolgáltak. Ezen műszerek segítségével<br />
tudtuk összehasonlítani a szimulált és a mért nedvesség adatokat a különböző talajrétegekben. Az általunk<br />
használt, elvében különböző mérőműszerek a Mini Disk Infiltrometer, Guelph permeameter, TDR- és<br />
kapacitív nedvességtartalom műszerek voltak. Kiegészítvén a szükséges bemenő adatok gyűjtését, a<br />
modell nyújtotta inverz módszerrel is meghatároztuk az adott talaj vízvezető képességét, amit később,<br />
mint bemenő adatot használtunk fel. Ezen összehasonlítás alapján sikerült azonosítanunk a mérések<br />
különbözőségét az eredmények tekintetében, és ez engedett következni a kiértékelés pontosságára is. A<br />
különböző mérőműszerekkel kimért adatokkal becsült nedvességértékek egymástól néhol eltértek, néhol<br />
nem különböztek, azonban kimondható, hogy a terepi mérésen mért áramlási tendenciát követték. Mivel a<br />
kapacitív mérőműszeres mérésnél olyan tényezők is közrejátszottak, amit a modell nem képes még<br />
kezelni, a TDR-es nedvességmérő műszer terepen mért értékeit hasonlítjuk össze a modell által megadott<br />
értékekkel. Az összehasonlítás eredményét a 2. ábrán mutatjuk be. Az ábrán megfigyelhető a különböző<br />
eszközökkel mért vízvezető képesség-vizsgálat eredmények kiértékelése a választott modell alapján,<br />
illetve a terepi mérés során kapott eredményekkel való összehasonlításuk.<br />
A vízszintes tengelyen a nedvességtartalmat ábrázoltuk a függőleges tengelyen pedig a különböző<br />
mélységben mért talajrétegeket. Kiválasztottunk egy időpontot, amelynél a beszivárgás hatására mind a<br />
három talajrétegben elindult a nedvességtartalom megváltozása. Ez az időpont a mérés kezdetétől<br />
számított tizedik perc volt. A modellben számított 100 réteg szerinti felbontást a megfelelő szintenként<br />
átlagoltuk, hogy párhuzamba lehessen hozni a mért adatokkal. Az ugyanazon eljárással számított értékeket<br />
azonos színnel jelöltük a grafikonon. Ezáltal látszik, hogy az egyre lejjebb lévő rétegekben, kisebb<br />
mértékben ugyan, de megindul a beszivárgás. A kapott eredményeket kétmintás t-próbával hasonlítottuk<br />
318
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
össze. Míg az első talajrétegben 5%-os első fajú hiba mellett mindegyik adatsor egymáshoz képest<br />
szignifikánsan eltér, addig a második talajrétegben már csak az inverz-direkt módszer tér el a Guelph és a<br />
Mini Disk módszertől. A t-próba nem mutatott ki eltérést a harmadik réteg adatsorai között.<br />
A különböző módszerekkel számolt/mért nedvességtartalom<br />
0-10<br />
talajréteg (mm)<br />
10-20<br />
20-30<br />
terep<br />
guelph<br />
mini-disk<br />
Id<br />
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45<br />
nedvességtartalom (cm3/cm3)<br />
2. ábra. A különböző módszerekkel meghatározott nedvességtartalom összehasonlítása<br />
Mindezek alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy egyre mélyebbre haladva a talajban egyre<br />
összecsengőbb értékeket kapunk a különböző módszerekkel. Emellett az is megállapítható, hogy az<br />
általunk mért terepi értékekhez képest a modellel számított értékek alulbecsülik a különböző<br />
talajrétegekben a nedvességtartalmat (16%-kal). Az inverz módszerrel (Simunek 2008) kapott vízvezető<br />
képesség értékével direktben lefuttatott módszernél csak a második általunk megkülönböztetett<br />
talajrétegben volt a terepi és a szimulált nedvességtartalom egymáshoz a legközelebb. Ez meglepő<br />
eredmény, hiszen a modell által becsült vízvezető-képességet adtuk meg bemenő adatként, így azt vártuk,<br />
hogy a legközelebbi becslést adja a nedvességtartalomra. Általánosságban megállapítható, hogy a<br />
nedvességváltozás ütemét és haladását mindegyik módszerrel mért mérés visszaadta.<br />
4. Következtetés<br />
Nemzetközi tapasztalat mutatja, hogy a növénytermesztési modellek egyre közelebbi értékeket adnak a<br />
mért terméshozam értékekkel, azonban még mindig tapasztalható akár 10-20%-os eltérés a mért és a<br />
becsült értékek között (Jamieson et al. 1998). A mi általunk számított becslések és a mért adatok között<br />
átlagban 16%-os eltérés volt a jellemző. Ez a mérési hibákból is adódhat, valamint az idő hiányában<br />
elvégzett kevés mintavétel számából is. Azonban az összehasonlítás alapján kimondható, hogy a<br />
vízáramlás tendenciája követte a mért értékeket, tehát több, a termesztésre hasznos következtetést van<br />
lehetőségünk az adatokból levonni. Ezek közé a következtetések közé tartozhat a modellezés alapján<br />
történő öntözés volumenének és időpontjának a meghatározása. Nem várt eredménynek számít a modell<br />
által inverz módon számított vízvezető képességgel direkt módon számított nedvességtartalom értékek<br />
jelentős eltérése a terepi értékektől. Ez arra enged következtetni, hogy a modellben ellentmondások<br />
találhatóak, amely a kiértékelő felhasználók és a modell fejlesztői közötti együttműködéssel<br />
kiküszöbölhető, javítható (Stöckle et al. 2003).<br />
A modell néhány, a valóságban jelenlévő folyamatot nem képes kezelni. A kapacitív mérőműszerrel<br />
mért adatokat ennek okán nem volt lehetőségünk kielemezni, ugyanis az adatok a modell feldolgozási<br />
lehetőségein túlmutattak. Ennek oka a gyökér mellett, illetve a különböző, a természetben létrejövő<br />
319
Agricultural Informatics 2010. * 8-9. September, 2010 Debrecen, Hungary<br />
Summer University and Conference on Information Technology in Agriculture and Rural Development<br />
kapilláris járatokban történő vízelfolyás volt. A hiányosságok ellenére azt tapasztalatuk, hogy az általunk<br />
vizsgált modell alkalmas a vizsgált rendszer elemeinek az összekapcsolására, vízgazdálkodáshoz<br />
szükséges következtetések levonására. Ezt bizonyítja a mért és a szimulált beszivárgás hasonlósága. A<br />
megfogalmazott gyengeségek pedig újabb ötleteket adtak számunkra a további kutatásra és fejlesztésre<br />
vonatkozóan: ezek közé tartozik az újabb, és mennyiségében több mintavételezés, és ezen minták<br />
kiértékelése, összevetése, illetve a többi felhasználó bevonása a fejlesztésbe. Így a modell elméleti<br />
hátterének újragondolásának lehetősége is körvonalazódhat. További kutatási lehetőség lehet a vízvezető<br />
képesség rétegenkénti vizsgálata, a talaj több rétegre való felosztása, több talajtípuson és az általunk<br />
felhasznált több mérőműszer használatával, továbbá az e módszerrel kapott adatok kiértékelése a modell<br />
segítségével.<br />
Köszönetnyilvánítás<br />
Munkánk a Budapesti Corvinus <strong>Egyetem</strong> Kutatási Kiválósági és Kutató Asszisztens ösztöndíjak,<br />
valamint a TÁMOP 4.2.1.B-09/1/KMR-2010-0005 számú kutatási program támogatásával készült.<br />
Hivatkozások<br />
Berg, P. 1999 Long-term simulation of water movement in soils using mass-conserving procedures, Advances in<br />
Water Resources Vol. 22, No. 5, pp. 419–430, 1999<br />
Børgesen, C. D. Jacobsen, O. H. Hansen, S. Schaap, M. G. 2006 Soil hydraulic properties near saturation, an<br />
improved conductivity model Journal of Hydrology vol. 324 pp. 40–50<br />
Fodor N. 2002. A nedvességforgalom modellezése növénytermesztési modellekben. Ph.D. értekezés. <strong>Debreceni</strong><br />
<strong>Egyetem</strong><br />
Jamieson P.D. , Porter J.R. , Goudriaan Ritchie, van Keulen , J.T. H. Stole W. 1998 A comparison of the<br />
models AFRCWHEAT2, CERES-Wheat, Sirius, SUCROS2 and SWHEAT with measurements from wheat grown<br />
under drought Field Crops Research vol. 55 pp. 23-44<br />
Rajkai K. 2004. A víz mennyisége, eloszlása és áramlása a talajban, MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet,<br />
Budapest<br />
Šimůnek, J. van Genuchten, M. Th. Šejna , M. 2008. Development and applications of the HYDRUS and<br />
STANMOD software packages, and related codes. Vadose Zone J. 7, 587-600.<br />
Stöckle C. O. Donatelli , M. Nelson, R. 2003 CropSyst, a cropping systems simulation model Europ. J. Agronomy<br />
vol.18 pp.289-307<br />
320