单位文秘网 2021-07-18 08:15:34 点击: 次
农业发展统筹规划中存在的最优化问题,运用多目标模糊随机优化模型对农作物种植结构的优化配置进行研究。模型同时考虑模糊性因素和随机性因素对优化问题的影响,并以经济效益、商品化程度、环境效益和成本需求最小為主要目标,寻求农作物的最优种植模式。利用模糊定权的方法计算各个目标的权重,以便更加客观、合理地体现各个目标在优化过程中的重要程度。模型理论严谨、计算简易、操作方便,可实现农村人力资源、农业资金以及水-土-作物系统的最佳配置,使各种有限的资源得到充分、合理利用,为区域农业的可持续发展提供优化模型与数学方法,促使农业发展获得更高的综合效益。
关键词种植结构;模糊随机优化;综合效益;模糊数学;相对优属度
中图分类号S 11+5;O 159文献标识码A
文章编号0517-6611(2019)18-0243-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.067
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Fuzzy Stochastic Optimization Model of Crop Planting Structure
ZHANG Chun-qin(Key Laboratory of Machine Learning and Computational Intelligence/College of Mathematics and Information Science, Hebei University, Baoding, Hebei 071002)
AbstractThe optimization problems in the overall planning of agricultural development were pointed out.Using multi-objective fuzzy stochastic optimization model, the optimal allocation of crop planting structure was studied.The model considered the influence of both fuzzy and stochastic factors on the optimization problem, and took economic benefits, commercialized degree, environmental benefits and minimum cost needs as the main objectives to seek the best mode of crop planting.In order to more objectively and rationally reflect the importance of each objective in the optimization process, the weight of each objective was determined by the method named fuzzy decision weight.The model was rigorous in theory, simple in calculation and convenient in operation, it could realize the optimal allocation of rural human resources, agricultural funds and water-soil-crop system, make full and reasonable use of all kinds of limited resources,and provide an optimization model and mathematical method for sustainable development of regional agriculture, so as to achieve higher comprehensive benefits.
Key wordsPlanting structure; Fuzzy stochastic optimization; Comprehensive benefits; Fuzzy mathematics; Relative optimal subordinate degree
现代农业虽然提供了丰富的物质产品,但化肥和农药的滥用造成了土壤侵蚀等生态危机。如果人们在农业发展过程中片面追求经济利益而忽视了对生态环境的保护,则会进一步加深农业生态环境的恶化,严重影响农业的可持续发展。此外,我国水资源分布不均(北方地区缺水严重)、大量农村人口涌入城市务工都加剧了农业水资源和农村人力资源供需的矛盾。因此,只有通过环境、经济、社会等多维度的协调发展,优化农作物的种植结构以缓解水资源和人力资源的供需关系,获取最佳的综合效益,才能使农业获得可持续发展[1-2]。
农业发展是一个复杂的过程,对它进行管理规划时常常面临许多最优化问题,如水土资源的优化配置、农业机械的最佳配备、制定农业资金的最优投资方案、确定农业生产的最佳过程和拟定种植结构的最优模式等。目前,已有不少学者对最优种植模式进行了研究[3-10],但对农作物种植结构的多目标模糊随机优化配置的研究却鲜见报道。事实上,农业发展不但要追求经济效益,还要重视生态效益、社会需求等目标;农作物种植模式的优化过程往往会受到气候、资源、技术、人口和社会等因素的影响,这些因素相互依存、交叉作用,既有人为的模糊性特征,又有客观的随机性存在,但以往的很多研究都是仅仅考虑在模糊不确定性或是随机不确定性的环境下研究种植结构的优化问题。例如,马建琴等[3]、刘潇等[4]、熊黑钢等[5]、黄丽丽等[6]和高明杰[7]研究了模糊环境下的作物最佳种植模式;而张帆等[9-10]考虑了随机环境下的种植结构优化方案。但模糊环境和随机环境往往不是独立存在的,而是相互作用地交织在一起,模糊随机性就是一种具体的表现[11-13]。为了使作物种植结构的优化模型客观、合理并与事实相符,需要在模糊性和随机性的混合交互式环境下建立多目标的模糊随机决策模型,为农作物种植模式的优化提供决策支持和数学方法。鉴于此,笔者运用多目标模糊随机优化模型对农作物种植结构的优化配置进行研究,旨在为区域农业的可持续发展提供优化模型与数学方法,促使农业发展获得更高的综合效益。
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