“QUEEN” 严肃游戏:探索半干旱地区农牧融合发展新路径

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Agricultural Systems 6.1

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  在半干旱的布基纳法索,混合农牧系统面临诸多困境,为探索改善农牧融合与生产的方法,研究人员开发 “QUEEN” 严肃游戏。结果显示游戏能激发农民尝试新实践,还能识别目标权衡与改进路径,为相关研究和实践提供了有价值的工具。

  在广袤的西非半干旱地区,混合农牧系统是当地人们获取食物和收入的主要依靠。然而,这片土地上的农牧系统深陷困境,犹如陷入了一个难以挣脱的恶性循环。作物种植和畜牧养殖的生产力远低于其生态潜力,外部和内部投入(如浓缩饲料、养分和灌溉资源)的应用极为有限,养分循环的潜在益处也大多未被充分挖掘。为了维持生计,这些农牧系统不得不严重依赖外部输入的饲料和谷物,粮食安全问题如同高悬的达摩克利斯之剑,时刻威胁着当地居民的生活。
在此背景下,来自国外的研究人员开展了一项旨在改善现状的研究。他们精心开发了一款名为 “QualitativE Evaluator of farm productioN(QUEEN)” 的严肃游戏,希望从农民的视角出发,深入理解他们的决策过程,探寻提升农牧融合度以及各子系统(作物和畜牧)生产水平的有效途径。这一研究成果发表在《Agricultural Systems》上,为该领域带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,运用 ARDI(Actors, Resources, Dynamics and Interactions)方法,精准识别当地农牧系统的组成部分及其相互作用,为游戏开发奠定坚实基础。在游戏开发过程中,通过与研究人员和农民的多轮迭代测试,不断优化游戏机制。同时,创建数字版本的游戏,在 Netlogo 6.2.1 环境下进行 30,000 次模拟,探索游戏的解空间,分析各种策略的潜在结果。此外,组织了 3 次试点游戏会话,收集参与者在游戏中的决策和资源交换数据,并通过游戏后的问卷调查,深入了解他们的体验和看法 。

游戏会话结果


  1. 农场管理:在游戏会话中,高粱成为种植面积占比最大的作物,平均占据 45% 的地块,其次是豇豆(34%)和芝麻(17%)。豇豆和绿豆常与高粱进行条带间作,应用率达 63%。参与者频繁施用粪肥和化肥,分别有 59 次和 45 次(共 60 次机会),但覆盖物仅施用 29 次。在收成不佳的年份(第二轮和第三轮),参与者主要购买高粱谷物以满足家庭食物需求;而在收成好的年份(第四轮和第五轮),则主要出售豇豆和芝麻谷物。牲畜的买卖相对较少,小反刍动物是交易最频繁的牲畜类型。
  2. 参与者策略与认知:参与者的目标各不相同,部分人试图增加现金和 / 或作物、畜牧产量,而另一些人则只求维持资源或满足家庭温饱。9 名参与者认为自己在游戏中实现了目标。条带高粱 - 豆类间作是主要策略,8 名参与者采用这一方法;5 名参与者通过出售谷物获取现金。参与者表示游戏中的决策与现实存在差异,例如在现实中,他们不会像游戏中那样频繁出售高粱谷物,且更倾向于传统的高粱 - 豇豆穴内间作。此外,游戏中资源交换较少,尽管多数参与者在现实生活中有种子、谷物和作物残渣的交换行为,但在游戏会话中仅出现 3 次生物质交换。参与者从游戏中主要了解到间作的益处,尤其是在不利季节,连续间作能增加产量;部分人还学到了在不利季节的农场管理方法,但对作物轮作的认知较少 。

游戏解空间


  1. 解空间探索结果:解空间探索表明,游戏提供了广泛的结果可能性。多数模拟(30%)处于 “中等作物 - 中等畜牧” 区域,高畜牧产量与有限作物产量的组合较少(5%),高作物产量与高畜牧产量的概率也相对较低(7%)。粮食不安全家庭成员数量与收获谷物量呈弱负相关,游戏结束时的现金量与谷物和牲畜的买卖关联较弱。游戏中,每个参与者在游戏结束时最多只能维持 4 - 6 头牛,但这种情况极少出现(仅 17 次,概率为 1/10000),更常见的是拥有 0 - 2 头牛。拥有较多牛的同时,难以拥有大量现金、作物残渣或其他牲畜。
  2. 参与者结果与最优模拟对比:模拟代理农民的作物价值平均高于现实参与者(分别为 122 和 94 现金单位),而现实参与者的畜牧价值平均高于最优模拟(分别为 77 和 65 现金单位),两者的现金价值相似(分别为 58 和 54 现金单位),但现实参与者的作物、畜牧和现金总价值低于最优模拟(分别为 229 和 241)。现实参与者在游戏中主要处于 “有限作物 - 高畜牧” 生产区域,而最优模拟中的代理农民则逐渐从有限作物和高畜牧生产转向高作物和高畜牧生产。在作物种植系统方面,最优模拟与游戏会话存在差异,最优模拟中各作物的地块分配更为均匀,且更多地应用覆盖物;在资源交换方面,最优模拟中资源交换频繁,而游戏会话中则较少 。

研究结论与讨论部分具有重要意义。一方面,“QUEEN” 游戏通过迭代开发,平衡了游戏的易玩性和对农牧系统关键要素的呈现,为农民和研究人员提供了一个虚拟实验室,促进了双方的交流与合作。游戏结果显示,参与者的决策虽受现实影响,但也受到游戏机制的驱动,尝试了新的管理方式,这表明游戏在推动农民探索新实践方面具有一定潜力。另一方面,解空间探索帮助识别了游戏结果中的权衡关系和理论 “策略”,但这些 “策略” 受游戏简化和假设的影响,在现实中实施存在困难 。

总体而言,“QUEEN” 游戏为半干旱西非地区的混合农牧系统研究提供了一个创新的视角和有力的工具。它不仅有助于理解农民的决策行为,还为探索农牧融合与生产改进的策略提供了参考。未来,该游戏可进一步改进和拓展,如考虑劳动力和非农收入等因素,与其他模型相结合,以更全面地研究农牧系统,为解决实际问题提供更有效的方案 。

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