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浅谈建立智慧农业新格局

(HowtoEstablishNewPatternofSmartAgriculture)

王大刚

摘要：本文作者通过近三十年的实际工作，探讨了如何利用计算机等现代科学技术，改善农

业生产条件，加强农业科研换代，加速农业科学进步，进而在中国这样一个农业大国建立智

慧农业的新格局。

关键词：区域规划，计算机技术，智慧农业

Abstract:Byworkingnearly30years,wediscusshowtoutilizemodernscienceand

technologytoimproveouragricultureproductioncondition,toenhancetherenewal

ofscientificresearchinagriculturefield,toacceleratetheprogressinscience

andtechnologyofagriculture,sothatwecouldestablishanewpatternofsmart

agricultureinChina.

Keywords:regionalagriculturaleconomy,computertechnology,smartagriculture

农业是我国国民经济的基础，中国经济的快速增长离不开农业经

济的发展。面对“人多地少，资源短缺、环境恶化，人增地减”的农

业现状，要保证农业经济的可持续发展，关键在于推动农业科学技术

的进步，因此有必要建立一个现代化的农业体系，并由传统农业和工

业农业过渡到智慧农业。下面笔者将我们十余年的尝试和体会向诸位

专家做以简短汇报，有不当之处，敬请不吝赐教。

1、利用系统工程理论，建立区域农业经济模型

从一九八六年开始，我们配合一些系统工程专家，在辽宁省的凌

源县开始进行建立区域农业经济模型的尝试性工作。

辽宁省的凌源县是一个“七山一水二分田”的贫困县，农业人口

多，可耕地面积少，水资源严重缺乏。影响区域农业经济的因素很多，

而且其间关系错综复杂，我们以经济效益和生态效益的统一为出发点，

根据当地的地貌和地质结构，首先利用系统工程的“黑匣子”理论，

在当时比较完备的农业区划数据的基础上，运用“最小二乘法”等现

代控制理论的运算方法，建立起最优化的模型函数。在此基础上，通

过计算机编程，运算出区域农业经济的边界指标，将凌源县划分种植

业区、养殖业区、石料开采区、土特产品加工区、资源工业区和非资

源工业区等六个基本区域。

在此基础上，我们采用线性规划方法，重点建立了种植业的区域

经济模型。我们的目标是通过建立合理的约束及选择目标函数来反映

种植业内部、外部的各种联系和制约，体现经济效益和生态效益的统

一。

凌源县种植业区包括五个综合区，25种土属，土属组合43个，

主要农作物播种方式（包括间种、两茬及轮作）共20种。在当地农

业专家的配合下，根据每块土地的土质特点及耕作习惯等，在43×

20个交叉点上确定出230个可取点作为基本变量。

目标函数：Maxf(x,x,x)=cx+cx+cx。x→总产值；x→净产

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值；x→农民收入；c,c,c→权重。

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约束指标：土地约束为0，1矩阵向量；水资源约束5×10矩阵

向量；动力约束为1×3矩阵向量；生态矩阵为α参数平衡矩阵；产

销均衡约束为简单趋势矩阵；需求及市场约束由全县需求及产量与区

域需求及产量六类约束构成。

针对目标函数c,c,c系数和生态矩阵的α参数，我们下一步的

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任务是通过计算机编程，得到实现高效农业的最佳系数组合。

2、利用计算机技术，设计高效农业方案

上世纪八十年代，我们利用C语言和Sybase数据库开发了《凌

源县种植业优化模型自动生成》软件，基本上实现了（1）生成种植

业