农业机械化系统分析及智能决策支持系统研究 ——以河南省为例

论文摘要

从系统学的观点来看,农业机械化是一个复杂的技术、经济、社会系统。该系统与其外部环境在投入、产出和信息反馈中发生紧密联系,因此,农业机械化的发展必然受到农业生产资源、经济环境、社会环境、农机装备及作业水平等系统内外各种因素的影响和制约。农业机械化发展是一个涉及技术、经济、社会的复杂系统工程。本研究依据系统的观点,运用系统工程的理论和方法,采用定性与定量相结合、理论与实际相结合的研究方法,开展研究工作。综合运用了系统理论、控制论、运筹学、管理科学、信息科学、计算机科学等基本理论和方法,来解决农业机械化发展过程中的系统分析、综合评价和科学决策问题。运用系统分析方法对农业机械化系统基本概念、系统特征,以及农业机械化系统基本结构、系统环境要素、系统目标体系等进行了分析,明晰了农业机械化系统的结构特征、发展环境因素以及功能目标。针对农业机械化系统影响要素多、层次多、结构复杂等特点,采用系统结构模型化技术,建立了农业机械化系统影响诸因素递阶解释结构模型,对农业机械化系统影响诸因素进行结构分析。明晰了农业机械化系统影响诸多要素之间关系的层次化、条理化、系统化以及四个层次的递进关系。通过建立系统动力学模型,对河南省农业机械化系统进行系统动力学分析和系统仿真。模拟了河南省今后农村劳动力转移、土地经营规模、农民人均纯收入以及农业机械总动力等农业机械化发展水平主要相关因素演变态势,仿真了农业资金投入量等政策性参数变化对农业机械化发展水平的影响程度。针对农业机械化发展水平评价中存在的问题,建立了农业机械化发展水平综合评价体系,集成可变模糊理论和方法、主成分分析、发展协调分析、投影寻踪技术、聚类分析等多种评价和分析方法,对河南省农业机械化发展水平进行了综合评价,提高了评价的科学性和系统性,为河南省农业机械化科学决策奠定基础。通过建立农业机械化投入产出模型,分析农业机械化对农业生产的贡献程度,并探讨了农业生产中分式规划模型优化的新算法。运用灰色理论对影响河南省农业机械化发展的主要因素农民人均纯收入、农业劳均产值、劳均产粮、劳均经营规模和农业劳动力所占比重等影响度进行了分析。设计了多智能体开发平台,融合农业机械化系统分析与评价方法,构建了基于多智能体技术和方法的农业机械化决策支持系统,实现了河南省农业机械化系统的分析、评价、模拟和预测,为提高河南省农业机械化信息化管理和科学决策水平奠定基础。在系统分析和综合评价的基础上,提出了今后河南省农业机械化发展的对策和建议。本研究在农业机械化系统动力学分析、综合评价体系建设、以及智能化农业机械化决策支持系统设计开发等方面取得了一定的研究成果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 农业机械化发展影响因素分析研究现状
• 1.2.2 农业机械化发展水平评价及作用研究现状
• 1.2.3 农业机械化决策支持系统研究现状
• 1.3 研究思路与总体框架
• 1.3.1 存在的主要问题
• 1.3.2 研究的基本思路
• 1.3.3 研究的总体框架
• 1.4 研究的主要内容和方法
• 1.4.1 研究的主要内容
• 1.4.2 研究方法
• 1.5 本章小结
• 第二章 农业机械化系统结构分析和动力学分析
• 2.1 农业机械化系统基本分析
• 2.1.1 农业机械化的定义和内涵
• 2.1.2 农业机械化问题界定与分析
• 2.1.3 农业机械化系统特征及基本结构分析
• 2.1.4 农业机械化系统环境要素分析
• 2.1.5 农业机械化系统的目标体系分析
• 2.1.6 农业机械化现阶段功能分析
• 2.2 农业机械化系统影响因素结构分析
• 2.2.1 结构分析的目的和意义
• 2.2.2 系统结构的基本表达方式
• 2.2.3 农业机械化系统递阶结构模型的建立
• 2.2.4 农业机械化系统结构模型分析
• 2.3 农业机械化系统动力学分析
• 2.3.1 系统动力学简介
• 2.3.2 系统动力学结构模型化的基本方法
• 2.3.3 农业机械化系统动力学模型
• 2.4 农业机械化系统仿真与结果分析
• 2.4.1 农业机械化系统仿真
• 2.4.2 结果分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 河南省农业机械化发展水平评价分析
• 3.1 农业机械化发展水平综合评价体系
• 3.2 河南省农业机械化发展水平的可变模糊评价
• 3.2.1 可变模糊集理论及模型
• 3.2.2 农业机械化发展水平可变模糊评价
• 3.2.3 评价结果分析
• 3.3 河南省农业机械化系统主成分及协调发展分析
• 3.3.1 河南省农业机械化发展水平历史评价分析
• 3.3.2 河南省农业机械化系统发展协调性分析
• 3.4 河南省各地市农业机械化发展水平评价分析
• 3.4.1 河南省各地市农业机械化发展的投影寻踪模型
• 3.4.2 河南省各地市农业机械化发展水平评价
• 3.4.3 河南省各地市农业机械化发展水平评价和分析
• 3.5 河南省各地市农业机械化发展聚类分析
• 3.5.1 聚类分析的基本步骤
• 3.5.2 河南省各地市农业机械化作业水平聚类分析
• 3.5.3 聚类结果分析
• 3.6 河南省农业机械化投入产出评价分析
• 3.6.1 农业生产系统中线性分式规划问题的可行解法
• 3.6.2 河南省农业机械化投入产出分析
• 3.7 河南省农业机械化发展水平影响因素的灰关联分析
• 3.7.1 灰色关联度分析步骤
• 3.7.2 影响河南省农业机械化发展因素的灰关联计算
• 3.7.3 结果与分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于多智能体的农业机械化决策支持系统
• 4.1 智能化农业机械化决策支持系统技术优势和开发流程
• 4.1.1 基于多智能体的农业机械化决策支持系统的技术优势和特点
• 4.1.2 基于多智能体的农业机械化决策支持系统的开发流程
• 4.2 基于多智能体的农业机械化决策支持系统的设计
• 4.2.1 农业机械化决策支持系统设计原则
• 4.2.2 农业机械化多智能体开发平台的关键技术
• 4.2.3 农业机械化决策支持系统结构设计
• 4.2.4 农业机械化决策支持系统软件架构设计
• 4.3 基于多智能体的农业机械化决策支持系统开发
• 4.3.1 农业机械化决策支持系统开发技术方案
• 4.3.2 农业机械化决策支持系统智能体开发
• 4.3.3 农业机械化决策支持系统功能分解与开发
• 4.4 农业机械化决策支持系统辅助决策
• 4.4.1 农业机械化决策支持系统决策流程
• 4.4.2 农业机械化决策支持系统决策示例
• 4.5 本章小结
• 第五章 河南省农业机械化发展对策和建议
• 5.1 河南省农业机械化发展存在的主要问题
• 5.2 河南省农业机械化发展对策和建议
• 5.3 本章小结
• 第六章 研究结论与研究建议
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的学术论文与参加的科研工作