安徽农业科学袁允燥怎则灶葬造

作者简介朱春江渊1970-冤袁男袁江苏连云港人袁博士研究生袁研究方向院水资源规划尧区域发展理论尧规划及管理遥收稿日期圆园园6蛳03蛳24以科学发展观为指导袁大力调整和优化农业经济结构袁是经济战略性调整的重要内容袁也是农村经济工作的重中之重[1]遥2003年山东枣庄市农业总产值达到874700万元袁农业经济蓬勃发展遥目前袁农业发展存在许多有利的因素袁如枣庄市通过涝洼地建设不断增加农作物播种面积袁乡村劳动力资源较丰富袁农业科技含量不断提高袁水资源尧农业生态有机肥料等日趋得到合理利用遥为合理利用区域农业资源袁实现农业经济效益的最大化袁笔者根据地区自然尧经济条件的特点和社会的需求[2]对农业种植业结构进行了优化研究遥1规划数学模型及优化设计1.1规划数学模型1947年袁丹捷格在运筹学基础上创立了线性规划模型袁这一模型在市场运作尧生产经营等管理领域得到广泛应用[3]遥它是数学规划与运筹学的一个分支袁是运筹学中最常用的一种方法遥线性规划所处理的问题是在经济活动中以最佳的方式分配有限的资源袁以便充分地发挥资源的效能最终获取最佳经济效益[4]遥线性规划模型如下院设aij尧bi尧cj渊i=1袁2噎袁m曰j=1袁2噎袁n冤均为常数袁xj渊j=1袁2袁噎袁n冤为未知量袁称Max渊min)Z=c1x1+c2x2+噎+cnxn渊1冤s.t.a11x1+a12x2+噎+a1nxn臆渊=袁逸冤b1a21x1+a22x2+噎+a2nxn臆渊=袁逸冤b2噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎am1x1+am2x2+噎+amnxn臆渊=袁逸冤bmx1,x2,噎袁xn逸0扇墒设设设设设设设设缮设设设设设设设设渊2冤式渊1冤为目标函数袁式渊2冤为约束条件遥简记为院max渊min冤Z=nj=1移cjxj渊3冤s.t.nj=1移aijxj臆渊=袁逸冤bixj逸0扇墒设设设设缮设设设设渊4冤1.2优化设计农业种植业优化模型算法是在统筹兼顾社会尧生态尧经济效益的基础上袁以土地资源尧农作物需水量尧肥料尧乡村劳动力资源尧农业机械总动力等作为农业种植业规划的约束条件袁以达到经济收益最大化的目标遥为此袁确定如下农业种植业优化模型院maxZ=nj=1移cjxj渊5冤nj=1移aijxj臆bi渊6冤式中袁Z表示粮食尧油料尧棉花和蔬菜瓜类4类农业种植业产值的最大值曰Cj为价值系数袁指每公顷农作物的收益曰x1尧x2尧x3尧x4分别表示粮食尧油料尧棉花和蔬菜瓜类4类农业种植业面积比重袁且x1+x2+x3+x4=1曰bi渊i=1袁2袁3袁4)表示资源约束系数袁即粮食尧油料尧棉花和蔬菜瓜类4类农业种植业平均农作物需水量尧平均农作物施肥量尧平均农作物用工量和平均农作物所需农业机械动力曰aij渊i=1袁2袁3袁4曰j=1袁2袁3袁4冤为资源消耗系数遥根据统计资料[5-9]袁查出4类农业种植业1999耀2003年单产尧总产和总产值遥每公顷农作物的收益渊元/hm2冤=总产值渊元冤总产量渊kg冤伊单产渊kg/hm2冤渊7冤根据式渊7冤袁可得1999耀2003年4种农作物每公顷收益袁见表1遥运用灰色系统理论[10]袁进行4种农作物每公顷收益预测袁得2006尧2007年预测值袁见表2遥1.2.12006年农业种植业优化模型遥为了达到农作物每公顷收益最大化袁要充分考虑土地资源尧农作物需水量尧肥料尧乡村劳动力资源尧农业机械总动力等约束条件遥渊1冤土地资源约束为院x1+x2+x3+x4=1表11999~2003年农作物单位面积收益元/hm2粮食油料棉蔬菜瓜类19997009.4299059690.6011179379.5049528742.0700320005735.3567989023.1002669442.57627127722.1543920016292.7846378442.95731411873.2375524768.7741720025899.0532987802.35146911978.9515525052.7308920037020.2799029706.41426512306.9221525922.26383基于线性规划模型的农业种植业结构优化研究朱春江1袁唐德善2渊1.河海大学商学院袁江苏南京210098曰2.河海大学水利水电工程学院袁江苏南京210098冤摘要以土地资源尧农作物需水量尧肥料尧乡村劳动力资源尧农业机械总动力等作为农业种植业规划的约束条件袁建立基于线性规划的农业种植业结构优化数学模型遥以山东枣庄市为例袁提出农业种植业结构优化方案袁该优化方案具有实用性和合理性遥关键词线性规划曰灰色关联理论曰种植业结构曰优化中图分类号S11+7文献标识码A文章编号0517-6611渊2006冤12-2623-02StudyonStructureOptimizationofAgriculturePlantationBasedonLinearProgrammingModelZHUChun蛳jiangetal渊BusinessSchool袁HehaiUniversity袁Nanjing袁Jiangsu210098冤AbstractThemathematicsmodelofthestructureoptimizationofagricultureplantingindustrybaseonthelinearprogrammingwasestablished袁whichincludedsoilresource袁waterrequirementforcrop袁fertilizer袁countrylaborforceresourceandagriculturemachine.Inthisarticle袁ZaozhuangofShandongprovincewastakenasanexampletopresenttheoptimizationprojectofagricultureplantingindustrystructureandcomparesoptimizationresultwiththehistorydatathroughtheanalysisofthegreyincidencetheory.Theresultconcludedthatthisoptimizationprojecthadpracticabilityaswellasrationalitythatmaybeprovidedasthescientificguidancefortheagriculturedevelopmentdecision蛳making.KeywordsLinearprogramming曰Greyincidencetheory曰Plantingindustrystructure曰Optimization安徽农业科学袁允燥怎则灶葬造燥枣粤灶澡怎蚤粤早则蚤援杂糟蚤援圆园园6袁34渊12冤院2623-2624责任编辑刘月娟责任校对范世群渊2冤粮食尧油料尧棉花和蔬菜瓜类4类农作物每公顷需水量分别为3780尧2350尧3300尧4300m3袁平均需水量不超过3350m3袁所以农作物需水量约束为院3780x1+2350x2+3300x3+4300x4臆3350渊3冤4类农作物每公顷所需肥料分别为428尧548尧520尧440kg袁平均所需肥料不超470kg袁所以所需肥料约束为院428x1+548x2+520x3+440x4臆470渊4冤4类农作物每公顷用工量分别为600尧525尧550尧500个袁平均用工不超过575个袁所以用工量约束为院600x1+525x2+550x3+500x4臆575渊5冤4类农作物每公顷所用农业机械总动力分别为4.7万尧3.5万尧2.8万尧4.2万kW袁平均所用农业机械总动力不超过4.2万kW袁所以所用农业机械总动力约束为院4.7x1+3.5x2+2.8x3+4.2x4臆4.2渊6冤粮食种植面积比重不低于0.62袁所以约束条件为院x1逸0.62渊7冤4类农作物种植面积:x1袁x2袁x3袁x4逸0遥所以袁2006年农业种植业优化模型如下院maxZ2006=8203.1847x1+9439.7155x2+15812.5298x3+23593.2724x4渊8冤s.t.x1+x2+x3+x4=13780x1+2350x2+3300x3+4300x4臆3350428x1+548x2+520x3+440x4臆470600x1+525x2+550x3+550x4臆5754.7x1+3.5x2+2.8x3+4.2x4臆4.2x1逸0.62x1,x2,x3,x4逸0扇墒设设设设设设设设设设设缮设设设设设设设设设设设渊9冤运用单纯形法[11]进行计算机程序求解袁可得优化结果为院x1越0.6200袁x2越0.2801袁x3越0.0814袁x4越0.0185曰maxZ2006为9.4536伊103袁即粮食尧油料尧棉花尧蔬菜分别占耕地比重为0.6200尧0.2801尧0.0814尧0.0185遥1.2.22007年农业种植业优化模型遥对2007年资源消耗系数尧资源约束系数进行微调袁可得如下优化模型院maxZ2007=8498.4977x1+9602.2440x2+17018.4814x3+23117.4662x4渊10冤s.t.x1+x2+x3+x4=13800x1+2400x2+3300x3+4200x4臆3465425x1+540x2+530x3+420x4臆466590x1+520x2+545x3+480x4臆5655.0x1+3.6x2+3.0x3+4.0x4臆4.35x1逸0.60x1,x2,x3,x4逸0扇墒设设设设设设设设设设设缮设设设设设设设设设设设渊11冤同样袁可用计算机程序求解得x1越0.60200袁x2越0.1861袁x3越0.1778袁x4越0.0361遥maxZ2007为1.0746伊104袁即粮食尧油料尧棉花尧蔬菜瓜类分别占耕地比重为0.6000尧0.1861尧0.1778尧0.0361遥2枣庄市农业种植业结构优化2.1历史数据灰色关联分析灰色关联分析算法比较常见袁可参见文献[12]遥将1989耀2003年粮食尧油料尧棉花和蔬菜播种面积分为3组袁即1989耀1993年尧1994耀1998年尧1999耀2003年遥以每组粮食尧油料尧棉花和蔬菜播种面积之和为特征序列袁以播种面积为相关因素序列袁运用灰色关联分析算法进行灰色关联分析袁分别得出对应的灰色相对关联度r1尧r2尧r3袁见表3遥并且袁可得出灰色相对关联度趋势袁见图1遥2.2优化模型与灰色关联结果对比分析优化算法结果表明袁2007年种植业收益较2006年有所增加曰油料所占的比重减少袁棉花所占的比重增加袁粮食所占比重略有下降袁说明农业种植业结构趋于合理遥该分析结果与图1对历史数据的关联分析结论相吻合袁说明优化结果具有合理性尧实用性遥3结论该优化模型适用于农业种植业结构优化袁也适用于农业其他产业结构优化遥所以袁应加大农业科技含量的投入袁进一步改善农业机械总动力资源约束条件袁使得该模型更好地为农业发展决策提供科学依据遥参考文献[1]党耀国袁刘思峰袁王英袁等.江苏省第一产业内部结构调整的数学模型与策略分析[J].农业系统科学与综合研究袁2002渊11冤院241.[2]戚耀南.农业结构最优化方案的论证方法[J].资源开发与市场袁1994渊10冤院76.[3]晏敬东袁简利君.线性规划在工业区资源配置中的应用[J].科技进步与对策袁2004渊10冤院87.[4]安劲萍.线性规划在经济分析中的应用[J].中央财经大学学报袁2005渊1冤:44.[5]山东省统计局.山东省统计年鉴2000[M].北京院中国统计出版社袁2000.[6]山东省统计局.山东省统计年鉴2001[M].北京院中国统计出版社袁2001.[7]枣庄市统计局.枣庄统计年鉴2002[Z].山东袁2002.[8]枣庄市统计局.枣庄统计年鉴2003[Z].山东袁2003.[9]枣庄市统计局.枣庄统计年鉴2004[Z].山东袁2004.[10]邓聚龙.灰预测与灰决策[M].武汉院华中科技大学出版社袁2002.