第一章 导论 1
第一节 种植业在农业系统中的地位 1
一、农业系统结构 1
二、农业系统的任务 3
三、种植业在农业系统中的基础地位 5
第二节 种植业的系统特征 5
一、系统的概念及其类型 5
二、种植业系统的基本性质 7
三、种植业系统的信息特征 16
第三节 种植业系统控制管理的原则和方法 18
一、种植业系统控制管理的原则 18
二、种植业系统优化控制方法 20
一、调查分析的内容 23
第一节 系统辨识 23
第二章 系统诊断方法 23
第一篇 种植业系统分析 23
二、调查资料的来源 27
三、抽样调查方法 27
四、调查资料的统计分析 28
第二节 农业资源评价 36
一、作物优劣法 36
二、作物区域优势法 37
三、农业资源综合评价法 38
第三节 因子排序 40
一、相关分析法 40
二、关联分析法 42
三、专家评审法 45
第四节 层次分析法 50
一、层次分析溉述 50
二、层次分析的基本程序 51
三、层次分析的计算程序 52
第五节 网络分析法 57
一、网络分析法概述 57
二、网络分析程序 59
第六节 农业技术进步诊断 64
第三章 系统区划方法 66
第一节 种植业系统区划概述 66
一、区划原则的拟定 67
二、农业资源的调查分析 67
三、区划指标的选择 68
四、聚类分析 69
五、做区划图 69
第二节 经典聚类分析在区划中的应用 70
一、系统聚类法 70
六、区划结果论证与修正 70
二、逐步聚类法 78
第三节 模糊聚类分析在区划中的应用 79
第四节 种植业区划实例 84
第四章 系统预测方法 90
第一节 特尔斐预测 90
一、特尔斐预测法的基本程序 90
二、评估结果的数据处理 92
第二节 趋势外推预测 95
一、概述 95
二、预测模型的选择 96
三、Logistic模型预测 97
第三节 指数平滑预测 100
一、移动平均法 100
二、指数平滑法 101
第四节 GM模型预测 109
一、数列预测法 110
二、灾变预测 124
三、季节灾变预测 126
第二篇 种植业系统优化方法 130
第五章 无约束优化模型 130
第一节 函数极值的解析求法 130
一、最优解的有关定义 130
二、极值存在的条件 131
三、函数极值的求算程序 133
第二节 函数极值的搜索法 134
一、搜索法的基本程序 134
二、无约束一维搜索法简介 134
三、最优梯度法 136
四、共轭梯度法 140
一、一元生产函数的类型 145
第三节 一种变动资源的最佳投入问题 145
二、成本与利润函数 149
三、资源最佳投入量的确定 151
第四节 多种变动资源的最佳投入问题 154
一、常用的生产函数模型 155
二、最高产量的资源投入 157
三、最高利润的资源投入 158
四、资源替换问题 159
第五节 作物栽培技术规范化 162
一、大豆裁培技术规范化实例 163
二、小麦裁培技术规范化实例 165
第六章 线性规划模型 167
第一节 线性规划的数学模型 168
一、线性规划的问题及数学模型 168
二、线性规划模型的简化表达与标准型 170
一、图解法 173
第二节 线性规划的求解法 173
二、含单位可行基的单纯形法 174
三、不含单位可行基的单纯形法 179
四、线性规划解的特殊情况 183
第三节 作物布局中的线性规划模型 185
一、作物结构优化的基本模型 186
二、土地利用模型 190
三、有一定生产比例的作物布局模型 192
四、同一产品不同价格的作物布局模型 193
五、生产方式相同、收获方式不同的作物布局模型 195
六、生产任务落实的线性规划模型 195
七、农牧结合的作物结构模型 200
第四节 轮作制设计的线性规划模型 203
一、作为单?活动的线性规划模型 203
二、对个别作物约束的线性规划模型 204
三、考虑轮作顺序的线性规划模型 205
四、地块落实模型 207
第五节 饲料生产与利用的线性规划模型 207
一、饲料最优利用模型 207
二、饲料最优生产模型 209
三、青饲料最优生产模型 209
第六节 肥料施用与分配的线性规划模型 210
一、无机肥料的区域分配 210
二、作物施肥模型 211
第七节 几种特殊的线性规划 212
一、模糊线性规划 212
二、随机条件下的线性规划 214
三、灰参数线性规划 215
四、灰色动态线性规划 219
第七章 非线性规划模型 221
一、非线性规划的数学模型 222
第一节 非线性规划概论 222
二、非线性规划求解方法概论 224
第二节 等式约束的非线性规划 225
一、直按代入法 225
二、惩罚函数法 226
三、托格朗日乘子法 227
第三节 带有不等式约束条件的非线性规划 229
一、拉格朗日乘子法 229
二、线性规划逐步逼近法 230
第四节 资源分配模型 236
一、一种资源在两种作物间的分配 237
二、两种资源在两种作物间的分配 239
三、多种资源在多种作物间的分配 240
第五节 作物施肥模型 241
一、一种肥料在两种作物(或地块)间的分配 242
二、一种肥料在多种作物(或地块)间的经济分配 243
三、多种肥料在多种作物中的最佳经济分配 244
第六节 作物布局模型 247
一、不同施肥水平的作物布局模型 247
二、防御冷害的最佳复种指数模型 250
第八章 决策模型 252
第一节 决策问题与决策过程 252
一、种植业系统中的决策问题 252
二、决策过程 253
第二节 简单决策 255
一、确定型决策 255
二、随机型决策 255
三、不确定型决策 257
第三节 序贯决策与决策树 260
一、决策树的结构 260
二、决策树的运算 262
一、对策问题 266
第四节 对策模型 266
二、有纯策略情形下的求解 267
三、求混合的最优策略 268
四、混合策略的线性规划求解 270
第五节 模糊决策与对策 272
一、模糊决策 272
二、决策原则 273
三、模糊对策 273
第九章 多目标优化模型 273
第一节 多目标综合决策 274
一、多目标综合决策的基本步骤 274
第二节 模糊综合决策 277
一、模期综合决策的基本步骤 277
二、权重系数和打分方法的讨论 277
二、常用的隶属函数 281
第三节 灰色局势决策 286
一、一般过程 286
二、局势分析中效果测度的表示法 291
第四节 多目标规划 293
一、多目标规划的数学模型 293
二、多目标规划的一般求解方法 295
第五节 目标规划 300
一、偏差和法 300
二、线性加权和法 301
三、优先权法 304
第三篇 种植业系统的最优控制 309
第十章 连续系统的最优控制 309
第一节 连续系统最优控制模型 309
一、系统的状态与状态描述 309
二、最优控制的基本模型 312
第二节 应用变分法求最优控制 314
一、泛函变分的基本概念 315
二、泛函极值的必要条件——欧拉方程 316
三、变分法求解最优控制问题 321
第三节 应用最大值原理求最优控制 324
一、最大值原理 325
二、应用实例 326
第四节 种植业系统中的几个模型 328
一、生产—库存系统的最优控制模型 328
二、作物生长控制模型 329
三、害虫—农药系统最优控制模型 329
四、分期采收模型 330
五、农机保养与更新模型 331
第十一章 离散系统的最优控制 331
二、离散系统最优控制模型 332
第一节 离散系统最优控制模型 332
一、离散系统的状态描述 332
第二节 动态规划 336
一、最短路线问题的求解 336
二、动态规划的基本方程 339
第三节 一类多阶段优化问题 344
一、土壤耕作技术流程的优化 345
二、农业生产资料最佳经销(调运)途径 346
三、商品粮等农产品的最优运输路线 346
四、作物栽培优化技术流程 348
第四节 灌溉水的最优分配 349
一、作物模型 349
二、随机动态规划模型 351
三、无限供水下的最优分配 353
四、有限制供水下的最优分配 354
第五节 生产—库存—销售系统的最优控制 355
第十二章 灰色系统的最优控制 360
第一节 灰色系统的建模 360
一、灰色系统的五步建模 360
二、系统的传递函数 365
第二节 几种典型的GM模型 366
一．GM(1，2)模型 366
二、GM(1，3)模型 367
三、GM(1，h)模型 367
四、GM(2，1)模型 368
五、GM(n，h)模型 369
第三节 种植业系统经济模型分析实例 369
一、模型的建立 369
二、模型分析 374
一、去余控制原理 379
第四节 灰色系统的去余控制 379
二、去余控制类型 380
三、去余控制实例 381
附录 种植业系统分析与优化控制的常用BASIC程序 386
一、灰色系统关联分析 386
二、求特征根和特征向量 387
三、模糊ISODATA聚类 387
四、趋势外推预测经验曲线的拟合 388
五、无约束优化的共轭梯度法 389
六、线性规划的单纯形法 390
七、等式约束下非线性规划的拉格朗日乘子法 391
八、不等式约束下非线性规划的拉格朗日乘子法 392
九、动态规划 394
十、GM(1，h)模型的建立 395
主要参考文献 425