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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