JP2001256289A - 農業および水産業用生産管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産者から必要なデータを収集し、農家など
に代わって作業工程を集中的に管理する農・水産業用生
産管理情報システムを提供する。 【解決手段】 生産者コンピュータと適宜な通信回線を
通じて接続された、農業および水産業用生産管理システ
ムであって、生産者コンピュータから入力された、作業
状況を表す作業状況変数のデータを受信する受信手段
と、受信手段で受信した作業状況変数データを蓄積する
第１の記憶手段と、標準的な作業状況を示す標準モデル
データを記憶させた第２の記憶手段と、作業状況変数を
座標値に対応させる対応表である変換テーブルを記憶さ
せた第３の記憶手段と第１の記憶手段に蓄積された作業
状況変数データを取り出し、変換テーブルに基づいて所
定の座標値に変換する作業変数変換手段と、座標値に変
換された作業状況変数データを、標準モデルデータとと
もに時系列に表示する作業状況表示手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農業および水産業
の作業工程を集中的に管理する生産管理情報システムに
関する。より詳しくは、生産物の収穫量や品質に影響を
与える要因である種々の作業の内容を表す変数を、単純
に数値化して、時系列に表示し、かつまた現在の作業状
況の評価、収量の予測などを行う農業および水産業用生
産管理情報システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場内で製品を生産する製造業に
おいては、様々な製造工程を単純な数値に変換して表現
することによって、製造工程を監視したり、制御した
り、最適な生産計画を立案したりするためのコンピュー
タ情報システムが、様々に提案されている。そのような
工業用生産管理システムを用いることによって、資材の
調達から製造、出荷に至る一連の生産業務の流れを一元
的にデータ管理し、不適切な工程があればすぐさま発見
して警告を出したり、製品の品質管理を適切に行うこと
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、農畜産業や、養
殖業などの水産業の生産工程を管理する生産管理システ
ムというものは聞いたことがない。その理由として考え
られるのは、第１に、農家などは小規模経営が多く通常
はコンピュータ情報処理や生産管理の専門家を雇うよう
な余裕がなく、また生産者が自らコンピュータ生産管理
を行うのは労力的にも技術的にも困難であったことであ
る。また、第２の理由として、工場内の作業と異なり、
農業などでは気象条件など人為的なコントロールが不可
能な外的要因をも考慮しなければならないが、現在のよ
うにインターネットなどのデータ通信ネットワークが発
達する以前は、気象観測データを継続的に入手してコン
ピュータに入力し、生産管理システムに組み入れること
は容易ではなかったことが考えられる。

【０００４】そこで本発明は、情報ネットワーク技術を
用いて農家などから必要なデータを収集し、農家などに
代わって農・水産作業工程を集中的に管理する生産管理
情報システムを提供することを目的とする。また、本発
明はさらに、気象条件などの外的要因をも適切に考慮し
た上で、生産物の当年の収量や品質の予測を行うことが
できるような農・水産業用の生産管理システムを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本願第１の発明は、生産者側が使用する生産者コン
ピュータと適宜な通信回線を通じて接続された、生産物
の生産状況を所定の生産サイクル単位で管理する生産管
理システムであって、前記生産者コンピュータから入力
された、各時点の作業内容や収穫量を含む作業状況を表
す作業状況変数のデータを受信する受信手段と、前記受
信手段で受信した各種作業状況変数データを蓄積する第
１の記憶手段と、生産物ごとの標準的な作業状況を時系
列に示す標準モデルデータを記憶させた第２の記憶手段
と、前記作業状況変数を所定次元の座標値に対応させる
対応テーブルである作業変数変換テーブルを記憶させた
第３の記憶手段と前記第１の記憶手段に蓄積された各種
作業状況変数データを取り出し、前記作業変数変換テー
ブルに基づいて所定次元の座標値に変換する作業変数変
換手段と、前記座標値に変換された作業状況変数データ
を、前記標準モデルデータとともに時系列に表示する作
業状況表示手段とを含むことを特徴とする生産管理シス
テムである。

【０００６】本願第２の発明は、第１の発明の生産管理
システムにおいて、前記作業変数変換テーブルは前記作
業状況変数を３次元座標値に対応させる対応テーブルで
あって、前記作業状況表示手段は、前記座標値に変換さ
れた作業状況変数データを、前記標準モデルデータとと
もに時系列に３次元グラフに表示することを特徴とする
生産管理システムである。

【０００７】本願第３の発明は、第１の発明の生産管理
システムにおいて、気象観測データを含む外部変数デー
タを適宜な外部システムから受信する第２の受信手段
と、前記外部変数データを蓄積する第４の記憶手段とを
含み、前記作業状況表示手段の代わりに、前記第２の記
憶手段から取り出した標準モデルデータと、前記第１の
記憶手段から取り出した過去サイクルの作業状況変数デ
ータと、前記第４の記憶手段から取り出した現在サイク
ルおよび過去サイクルの外部変数データとに基づいて、
現在サイクルの作業状況変数データを分析し、現在サイ
クルの作業状況を評価する作業評価手段と、この作業評
価手段による評価結果を表示する手段とを含むことを特
徴とする生産管理システムである。

【０００８】本願第４の発明は、第３の発明の生産管理
システムにおいて、前記作業評価手段は、前記作業変数
変換テーブルに基づいて所定次元の座標値に変換された
前記各種作業状況変数データを、前記第４の記憶手段か
ら取り出した現在サイクルおよび過去サイクルの外部変
数データに基づいて補正した後、前記標準モデルデータ
に対するばらつきから人為的要因によるばらつきを抽出
し、この抽出されたばらつきを評価結果とすることを特
徴とする生産管理システムである。

【０００９】本願第５の発明は、第３または第４の発明
の生産管理システムにおいて、前記生産管理システム
は、さらに、前記作業評価手段による評価結果に基づい
て、作業状況が不適正であると判断したときに警告デー
タを生成し、この警告データを前記生産者コンピュータ
に送信する警告データ送信手段とを含むことを特徴とす
る生産管理システムである。

【００１０】本願第６の発明は、第１から第５のいずれ
かの発明の生産管理システムにおいて、前記標準モデル
データと過去の作業状況変数データと現在の作業状況変
数データに基づいて現在の生産の生産量を予測する生産
量予測手段を含むことを特徴とする生産管理システムで
ある。

【００１１】また、本願の第７の発明は、生産者側が使
用する生産者コンピュータと適宜な通信回線を通じて接
続されたシステムによって、生産物の生産状況を所定の
生産サイクル単位で管理する生産管理方法において、前
記生産者コンピュータから入力された、各時点の作業内
容や収穫量を含む作業状況を表す作業状況変数のデータ
を受信する段階と、前記受信手段で受信した各種作業状
況変数データを第１の記憶手段に蓄積する段階と、生産
物ごとの標準的な作業状況を時系列に示す標準モデルデ
ータを第２の記憶手段に記憶させる段階と、前記作業状
況変数を所定次元の座標値に対応させる対応テーブルで
ある作業変数変換テーブルを第３の記憶手段に記憶させ
る段階と、前記第１の記憶手段に蓄積された各種作業状
況変数データを取り出し、前記作業変数変換テーブルに
基づいて所定次元の座標値に変換する段階と、前記座標
値に変換された作業状況変数データを、前記標準モデル
データとともに時系列に表示する作業状況表示段階とを
含むことを特徴とする生産管理方法である。

【００１２】第１および第７の発明によれば、生産物の
生産における「何月何日に草刈りをした」、「何々とい
う種類の肥料を何トン投入した」といった様々な作業内
容を表すデータを数値化し、かつ継続的に集積して、わ
かりやすい時系列のグラフや表として表示し、かつまた
同じ生産物が順調に生育する様子を平均的に示す標準モ
デルデータとともに表示するので、以下のように非常に
便利である。すなわち、例年の作業状況と生育状況との
関係を客観的に比較検討することができる。また、現在
行うべき適切な作業内容を作業経験の豊富でない作業員
が把握したり、不適切な作業が行われていないかどうか
を指導的立場の者が随時監視したりすることができる。

【００１３】また、例えば柑橘類などの果樹は、ある年
の収量が次の年やその次の年の収量にまで関連するた
め、数値化されたデータを長期間にわたって集積すれ
ば、より正確に適切な作業管理を行うことができる。

【００１４】また、前記第２の発明によれば、作業内容
を、３次元の時系列グラフという、よりいっそう視覚的
にとらえやすいグラフとして表示するので、第１の発明
の効果である各年の作業状況の比較検討や、現在の作業
状況監視などをより容易に行うことができる。

【００１５】第８の発明は、第７の発明の生産管理方法
において、気象観測データを含む外部変数データを適宜
な外部システムから第２の受信手段で受信する段階と、
前記外部変数データを第４の記憶手段に蓄積する段階と
を含み、前記作業状況表示段階の代わりに、前記第２の
記憶手段から取り出した標準モデルデータと、前記第１
の記憶手段から取り出した過去サイクルの作業状況変数
データと、前記第４の記憶手段から取り出した現在サイ
クルおよび過去サイクルの外部変数データとに基づい
て、現在サイクルの作業状況変数データを分析し、現在
サイクルの作業状況を評価する作業評価段階と、この作
業評価段階による評価結果を表示する段階とを含むこと
を特徴とする生産管理方法である。

【００１６】第９の発明は、第８の発明の生産管理方法
において、前記作業評価段階は、前記作業変数変換テー
ブルに基づいて所定次元の座標値に変換された前記各種
作業状況変数データを、前記第４の記憶手段から取り出
した現在サイクルおよび過去サイクルの外部変数データ
に基づいて補正した後、前記標準モデルデータに対する
ばらつきから人為的要因によるばらつきを抽出し、この
抽出されたばらつきを評価結果とする段階を含むことを
特徴とする生産管理方法である。

【００１７】前記第３、第４の発明および第８、第９の
発明によれば、標準モデルデータと気象条件などの外部
変数データに基づいて現在の作業状況を定量的に分析
し、その結果、現在の作業状況に異常があると思われる
とき、もしくは生産者コンピュータからの入力にミスや
懈怠などの異常があると思われるときはこれを発見し、
警告を発するなどすみやかに対応することができる。

【００１８】第１０の発明は、第８または第９の発明の
生産管理方法において、前記生産管理方法は、さらに、
前記作業評価段階による評価結果に基づいて作業状況が
不適正であると判断したときに警告データを生成し、こ
の警告データを前記生産者コンピュータに送信する警告
データ送信段階とを含むことを特徴とする生産管理方法
である。

【００１９】前記第５および第１０の発明によれば、第
３、第４および第８、第９の発明における作業評価の結
果、現在の作業状況に問題がある可能性があると判断さ
れた場合には、生産者コンピュータに対して警告を告げ
る画面データなどを送信するので、生産者は速やかにな
んらかの問題があったことを知ることができ、その対策
をたてることができる。

【００２０】第１１の発明は、第７から第１０のいずれ
かに記載の生産管理方法において、前記標準モデルデー
タと過去の作業状況変数データと現在の作業状況変数デ
ータに基づいて現在の生産の収量を予測する収量予測段
階を含むことを特徴とする生産管理方法である。

【００２１】前記第６および第１１の発明によれば、現
在青果市場などで発表される収量の予測は、生産者から
電話で出来具合を聞くというきわめて誤差の大きい手段
に頼っているのに対して、早い時期から、かつより正確
な収量の予測を行うことができる。

【００２２】なお、本発明で言うところの「農業」には
畜産業も含まれる。

【００２３】

【発明の実施の形態】＝＝＝本発明の位置づけと用語の
説明＝＝＝ 本発明は、（畜産業を含む）農業や養殖などの水産業の
生産者に代わって各生産者の作業状況を管理する生産管
理情報システムであって、通常は気象条件や土地条件が
共通である一定の地域ごとに集中管理する。例えば農業
におけるこのシステムは農協のような地域ごとの農業情
報管理を行う施設に設けてもよいし、地域を代表する農
家に設けてもよい。また、地区ごとや農産物の種類ごと
に本システムを用いて作業工程を管理する「作業工程管
理者」が配置され、必要に応じて担当する生産者のもと
に出向いて作業内容の指導をしたり、端末の操作方法に
ついて指導を行う。

【００２４】また、生産管理は例えば農業ならば農産物
の種類ごとに行うのであるが、ここで言う「農産物の種
類」とは、例えば同じ大根であっても品種が違えば別の
種類と見なしたり、また同じ品種であっても播種の時期
が異なる場合は別の農産物として扱うこともある。ま
た、後述するように本発明の最も重要な特徴は、生産者
の入力した「作業状況」を表すデータを随時チェックし
て、不適切な作業が行われたことや生産者の入力ミス、
入力の懈怠などを発見し、ただちに当該生産者に警告を
発することであるが、ここで言うところの「作業状況」
とは、「誰々が○○肥料を何ｋｇ投入」というように作
業内容をはじめ作業員の区別や肥料・薬品の種類、それ
らの使用量、さらには農産物の収穫やその収穫量などを
包括的に含む。

【００２５】＝＝＝ネットワーク構成＝＝＝ 以下、農業の例で本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の好ましい一実施形態における、農業用生
産管理システム（以下、管理システム）１０を含むネッ
トワーク構成の概略を示す図である。管理システム１０
は生産者コンピュータ１０１〜１０３および気象観測所
の気象データ提供端末（以下、気象端末）１０４と、イ
ンターネットを介して接続されている。管理システム１
０、各生産者コンピュータ１０１〜１０３および気象端
末１０４は（図示していないが）適宜な経路制御装置と
一般電話回線を介してインターネットに接続されてい
る。

【００２６】生産者コンピュータ１０１〜１０３はＣＲ
ＴやＬＣＤなどの表示装置やキーボード、マウスなどの
入力装置を備えた通常のパーソナルコンピュータなどの
端末である。生産者コンピュータ用のソフトウェアとし
ては通常のウェブブラウザを使用してもよいし、専用の
ソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭなどで配布してもよい。気
象端末１０４は気象観測所の観測データを時々刻々、も
しくは毎日１回から数回定期的に出力するサービス機能
を有する端末である。

【００２７】＝＝＝生産管理システムの構成＝＝＝ 図２は、この実施形態の管理システム１０の構成を概略
的に示している。管理システム１０は、ＣＲＴなどの表
示装置やキーボードなどの入力装置を含めた１つのサー
バコンピュータである。制御部１２はＣＰＵなどから構
成され、各部の制御や、データの転送、種々の演算、デ
ータの一時的な格納などを行う。制御部１２にはバスな
どの適宜なデータ転送経路１４を介して、受信制御手段
１６や送信制御手段１８、気象データ受信制御手段（以
下、気象受信手段）２０、および各種の記憶手段２２、
２４、２５、２６などの様々な周辺構成部が接続されて
いる。制御部１２はこれらの各周辺構成部とデータ通信
を行って制御し、管理システム１０を統括している。

【００２８】受信制御手段１６はインターネットを介し
て生産者コンピュータ１０１〜１０３から入力されるデ
ータの受信を制御する。送信制御手段１８は、インター
ネットを介して生産者コンピュータに出力されるデータ
を制御する。気象受信手段２０は前記気象端末１０４か
らインターネット経由で受信するデータを制御する。

【００２９】作業変数データベース 記憶手段２２は、生産者コンピュータから送信され受信
制御手段１６を介して受信した初期設定データや作業状
況変数データ（以下、作業変数データ）を蓄積するデー
タベースである。初期設定データとは、ある生産者が本
システムを利用するために生産者コンピュータの導入時
に入力するデータであって、その内容は生産者名、作業
者名、圃場名、農産物名等である。

【００３０】作業変数データとは、生産者が日々入力す
る作業日誌（後述）の内容を表す、多次元の変数（作業
変数）データであり、作業変数には量的変数のみならず
質的変数もある。表１に例を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１には、２月１０日、３月５日、１２月
３日の各作業日の作業状況を示す作業変数が示されてい
る。例えば２月１０日の各作業変数は「（ベテランであ
る）主人が除草作業を１時間行った。用いた除草剤は除
草剤Ｔであり、使用機材として散布機を使用し、１０ｋ
ｇを使用した」という作業内容を示している。ここでは
「作業内容」、「作業者」、「作業時間」といった作業
変数の具体的な値がそれぞれ「除草」、「主人」、「１
時間」などである。

【００３３】本発明の管理システム１０の最も重要な特
徴は、生産者コンピュータで入力された作業変数データ
を随時チェックして、不適切な作業が行われたことや生
産者の入力ミス、入力の懈怠などを発見し、ただちに当
該生産者に警告を発することである。好ましくはこの作
業変数データは、前記初期条件の項目を読みとって、生
産者名ごとに分類し、さらには農産物や圃場ごとに分類
して、この作業変数データベース２２に格納される。

【００３４】外部変数データベース 記憶手段２４は農産物の収量や品質に影響を与える作業
状況変数以外の外的要因、すなわち外部変数を蓄積する
データベースである。この実施形態では外部変数とし
て、地域気象観測所などの気象観測データをこの外部変
数データベース２４に蓄積する。この気象データは、で
きるだけ高い時間的・空間的解像度を有することが好ま
しい。また、このシステムの運用開始以前のデータも収
集することができれば、現在の作業状況の評価や収量の
予測をより正確に行うことができるのでより好ましい。
この外部変数データは、主に作業変数データの年ごとの
ばらつきを補正するために使用される。

【００３５】標準モデルデータ記憶部 記憶手段２６には、各農産物ごとの標準的な作業状況モ
デルデータ（標準モデルデータ）があらかじめ記憶され
ている。この標準モデルデータは例えば当地域の複数生
産者、複数年にわたる平均的作業状況データをもとに、
この地域の平均的気象観測データを考慮して作成されて
いる。好ましくはシステム運用開始以降も、作業変数デ
ータおよび外部変数データをもとに随時計算して、より
適切な標準モデルに更新し続ける。また、この管理シス
テムでは複数の生産者の作業状況データを収集するの
で、多数の生産者のデータから理想的な標準モデルを比
較的短期間に構築することができる。

【００３６】作業変数変換テーブル記憶部 記憶手段２５は作業変数変換テーブル記憶部である。こ
の実施形態では上記のように多次元のデータである作業
変数データを、この作業変数変換テーブル（以下、変換
テーブル）に従って、３次元の座標値に変換する。変換
規則などについて詳しくは後述する。

【００３７】＝＝＝動作説明＝＝＝ 次に、この実施形態の管理システムの動作について説明
する。図３は、みかんなどの柑橘類生産者Ａが生産者コ
ンピュータ１０１を導入した時点から開始される、管理
システム１０、生産者コンピュータ１０１、および気象
端末１０４の処理フローチャートである。

【００３８】生産者コンピュータでの初期設定 まず生産者Ａは生産者コンピュータ１０１の初期設定画
面で前述の所定の項目について入力する（ｃ３０１）。
この初期値データは管理システム１０に送信され、その
受信に応じて管理システム１０はユーザＩＤやパスワー
ドを発行する。なお、コンピュータの操作が苦手な生産
者などの場合は、前述の作業工程管理者がこの入力作業
を代行してもよい。その場合、入力内容の正確を期すた
めに第三者的なチェックを専門に行う係員（内部監査
員）がチェックすることが好ましい。

【００３９】管理システム１０はこの初期値データの内
容から農産物種類などの項目を読みとって、その内容に
応じて期間別に入力変数の種類を設定する（ｓ２０
１）。この期間別入力変数とは、単純化した例で言え
ば、みかんの場合１月〜２月は収穫作業、３月〜４月は
剪定作業、５月〜６月は肥料投入や薬剤散布、７月〜８
月は除草作業、１０月は摘果作業といった作業の作業状
況を具体的に示すものである。なお、「作業者」や「作
業時間」などの変数は各時期に共通の入力変数となる。
生産者が日々の作業状況の入力を行うために生産者コン
ピュータ１０１にログインすると、管理システム１０で
設定された期間別入力変数の値を入力する画面が生産者
コンピュータ１０１に送信される。この画面が次に説明
する作業日誌画面である。

【００４０】作業日誌の入力 生産者Ａは毎日、一日の作業を終えると生産者コンピュ
ータ１０１でその日の作業内容を入力する（ｃ３０
２）。管理システム１０で設定された入力変数は、わか
りやすい作業日誌の形式で生産者コンピュータ１０１に
表示される。図４は作業日誌画面の一例を示している。
例えば作業内容１の「肥料投入」はすでに期間別入力変
数の設定ステップｓ２０１で設定されて画面に表示され
ているので、生産者Ａは「肥料投入」変数の「種類」、
および「量」について入力するだけでよい。このうち肥
料の「種類」などはあらかじめ数種類の選択肢を設定し
ておくこともできる。その場合プルダウン式のメニュー
からクリックするだけで選択できるようにすればさらに
好ましい。「量」についても同様に複数の範囲からプル
ダウンメニューで選択するか、ふつうに数値を入力すれ
ばよい。

【００４１】ここで入力された作業変数データは、イン
ターネット経由で受信制御手段１６で受信され、農産物
の種類ごとに分類されて作業変数データベース２２に蓄
積される。その際、「種類」などの（量的変数でない）
質的変数も含めて、あらかじめ決められた数値コードに
変換されて蓄積される。前記表１のかっこ内の値がこの
数値コードの一例である。なお作業がなかった場合の数
値コードは０と決められている。

【００４２】年次データ表の作成と表示 作業変数データを蓄積しながら、１年間の作業状況を時
間順に示す年次データ表を作成し（ｓ２０６）、表示す
る（ｓ２０７）ことができる。図５は年次データ表の一
例を示し、生産者Ａの、２０００年度のある圃場の作業
状況を示している。このような年次データ表は全ての農
産物、圃場について作成されうる。また必要に応じて、
ある月だけの作業状況を示す月次データ表や、複数年に
わたる作業状況を示す複数年次データ表なども同様に作
成、表示することができる。

【００４３】図５は２０００年度のみかんの作業状況を
示した、１月から始まり１２月で終わる年次データ表の
例であるが、葉菜類など生育期間の短い農産物であれば
数ヶ月分の月次データ表を表示すれば足りることもあ
る。また秋に播種して育てる野菜などは２カ年にわたる
適宜な期間の月次データ表を作成・表示するようにす
る。

【００４４】作業工程管理者や生産者は、年初に過去の
年次データ表を参照すれば本年の作業日程の計画を立て
る上などで参考とすることができる。また、１つの農産
物を複数の圃場で生産している場合はそれらの年次デー
タ表を並べて表示するなどの機能も備えればより好まし
い。１つの圃場で複数の農産物を生産している場合など
も、それらの農産物年次データ表を並べて表示できれば
圃場ごとの作業日程の計画が立てやすく、さらに好まし
い。

【００４５】気象データによる補正値の計算 上記年次データ表の作成とは別に、この実施形態では、
日々蓄積される現在の作業変数が示す現在の作業状況
を、わかりやすい時系列グラフに表示する処理や、標準
モデルデータと比較して作業状況を評価する処理を行
う。それらの処理を実行するための準備として、まず蓄
積された作業変数値の、天候による年ごとのばらつきを
補正するための補正値を気象データから計算する（ｓ２
０３）。気象データは気象端末１０４から受信され（ｍ
２０１）、年別、時間順に整理されて外部変数データベ
ース２４に蓄積されている（ｓ２０２）。作業変数値の
天候によるばらつきとは、例えばある年は晴天で収穫作
業を行うことができたが別の年は雨天であったので作業
能率が著しく劣った、というときなどに発生する。具体
的には日平均湿度、日平均温度、日照時間、風量などの
データを用いる。

【００４６】補正値の具体的な計算方法は、例えば以下
のようなものである。まず、積算温度（ｘとする）など
の過去数年分集積したデータを母集団とする。例えば過
去５年分集積していればこれをｘ１〜ｘ５とする。この
母集団が正規分布に従うとして、その平均値と標準偏差
を求める。次に、本年の積算温度（ｘ６）が例えば、ｘ
６＝ｘの平均値＋ｄ と表現されるとする。そのとき
ｘの平均値±ｄ の範囲に標本が含まれる確率を％で表
し、これをｘ補正値とする。例えば、同様に雨量などそ
の他のデータからｙ補正値、ｚ補正値などを求めること
もできる。

【００４７】こうして求めた補正値は例えば、後述する
自然的ばらつきの計算ステップ（ｓ２１０）などで使用
される。なお、上記の年次データ表も補正値による補正
を行ってから作成することとしてもよい。

【００４８】作業状況変数の３次元座標化 図６は、図３のステップｓ２０３から続く処理を示すフ
ローチャートである。前記補正ステップｓ２０３の次
に、時系列グラフ表示処理、および作業状況評価処理の
ための基礎作業として、質的な変数も含む多次元の作業
変数データを３次元の座標値に変換する（ｓ２０８）。

【００４９】各作業日の作業変数値は前述したように数
値コード化されて作業変数データベース２２に格納され
ている。各作業日の各数値コードは読みとられて１つの
３次元座標に変換されるが、その変換規則はあらかじめ
変換テーブル記憶部２５に格納された変換テーブルに記
録されている。図７にこの変換テーブルの一部を示す。
３次元座標の各軸は、Ｘ軸が時間軸であり、Ｙ軸は作業
内容を、Ｚ軸は物質の出入りを表す軸とする。表１で２
月１０日の作業内容を表す数値コードであった、「２−
１−１−２」は変換テーブルによるとＹ座標値２３とな
る。同日の物質の出入りを表す数値コード「６−１０−
０−０」は変換テーブルによってＺ座標値２０となる。
他の日の数値コードについても同様に変換テーブルに従
ってＹ、Ｚ座標値に変換される。

【００５０】表２は図７の変換テーブルに従って作業変
数値をＹ、Ｚ座標値に変換した結果の一例を示す表であ
る。２月１０日、３月５日、１２月３日の各作業日の作
業変数の変換結果である。

【表２】

【００５１】ここで、変換テーブルの座標値は、似た作
業内容である場合はその値が近くなるように工夫されて
いる。例えば、作業変数２−１−１−２と作業変数２−
３−１−２は、ともに作業の種類が除草であって、作業
員が違うだけなので、その結果、両者のＹ座標値は２３
と２５という近い値となっている。一方作業変数５−１
−１−１はその日の作業の種類（収穫）そのものが上記
作業変数とは違うのでＹ座標値もそれらと大きく異なり
５３となっている。なお、生産者が入力ミスした場合や
入力を忘れた場合は、通常その数値コードが適正な値か
ら大きくはずれるので、座標値も異常なものとなる。

【００５２】また２月１０日と３月５日のＺ座標値がと
もに２０に変換されているのは、以下のような計算の結
果である。すなわち、まず除草剤の種類によってその毒
性の値を評価し数値化する。ここでは２月１０日の除草
剤Ｔは毒性が２、３月５日の除草剤Ｓは毒性が４であ
る。それぞれの毒性値に投入量を乗じて、２月１０日は
２×１０ｋｇ＝２０、３月５日は４×５ｋｇ＝２０とな
った。

【００５３】また、物質の出入りを表すＺ座標値の決定
において、物質が投入された場合は正の値を取り、収穫
などで物質が排出された場合は負の値を取ることとし
た。１２月３日の物質の出入りはみかんの収穫が５００
ｋｇであったので、Ｚ座標値は−５００となっている。

【００５４】３次元時系列グラフ表示 次に変換された３次元座標値をＸ軸を時間軸とする３次
元グラフとして表示する（ｓ２０９）。図８は２０００
年度の３月時点までの作業状況を表示したグラフであ
る。このスケールではなめらかな曲線に見えるが、一日
一点ずつの座標点を順に線分でつないだものである。こ
こでは２０００年度のグラフとともに、標準モデルデー
タ、および気象条件が２０００年度と似ていた例として
１９９６年度の作業状況を示すグラフを合わせて表示し
ている。ここで、標準モデルデータのグラフは比較的な
めらかに推移していることに注意されたい。これは、適
切な作業状況であればなめらかなグラフとなるように前
記変換テーブルを規定してあるからである。従って、各
年のグラフも適切な作業内容であればなめらかに推移
し、かつ標準モデルデータと似たように推移するはずで
ある。

【００５５】１９９６年度のグラフは比較的標準モデル
データと似たなめらかな推移を示している。各年のデー
タは、年ごとの気象条件のばらつきについてはステップ
ｓ２０３により補正されているものの、例えば同じ作業
を行ったとしても作業員が違えばある程度のばらつきは
現れるはずであり、１９９６年度のグラフと標準モデル
データとの差はそのようなものだと推測される。

【００５６】一方、２０００年度のグラフは１月付近で
他のグラフと大きく異なる推移を示している。これほど
の大きな差違が現れる理由はいくつか考えられるが、例
えば、不慣れな作業員が肥料や除草剤などの量を大き
く間違えて投入した、データの入力ミス、もしくは入
力の懈怠が生じた、などである。いずれにしてもこのグ
ラフによれば何らかの異常が発生したことが一目瞭然に
わかるので、ただちに生産者Ａに対して、警告を発し、
原因を確かめることができる。

【００５７】なお、この実施形態では気象データによっ
て補正した作業変数を用いて各グラフを作成している
が、補正処理ステップｓ２０３を省略することによって
補正なしの作業状況を表す３次元グラフを作成し、表示
することも可能である。

【００５８】現在の作業状況を評価 ステップｓ２０９では、３次元グラフから目視によっ
て、現在の作業状況に何らかの異常が生じたことを発見
したが、次に、より定量的に現在の作業状況が適正であ
るかどうか評価するステップｓ２１０〜ｓ２１３につい
て説明する。この評価ステップは基本的に２段階の処理
を行う。第１段階は自然的要因によるばらつきの評価
（ｓ２１０、ｓ２１１）、第２段階は人為的要因による
ばらつきの評価（ｓ２１２、ｓ２１３）と呼ぶ。

【００５９】まず第１段階では、天候のばらつきによる
もの以外の作業状況のばらつきを計算し評価する。天候
のばらつきによるもの以外のばらつきとは例えば、ほう
れん草などを栽培する途中なんらかの理由で半分の株に
病害が発生し、欠株となった場合、自然と追肥の量も半
分になる。ところがこの場合「追肥量」という作業変数
の値が２分の１となるので、前記時系列グラフの推移に
は順調な年の推移と較べて差違が生じる。このようなば
らつきを「自然的要因によるばらつき」と呼ぶ。

【００６０】ステップｓ２１０では自然的要因によるば
らつきを定量的に計算する。具体的な計算方法を図８の
グラフで説明する。ここでは２０００年度の１月はじめ
の自然的ばらつきを調べるとする。まず、２０００年度
のグラフの１月はじめの適宜なｘ軸範囲（これは一定の
期間を表す）を定め、その範囲内に属する各点を隣り合
う点同士結んで（３次元の）ベクトルを作る。例えば、
１月１日〜１月１１日の１１日間に対応する１１点（ｐ
１〜ｐ１１とする）から１０のベクトルをつくる（ベク
トルｐ１ｐ２、〜ベクトルｐ１０ｐ１１とする）。同様
に標準モデルデータの１月１日〜１月１１日の１１点
（ｓ１〜ｓ１１）から１０のベクトル（ベクトルｓ１ｓ
２〜ベクトルｓ１０ｓ１１）を作り、さきの１０のベク
トルと比較する。

【００６１】その比較の方法は、各対応するベクトルを
較べて違うものがどれくらいあるかどうかを調べる。
「ベクトルが同じ」とはここでは３次元ベクトルの各成
分が全て同じということである。従って「ベクトルが違
う」とは３成分のうち少なくとも１つの成分が異なると
いうことである。例えば１０個のベクトルのうち９個が
同じベクトルであれば（１０−９）／１０＝０．１＝１
０％が異なることになり、２０００年度のこの期間の作
業状況と同じ期間の標準モデルデータの作業状況は自然
的な要因で１０％異なるということになる。

【００６２】ただしこの１０％という数値の中には天候
によるばらつきも含まれている。そこでこの１０％か
ら、まず補正値の計算ステップ（ｓ２０３）で求めた天
候データによる補正値を減ずる。減じた後で残った数値
が「自然的要因によるばらつき」の値であり、これを
「自然的ばらつき値」と呼ぶことにする。２０００年度
のグラフの推移が標準モデルのグラフの推移から大きく
異なれば、天候によるばらつきがよほど大きくない限
り、自然的ばらつき値が大きくなる。なおこの例では１
１日間の期間で比較したがこの期間は適宜に変更可能で
ある。また、ベクトルの比較をする際に、３成分とも完
全に一致することは実際は少ないと思われるので、適宜
な許容範囲以内であれば「ベクトルが同じ」とすること
としてもよい。

【００６３】以上のように計算された自然的ばらつき値
が１０％以上である場合は、人為的要因によるばらつき
が生じている可能性があると判断され、次にこの人為的
要因によるばらつきを定量的に計算する（ｓ２１２）。
人為的要因によるばらつきとは、例えば投入する肥料や
薬剤の種類や量を他の年とは大幅に変えたことや、また
は生産者のコンピュータ入力ミス、入力忘れなどであ
る。作業員のミスによるものでなくても、肥料や薬剤の
種類や量が大幅に変われば収穫の量や品質に大きな影響
を与えるので、そのような場合は当日の作業日誌を確認
したり生産者に問い合わせて原因を探る必要がある。

【００６４】人為的ばらつきが大きいときには、例えば
図８の領域Ａのようになると思われる。領域Ａ以外の部
分では２０００年度のグラフは標準モデルおよび１９９
６年度のグラフと比較的似た推移を示しているが、領域
Ａでは大きく異なっている。

【００６５】人為的ばらつき値は次のように計算する。
自然的ばらつき値の計算において、２０００年度の各ベ
クトルが標準モデルの対応する日付のベクトルと同じか
否かを調べたが、このうちベクトルが異なっていた日付
の両点を比較する。例えば先の例でベクトルｐ１ｐ２と
ベクトルｓ１ｓ２が異なっていたとすると点ｐ２とｓ２
とを比較する。その比較の仕方は、ｐ２とｓ２のｘ座標
軸からの距離をもって比較する。例えば、ｐ２のｚ座標
軸からの距離が８、ｓ２が１０だったとすれば両者は
（１０−８）／１０＝０．２＝２０％異なることにな
り、２０００年度の１月２日と標準モデルの１月２日の
作業状況は人為的な要因で２０％異なるということにな
る。この２０％を「人為的ばらつき値」と呼ぶことにす
る。この人為的ばらつき値が１０％以上であるか１０％
未満であるかを判断し（ｓ２１３）、１０％未満の場合
には前記年次データ表などを確認する。

【００６６】警告画面の送達 ステップｓ２１３で人為的ばらつき値の評価を行った結
果、ばらつき値が１０％を越える場合には、生産者Ａに
警告を与える処理に移る。まず、当該作業日の作業状況
を作業変数データベース２２から読み出して、その作業
内容を確認する（ｓ２１５）。そして人為的ばらつきの
原因を推測した上で、次に生産者Ａに対する警告画面を
作成し（ｓ２１６）、この画面を送信制御手段１８から
インターネットを介して生産者Ａに送信する（ｓ２１
７）。例えば警告画面には「○月×日の作業状況を示す
グラフにおいて異常な動きが見られます」といった警告
メッセージとともに、「当日の作業内容は肥料投入であ
ったはずですが、その投入量や肥料の種類を例年と大幅
に変えてはいませんか？もしくは当日のデータ入力に誤
りがありませんでしたか？」といったメッセージが表示
される。入力されるべきデータが入力されていない（入
力の懈怠）場合は「当日のデータ入力をお忘れになった
ようです正しく入力し直してください」といったメッセ
ージが送信される。生産者Ａはこれらの警告画面を受け
て、ただちに異常の原因を探ることができる。

【００６７】＝＝＝変形例など＝＝＝収量の予測 前記ステップｓ２０９で３次元グラフを表示した（図
８）。このグラフを用いて現在の作業状況から今年の収
穫量を予測することができる。最も簡単な方法として
は、標準モデルデータや過去のグラフの推移と現時点ま
でのグラフを比較して目視によって今年の収量を予測す
る。

【００６８】より正確な予測を行うためには、例えば、
ステップｓ２０８で作成された３次元座標値データやス
テップｓ２１０で求めた自然的ばらつき値などに基づき
以下のような計算を行う。ここでは人為的な要因による
ばらつきは一切なかったものとする。まず収量予測の対
象となる圃場の収量予測定数ｃを求める。ここで、ｃは
次のように定義する。すなわち、作付け時（ｘ＝０）の
個体数（野菜ならば播種数、果樹なら花芽の数など）か
ら理論上半年後（ｘ＝６ヶ月）に残存するであろう個体
数を求めた数と、実際に例年収穫される平均数との比で
ある。理論上残存するであろう個体数を求めるにはゴン
ベルツの法則（ＪＩＳハンドブック「品質管理」１２０
頁参照）などを用いる。例えば、作付け株数２００のと
き、理論上は１００株残るはずのところ、例年１２０株
が収穫できるとすれば、ｃ＝１２０／１００＝１．２と
なる。

【００６９】次に、本年の作付け時ｘ＝０から収量予測
時点までの自然的ばらつき値ｄ（％）を求め、先のｃ
に、絶対値｜１−（ｄ／１００）｜を乗じ、その値を本
年の作付け数に乗じて予測収量とする。すなわち、予測
収量Ｅ＝（本年作付け数）×ｃ×｜１−（ｄ／１００）
｜となる。この収量予測計算を行う時期としては、生育
期間のごく初期では不可能であるが、果樹の場合は前年
の収穫後（または作業日誌の入力開始後）１ヶ月、根菜
類で３ヶ月、葉菜類では２０日前後で計算が可能であ
る。

【００７０】現在青果市場などで発表される収量の予測
は、生産者から電話で出来具合を聞くというきわめて誤
差の大きい手段に頼っているが、この方法によれば早い
時期からより正確に収量の予測を行うことができる。

【００７１】生産者・農産物の格付け 各生産者の作業状況を、上記の３次元時系列グラフなど
を用いて比較することによって生産者の格付けを行うこ
ともできる。従来、収穫された農産物から、または作業
状況の一部を観察するなどして生産者の格付けを行うこ
とは可能であったが、本発明の生産管理システムでは作
業状況のデータを継続的に蓄積しているのでより正確な
格付けを行うことができる。具体的に評価する方法とし
ては例えば、収穫物の量や品質に加えて、毎年の作業状
況がどれだけ一定しているか、または標準モデルとどれ
だけ類似しているかなどを考慮する。

【００７２】また、そのような独自基準による格付けを
行うのみならず、農林水産省などの公的機関で制定され
ている有機農産物の認定基準を、各生産者がどれだけ満
たしているかといった評価も本システムによれば正確に
行うことができる。肥料や薬剤の種類や使用量などを含
めた詳細な作業状況を入手することができるからであ
る。

【００７３】その他 上記実施形態では管理システムと生産者コンピュータ、
および管理システムと気象端末などを電話回線とインタ
ーネットを介して接続することとしたが、規定のプロト
コルに従って相互にデータ通信が可能であれば、それぞ
れ専用回線を敷設して接続するなど上記以外の回線を用
いることももちろん可能である。

【００７４】上記実施形態では生産者コンピュータ１０
１におけるユーザインターフェースは通常のインターネ
ットブラウザとしたが、これ以外にもテレビ電話やイン
ターネット電話を利用して自動音声応答技術と音声認識
技術を利用してもよい。その場合、コンピュータ操作が
苦手な生産者にとっては日々の入力作業がよりいっそう
容易になるので好ましい。また、生産者コンピュータに
おける全ての入力画面は、双方向対話型のプログラムに
よって入力操作を導くようにすれば生産者にとってより
いっそう使いやすいものとなる。

【００７５】上記実施形態では作業変数データを３次元
数値に変換して一見してわかりやすい３次元時系列グラ
フを作成したが、作業変数データの表す内容を単純化し
すぎないように４次元以上の座標値の時系列データに変
換することとしてもよい。その場合は、作業変数を適宜
にグループ分けして２次元や３次元のグラフを複数作成
するなどとすればよい。４次元以上の場合でも上記ステ
ップｓ２１０〜ｓ２１３の評価計算などは、データの次
元が増えるだけで同様に行うことができる。

【００７６】上記実施形態では外部変数として気象観測
データのみを使用したが、衛星からの近赤外線による作
物の生育状況観測データなども適宜使用することとして
もよい。例えば収量の予測計算を行う際に利用すればよ
り正確な収量予測を行うことができる。以上農業におけ
る例について説明したが本発明の生産管理システムは、
畜産業、および養殖などの水産業においても同様に適用
可能である。

【００７７】

【発明の効果】本発明の農業および水産業用生産管理シ
ステムによれば、情報ネットワーク技術を用いて農家な
どから必要なデータを収集し、その農家に代わって作業
工程を集中的に管理する生産管理情報システムが提供さ
れる。また、気象条件などの外的要因をも適切に考慮し
た上で、生産産物の当年の収量や品質の予測を行うこと
ができる農業および水産業用生産管理システムが提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生産管理システムの一実施形態を示す
ネットワーク構成図である。

【図２】同実施形態のシステム構成図である。

【図３】同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】同実施形態の作業日誌入力画面の一例である。

【図５】同実施形態の年次データ表の一例である。

【図６】図４のフローチャートの続きを示すフローチャ
ートである。

【図７】同実施形態の変換テーブルの一部を示す例であ
る。

【図８】同実施形態の３次元時系列グラフの一例であ
る。

【符号の説明】

１０ 生産管理システム １２ 制御部 １４ データ転送経路 １６ 受信制御手段 １８ 送信制御手段 ２０ 気象データ受信制御手段 ２２ 作業変数データベース ２４ 外部変数データベース １０１〜１０３ 生産者コンピュータ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産者側が使用する生産者コンピュータ
   と適宜な通信回線を通じて接続された、生産物の生産状
   況を所定の生産サイクル単位で管理する生産管理システ
   ムであって、 前記生産者コンピュータから入力された、各時点の作業
   内容や生産量を含む作業状況を表す作業状況変数のデー
   タを受信する受信手段と、 前記受信手段で受信した各種作業状況変数データを蓄積
   する第１の記憶手段と、 生産物ごとの標準的な作業状況を時系列に示す標準モデ
   ルデータを記憶させた第２の記憶手段と、 前記作業状況変数を所定次元の座標値に対応させる対応
   テーブルである作業変数変換テーブルを記憶させた第３
   の記憶手段と前記第１の記憶手段に蓄積された各種作業
   状況変数データを取り出し、前記作業変数変換テーブル
   に基づいて所定次元の座標値に変換する作業変数変換手
   段と、 前記座標値に変換された作業状況変数データを、前記標
   準モデルデータとともに時系列に表示する作業状況表示
   手段とを含むことを特徴とする生産管理システム。
2. 【請求項２】 請求項１の生産管理システムにおいて、
   前記作業変数変換テーブルは前記作業状況変数を３次元
   座標値に対応させる対応テーブルであって、前記作業状
   況表示手段は、前記座標値に変換された作業状況変数デ
   ータを、前記標準モデルデータとともに時系列に３次元
   グラフに表示することを特徴とする生産管理システム。
3. 【請求項３】 請求項１の生産管理システムにおいて、
   気象観測データを含む外部変数データを適宜な外部シス
   テムから受信する第２の受信手段と、前記外部変数デー
   タを蓄積する第４の記憶手段とを含み、 前記作業状況表示手段の代わりに、 前記第２の記憶手段から取り出した標準モデルデータ
   と、前記第１の記憶手段から取り出した過去サイクルの
   作業状況変数データと、前記第４の記憶手段から取り出
   した現在サイクルおよび過去サイクルの外部変数データ
   とに基づいて、現在サイクルの作業状況変数データを分
   析し、現在サイクルの作業状況を評価する作業評価手段
   と、 この作業評価手段による評価結果を表示する手段とを含
   むことを特徴とする生産管理システム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の生産管理システムにお
   いて、前記作業評価手段は、前記作業変数変換テーブル
   に基づいて所定次元の座標値に変換された前記各種作業
   状況変数データを、前記第４の記憶手段から取り出した
   現在サイクルおよび過去サイクルの外部変数データに基
   づいて補正した後、前記標準モデルデータに対するばら
   つきから人為的要因によるばらつきを抽出し、この抽出
   されたばらつきを評価結果とすることを特徴とする生産
   管理システム。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の生産管理シス
   テムにおいて、前記生産管理システムは、さらに、前記
   作業評価手段による評価結果に基づいて、作業状況が不
   適正であると判断されたときに警告データを生成し、こ
   の警告データを前記生産者コンピュータに送信する警告
   データ送信手段とを含むことを特徴とする生産管理シス
   テム。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の生産
   管理システムにおいて、前記標準モデルデータと過去の
   作業状況変数データと現在の作業状況変数データに基づ
   いて現在の生産の生産量を予測する生産量予測手段を含
   むことを特徴とする生産管理システム。
7. 【請求項７】 生産者側が使用する生産者コンピュータ
   と適宜な通信回線を通じて接続されたシステムによっ
   て、生産物の生産状況を所定の生産サイクル単位で管理
   する生産管理方法において、 前記生産者コンピュータから入力された、各時点の作業
   内容や生産量を含む作業状況を表す作業状況変数のデー
   タを受信する段階と、 前記受信手段で受信した各種作業状況変数データを第１
   の記憶手段に蓄積する段階と、 生産物ごとの標準的な作業状況を時系列に示す標準モデ
   ルデータを第２の記憶手段に記憶させる段階と、 前記作業状況変数を所定次元の座標値に対応させる対応
   テーブルである作業変数変換テーブルを第３の記憶手段
   に記憶させる段階と、 前記第１の記憶手段に蓄積された各種作業状況変数デー
   タを取り出し、前記作業変数変換テーブルに基づいて所
   定次元の座標値に変換する段階と、 前記座標値に変換された作業状況変数データを、前記標
   準モデルデータとともに時系列に表示する作業状況表示
   段階とを含むことを特徴とする生産管理方法。
8. 【請求項８】 請求項７の生産管理方法において、気象
   観測データを含む外部変数データを適宜な外部システム
   から第２の受信手段で受信する段階と、前記外部変数デ
   ータを第４の記憶手段に蓄積する段階とを含み、 前記作業状況表示段階の代わりに、 前記第２の記憶手段から取り出した標準モデルデータ
   と、前記第１の記憶手段から取り出した過去サイクルの
   作業状況変数データと、前記第４の記憶手段から取り出
   した現在サイクルおよび過去サイクルの外部変数データ
   とに基づいて、現在サイクルの作業状況変数データを分
   析し、現在サイクルの作業状況を評価する作業評価段階
   とこの作業評価段階による評価結果を表示する段階とを
   含むことを特徴とする生産管理方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の生産管理方法におい
   て、前記作業評価段階は、前記作業変数変換テーブルに
   基づいて所定次元の座標値に変換された前記各種作業状
   況変数データを、前記第４の記憶手段から取り出した現
   在サイクルおよび過去サイクルの外部変数データに基づ
   いて補正した後、前記標準モデルデータに対するばらつ
   きから人為的要因によるばらつきを抽出し、この抽出さ
   れたばらつきを評価結果とする段階を含むことを特徴と
   する生産管理方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または９に記載の生産管理方
    法において、前記生産管理方法は、さらに、前記作業評
    価段階による評価結果に基づいて作業状況が不適正であ
    ると判断したときに警告データを生成し、この警告デー
    タを前記生産者コンピュータに送信する警告データ送信
    段階とを含むことを特徴とする生産管理方法。
11. 【請求項１１】 請求項７から１０のいずれかに記載の
    生産管理方法において、前記標準モデルデータと過去の
    作業状況変数データと現在の作業状況変数データに基づ
    いて現在の生産の生産量を予測する生産量予測段階を含
    むことを特徴とする生産管理方法。