摘要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。采取數(shù)學(xué)建模技術(shù)是農(nóng)業(yè)精確發(fā)展的主要技術(shù)及基礎(chǔ)。文章介紹了農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)模型的建立以及相關(guān)農(nóng)業(yè)的原理和主要技術(shù)，并分析數(shù)學(xué)建模在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)當(dāng)中具有的主要作用和意義。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；數(shù)學(xué)模型；精確農(nóng)業(yè)

　　隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代逐漸到來(lái)的信息化，現(xiàn)代化，智能化達(dá)到新的高度，人們可以利用主觀意愿去決策某件產(chǎn)品是否進(jìn)行生產(chǎn)，并由此來(lái)滿足當(dāng)下人們的飲食生活需求，避免了傳統(tǒng)形式的浪費(fèi)，所以在現(xiàn)代化的科學(xué)農(nóng)業(yè)當(dāng)中采用數(shù)學(xué)模型以及大數(shù)據(jù)，可有效地將精確農(nóng)業(yè)發(fā)展到一定的高度。

　　1農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)模型的概念及作用

　　1.1數(shù)學(xué)模型的概念

　　1.1.1數(shù)學(xué)建模技術(shù)的概念[2]是將實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理的抽象以及進(jìn)行簡(jiǎn)化，并從中明確整個(gè)系統(tǒng)的變量和部分參數(shù)，采用某種關(guān)系，建立變量與參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，再將這種數(shù)學(xué)關(guān)系應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題當(dāng)中進(jìn)行求解，然后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析討論驗(yàn)證其正確性以及實(shí)際可行性。如果驗(yàn)證準(zhǔn)確，則可將其放入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中；若驗(yàn)證錯(cuò)誤，則需將整個(gè)數(shù)學(xué)公式進(jìn)行重新修改以及循環(huán)驗(yàn)證，直到得到正解為止。

　　1.1.2數(shù)學(xué)建模技術(shù)的作用數(shù)學(xué)模型往往是采用數(shù)學(xué)的公式符號(hào)以及對(duì)應(yīng)的流程圖圖形等，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象而又簡(jiǎn)潔的分析，即主要作用分為解釋預(yù)測(cè)、以及控制。其中，解釋是用來(lái)詮釋某種客觀現(xiàn)象，主要是數(shù)學(xué)科學(xué)的本身性質(zhì)所導(dǎo)致的，由于數(shù)學(xué)本身就基于實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行，所以能夠解釋客觀的現(xiàn)象。預(yù)測(cè)往往是用來(lái)預(yù)知還未發(fā)生的事情，即通常是利用大量的實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的分析并進(jìn)行有效的處理來(lái)預(yù)知具有規(guī)律的發(fā)展趨勢(shì)。控制則是在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，針對(duì)于某一個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行合理的最優(yōu)化控制，而這種最優(yōu)控制往往取決于數(shù)學(xué)模型的有效計(jì)算以及比較，進(jìn)而得出最優(yōu)策略。

　　1.2數(shù)學(xué)模型在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

　　根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀來(lái)看，若采用對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行有效的分析，并建立數(shù)學(xué)模型，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，并分析其結(jié)果再將結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的有效調(diào)整，有效地達(dá)到最優(yōu)化生產(chǎn)的目的，使用這種形式能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效化、先進(jìn)化以及產(chǎn)業(yè)化，有效地降低成本、提高效率，提升了產(chǎn)量及維護(hù)自然環(huán)境等。經(jīng)過(guò)科學(xué)分析以及研究，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面總結(jié)出以下數(shù)學(xué)模型，其主要為：線性規(guī)劃模型、層次分析、灰色預(yù)測(cè)等模型。這些模型結(jié)合了國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的知識(shí)，是通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入地挖掘所得出的主要數(shù)學(xué)模型，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

　　1.2.1線性規(guī)劃模型其為運(yùn)籌學(xué)分支，主要是科學(xué)管理的一種輔助數(shù)學(xué)方式，一般用來(lái)解決具有一定約束條件的目標(biāo)函數(shù)當(dāng)中最大最小問(wèn)題，所求得的解叫做可行解，并由所有的可行解組成的集合形成可行域，在線性規(guī)劃當(dāng)中起到關(guān)鍵性要素的三個(gè)條件為決策變量約束條件以及目標(biāo)函數(shù)。

　　1.2.2層次分析法是運(yùn)籌學(xué)教授T.L.Satty所提出的簡(jiǎn)單而實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方式，簡(jiǎn)單說(shuō)是將問(wèn)題與目標(biāo)進(jìn)行合理的分析并作出決策，也就是說(shuō)是一種判斷各種條件對(duì)最終結(jié)果的影響程度的方式，通常情況下，這種方式是用于研究對(duì)象較多、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、模糊不清、數(shù)據(jù)較為繁瑣、干擾因素較多并極易發(fā)生、無(wú)法預(yù)測(cè)影響因素的情況下，能夠做出較為準(zhǔn)確的判斷，由此使用層次分析法，能夠有效的將定性與定量?jī)煞N要求達(dá)到相對(duì)統(tǒng)一的層次，起到減少工作量以及成本的目的。

　　1.2.3灰色預(yù)測(cè)法這種分析方法是由國(guó)內(nèi)學(xué)者鄧聚龍教授在工程科學(xué)的基礎(chǔ)上提出，其主要起到解決一些具有未知因素和特殊領(lǐng)域問(wèn)題，能夠廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象等多領(lǐng)域，其主要特點(diǎn)是在只能獲得部分信息的狀況下，將已知的信息進(jìn)行合理the分析分類以及研究，并從中獲取有價(jià)值的農(nóng)業(yè)信息，常應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)工作和植物生長(zhǎng)規(guī)律的監(jiān)控以及預(yù)測(cè)。

　　2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中數(shù)學(xué)模型建立的步驟

　　若要達(dá)到精確農(nóng)業(yè)必須將各個(gè)方面達(dá)到全面信息化的要求，而達(dá)到全面信息化首要的條件是農(nóng)業(yè)數(shù)字化，所以建立數(shù)學(xué)模型是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)關(guān)鍵步驟。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，農(nóng)業(yè)因素的數(shù)字化無(wú)法表明農(nóng)業(yè)過(guò)程，而采用數(shù)學(xué)建模的形式將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中內(nèi)在與外在的各種規(guī)律以及條件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的形式體現(xiàn)，由此就完成了農(nóng)業(yè)模型的主要任務(wù)。采用這樣的數(shù)學(xué)模型，能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化，使得采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)形式變?yōu)槔碚搶哟巍Ｈ粝胍獙?shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化而不采取數(shù)學(xué)模型的形式，只會(huì)停滯在農(nóng)業(yè)問(wèn)題的表層，無(wú)法進(jìn)行深入詳細(xì)的對(duì)各種農(nóng)業(yè)過(guò)程的有效分析，往往不能達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中最優(yōu)化的策略，所以，數(shù)學(xué)模型是精確農(nóng)業(yè)科學(xué)的重要基礎(chǔ)和主要技術(shù)手段，其主要流程如圖1所示。

　　3現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的線性規(guī)劃模型

　　在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中使用精確化的農(nóng)業(yè)數(shù)字建設(shè)，其實(shí)只是利用線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型來(lái)解決部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題。所以必須確定整個(gè)系統(tǒng)的要求以及較為復(fù)雜的已知和未知條件之間的關(guān)聯(lián)，而所要解決的問(wèn)題，也需要具有最大和最小的兩個(gè)極端性。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題往往具有一定的復(fù)雜性，需要進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì)來(lái)獲得有效的數(shù)據(jù)。通常情況下建立這樣的數(shù)學(xué)模型分為以下3個(gè)步驟：首先，根據(jù)需求確認(rèn)決策變量，其主要為整個(gè)問(wèn)題當(dāng)中的未知量，證明在整個(gè)規(guī)劃系統(tǒng)當(dāng)中數(shù)量表示的采取方案和必要措施，這些都是由決策者進(jìn)行決定及控制的。其次，要知道整個(gè)生產(chǎn)所需要達(dá)到的目的，并由此建立相關(guān)的函數(shù)，這樣確定了一組變量的線性函數(shù)，并根據(jù)實(shí)際問(wèn)題來(lái)求得函數(shù)的最大與最小值，最后確定生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的約束問(wèn)題，并將其建立在方程內(nèi)形成約束方程，即可為等式或不等式，主要是表明在實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中所需要受約束的各種條件。

　　往往采用單純算式能夠有效的求出。所需要規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解，但在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中由于具有各種各樣的決策變量以及對(duì)應(yīng)的約束問(wèn)題，采用人工計(jì)算的形式較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力，所以往往采用計(jì)算機(jī)程序的形式進(jìn)行計(jì)算，這樣的形式不僅大大提高了計(jì)算的精準(zhǔn)性，還有效地促進(jìn)精確農(nóng)業(yè)當(dāng)中線性化規(guī)劃的有效擴(kuò)展。

　　４結(jié)語(yǔ)

　　自從步入了21世紀(jì)以后，各個(gè)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)向著逐步智能化的方向發(fā)展，使得各個(gè)產(chǎn)業(yè)以及領(lǐng)域相互結(jié)合，這種形式已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代科學(xué)發(fā)展的主要趨勢(shì)，將數(shù)學(xué)思維應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，能夠有效減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中不必要的成本，并將決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中不同作物的產(chǎn)量期望，通過(guò)比較分析，可以知道如何種植售價(jià)高、易成活的產(chǎn)品，從而有效促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]苑穎.基于DEA三階段模型的保定市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017;No.557(16):229-233.

　　王躍峰