1、2012高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承 諾 書我們仔細(xì)閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則。我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的，如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項填寫）： 我們的參賽報名號為（如果賽區(qū)設(shè)置報名號

2、的話）： 所屬學(xué)校（請?zhí)顚懲暾娜?參賽隊員 （打印并簽名）：1. 2. 3. 指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人（打印并簽名）： 日期： 2012 年 9 月 10 日賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)行編號）：2012高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽編 號 專 用 頁賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)行編號）：賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人評分備注全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：全國評閱編號（由全國組委會評閱前進(jìn)行編號）：中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展方向數(shù)學(xué)模型摘 要改革開放以來，我國在農(nóng)業(yè)發(fā)展上取得了很大的成就。然而，進(jìn)入新世紀(jì)以來，農(nóng)業(yè)的發(fā)展速度開始放緩，中國農(nóng)業(yè)面臨一系列嚴(yán)峻

3、的挑戰(zhàn)。本文以中國農(nóng)業(yè)發(fā)展方向為研究對象，分析了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響因素，建立了幾種糧食產(chǎn)量的數(shù)學(xué)模型，并以此分析了我國農(nóng)村目前的狀況以及糧食分布特征，最后對我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展方向提出了建議。針對問題一，我們采用層次分析法研究農(nóng)村亟待解決的幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響大小，首先確定了目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層中的各個指標(biāo)，然后構(gòu)造出成對比較矩陣,利用Matlab軟件通過一致性指標(biāo)，最后確定出這幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的順序為：（1）>（2）>（4）>（3）。針對問題二，為了對我國未來三年主要糧食水稻、小麥、玉米、豆類、薯類產(chǎn)量的預(yù)測，查找中國統(tǒng)計年鑒，整理歸納出2006

4、-2011年的主要糧食產(chǎn)量，通過建立的灰色預(yù)測模型，利用DPS9.50軟件對2012-2014年主要糧食產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測，得出了較為滿意的預(yù)測結(jié)果。針對問題三，根據(jù)問題一的模型結(jié)論，分析了我國農(nóng)村目前的狀況，對我國農(nóng)村亟待解決的幾個問題提出了合理的解決方案；總結(jié)出糧食分布特征并且根據(jù)問題二的模型給出了改善我國糧食分布的問題建議。針對問題四，我們根據(jù)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程和未來的需求，結(jié)合問題一、二、三總結(jié)出我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展在農(nóng)業(yè)對外開放、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系、生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、科技興農(nóng)，知識化農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化新型農(nóng)作物種業(yè)五大方向進(jìn)行了分析與建議。商全法關(guān)鍵詞：糧食總產(chǎn)量；層次分析法；Matlab軟件；灰色

5、預(yù)測模型；DPS9.50軟件一、 問題重述1.1. 背景資料與條件十一屆三中全會以后，全黨、全民重視農(nóng)業(yè)、重視糧食，并采取了一系列重大的改革和措施，使國內(nèi)糧食產(chǎn)量有了很大的提高，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)及國民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國糧食的主要作物有水稻，小麥，玉米三種。三種作物的分布以及播種面積直接會影響到我國糧食的總產(chǎn)量。近年來，受到城鎮(zhèn)化發(fā)展導(dǎo)致耕地面積的減少以及環(huán)境的惡化造成糧食總產(chǎn)量的增長緩慢。查閱文獻(xiàn)1可知，從1978-1984年，糧食總產(chǎn)量平均每年以6%的比率增長，1989-1995年7年間，糧食總產(chǎn)量在4.074.6億噸徘徊。然而，2000-2003年全國糧食總產(chǎn)量又連續(xù)下降，使得我國糧食供給關(guān)系出

6、現(xiàn)了重大變化。雖然近九年國家糧食產(chǎn)量連增，但是糧食供求總量趨緊，而且結(jié)構(gòu)性矛盾越來越突出，糧食自給率已經(jīng)跌破90%。因此，中國的糧食產(chǎn)量問題永遠(yuǎn)不可忽視。1.2. 需要解決的問題請就中國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展方向回答以下問題：1、建立合理的數(shù)學(xué)模型，將目前我國農(nóng)村亟待解決的問題（1）仍有2億人口的糧食不能自給；（2）缺水，地少；（3）農(nóng)村貧困人口生活問題；（4）農(nóng)轉(zhuǎn)非，城市化建設(shè)。針對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響大小進(jìn)行排序。2、建立糧食總產(chǎn)量的數(shù)學(xué)模型，在特定的假設(shè)下，預(yù)測我國未來三年主要糧食產(chǎn)量（水稻，小麥，玉米，豆類等）； 3、利用以上模型，分析我國農(nóng)村目前的狀況以及糧食分布特征；4、寫一篇我國農(nóng)業(yè)未來

7、發(fā)展方向的分析報告（1000字左右）。 二、 問題分析2.1 問題的重要性分析溫家寶總理在政府工作報告中總結(jié)了五年來我國農(nóng)村工作及特點(diǎn)：“毫不放松地抓好三農(nóng)工作，鞏固和加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位。集中力量辦成了一些關(guān)系農(nóng)業(yè)農(nóng)村長遠(yuǎn)發(fā)展、關(guān)系農(nóng)民切身利益的大事。農(nóng)民是我國的主要力量，農(nóng)作物是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，作為中國13億多人賴以生存的根本，農(nóng)業(yè)發(fā)展究竟應(yīng)該朝什么方向發(fā)展，無疑是中國經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵和基本問題之一。2.2 有關(guān)方面在這個問題上做過的研究中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展不單單是中國的問題，隨著社會和科技的進(jìn)步，它將會給世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來一定的影響，國內(nèi)有不少學(xué)者在這方面做過研究2-3，有的觀點(diǎn)似是而非，有的不完

8、善。且研究的結(jié)果對農(nóng)業(yè)發(fā)展該朝社么方向并沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，反而更注重研究的是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、生態(tài)化、合作化、甚至現(xiàn)代化的問題。農(nóng)業(yè)問題日進(jìn)深入，我們必須對農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向給出一個明確的答案。2.3 問題的思路分析針對問題一，本題討論的是農(nóng)村亟待解決的幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的排序，分析確定三個層次中的各個指標(biāo)，建立層次分析模型，通過Matlab軟件實(shí)現(xiàn)一致性檢驗和權(quán)重的計算，得出農(nóng)村亟待解決的幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的排序。針對問題二，為了對我國未來三年主要糧食水稻、小麥、玉米、豆類、薯類產(chǎn)量的預(yù)測，通過查找中國統(tǒng)計年鑒，提取出有效信息，整理歸納出2006-2011年的主要

9、糧食產(chǎn)量，通過建立的灰色預(yù)測模型，利用DPS9.50軟件對短期內(nèi)的主要糧食產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測。觀察預(yù)測值與實(shí)際值的相對誤差，給出我國未來三年主要糧食產(chǎn)量預(yù)測.針對問題三，我們可通過模型一的結(jié)論，分析我國農(nóng)村目前的狀況，對我國農(nóng)村亟待解決的幾個問題提出合理的解決方案；結(jié)合模型二總結(jié)出糧食分布特征并且給出改善我國糧食分布的問題建議。針對問題四，我們根據(jù)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程和未來的需求，結(jié)合問題一、二、三的結(jié)論，對我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展應(yīng)朝什么方向發(fā)展進(jìn)行分析和建議。三、 基本假設(shè)1) 假設(shè)搜索的數(shù)據(jù)、資料具有代表性，且真實(shí)可靠；2) 假設(shè)糧食總產(chǎn)量主要受問題中四個因素的影響，其他因素的影響忽略不計；3) 假設(shè)模

10、型一準(zhǔn)則層的六個指標(biāo)具有代表性；4) 假設(shè)在預(yù)測過程中不考慮自然因素對糧食產(chǎn)量的影響。四、 符號說明對于模型中所涉及到的符號說明如下：符號說明符號說明目標(biāo)層決策層準(zhǔn)則層一致性比率一致性指標(biāo)對應(yīng)向量的權(quán)向量隨機(jī)一致性指標(biāo)主要糧食產(chǎn)量矩陣的最大特征值所預(yù)測的年份發(fā)展系數(shù)五、 模型的建立與求解5.1 問題一：基于層次分析法的農(nóng)業(yè)發(fā)展方向模型5.1.1 模型一的準(zhǔn)備分析題意可知，問題一考慮的是多個方面的因素對中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展方向的影響大小，查閱相關(guān)書籍4 可知對于決策性問題，一般可采用層次分析法來解決。它是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)的、層次化分析方法。對于解決本題應(yīng)優(yōu)先選擇該模型。5.1.2 模型一

11、的建立分析農(nóng)村亟待解決的四個問題，都與影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素有關(guān)，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)5確定了層次結(jié)構(gòu)模型圖（圖1）中的各個指標(biāo)，其中目標(biāo)層為糧食總產(chǎn)量；準(zhǔn)則層為農(nóng)業(yè)科技、自然因素、農(nóng)業(yè)勞動力、經(jīng)濟(jì)政策、農(nóng)產(chǎn)品需求量、農(nóng)業(yè)投資六大主要因素；決策層為農(nóng)村亟待解決的四個問題。根據(jù)主觀實(shí)際經(jīng)驗和矩陣元素間的標(biāo)度（見附錄1）判斷，構(gòu)造出成對比較矩陣，通過Matlab軟件實(shí)現(xiàn)一致性檢驗和權(quán)重的計算，將決策層對準(zhǔn)則層的權(quán)重及準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重進(jìn)行綜合，最終確定決策層對目標(biāo)層的權(quán)重，得出農(nóng)村亟待解決的幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的排序。我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展A農(nóng)業(yè)科技B1自然因素B2農(nóng)業(yè)勞動力B3經(jīng)濟(jì)政策B4農(nóng)

12、產(chǎn)品需求B5農(nóng)轉(zhuǎn)非，城市化建設(shè)農(nóng)業(yè)投資B6農(nóng)村貧困人口生活問題缺水，地少仍有2億人口的糧食不能自給A目標(biāo)層準(zhǔn)則層決策層 圖1 層次結(jié)構(gòu)模型圖 5.1.3 軟件的實(shí)現(xiàn)與模型一的求解 根據(jù)所確定的層次結(jié)構(gòu)模型圖，我們通過客觀實(shí)際經(jīng)驗和矩陣元素間的標(biāo)度判斷，構(gòu)造出準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的成對比較矩陣，利用Matlab軟件運(yùn)算（詳細(xì)運(yùn)算見附錄1）出最大特征值，權(quán)向量一致性指標(biāo)，隨機(jī)一致性指標(biāo)=1.32(查表1)，可算得一致性比率，所以一致性檢驗通過,上述可作為權(quán)向量。表1 隨機(jī)一致性指標(biāo)1234567891011000.580.901.121.241.321.411.451.491.51決策層對準(zhǔn)則層的成對比

13、較矩陣。 ； ； ； ； ； 。 決策層對準(zhǔn)則層的計算結(jié)果如下：其中當(dāng)=4時，=0.9（查表1）表2 決策層對準(zhǔn)則層的計算結(jié)果4.01454.23824.01014.05504.20724.05500.48290.33980.42360.63790.20620.63790.08820.44510.12230.06930.44930.06930.15700.09880.22700.13780.18680.13780.27200.11630.22700.15490.16320.15490.004830.079400.003460.018330.069060.018330.005370.088220

14、.003850.020370.076460.02037觀察上表均小于0.1，所以均通過一致性檢驗。結(jié)合上面的計算結(jié)果我們最終確定了決策層對目標(biāo)層的組合權(quán)向量為. 5.1.4 模型一的結(jié)果通過分析軟件的運(yùn)算結(jié)果，根據(jù)農(nóng)村亟待解決四個問題的權(quán)重大小進(jìn)行排序，可得排序結(jié)果為：（1）>（2）>（4）>（3）。也就是說我國2億人口的糧食不能自給問題對農(nóng)業(yè)的發(fā)展影響最大；緊接著是我國缺水、地少的問題；而影響最小的是農(nóng)村貧困人口生活問題。所以在今后研究中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展問題中我們應(yīng)集中力量辦成了一些關(guān)系農(nóng)業(yè)農(nóng)村長遠(yuǎn)發(fā)展、關(guān)系農(nóng)民切身利益的大事，并且將工作重點(diǎn)放在如何解決我國進(jìn)口糧食的問題和我

15、國缺水、地少的問題。建立科學(xué)的糧食進(jìn)口指標(biāo)和水資源風(fēng)險評價指標(biāo)，做出重要的理論和指導(dǎo)意義。5.2 問題二：基于灰色關(guān)聯(lián)法的糧食產(chǎn)量預(yù)測模型5.2.1 模型二的準(zhǔn)備本題要解決的問題是通過對已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，擬合出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系對未知的信息進(jìn)行預(yù)測。查閱相關(guān)書籍5 可知灰色GM(1,1)預(yù)測模型是基于灰色系統(tǒng)的理論思想，將離散變量連續(xù)化且在處理時間序列短、統(tǒng)計數(shù)據(jù)少、信息不完全的預(yù)測問題中有廣泛的應(yīng)用，因此我們將采用灰色預(yù)測模型來解決我國未來三年主要糧食產(chǎn)量的預(yù)測問題。5.2.2 模型二的建立觀察從中國人口統(tǒng)計年鑒中搜集到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)薯類作物在糧食總產(chǎn)量中所占的比率也比較大，所以本題中在考慮

16、主要糧食產(chǎn)量問題中將薯類也作為研究對象。對于未來三年主要糧食產(chǎn)量預(yù)測的問題，我們對收集到2006-2011年水稻、小麥、玉米、豆類和薯類的產(chǎn)量的數(shù)據(jù)且進(jìn)行分析，建立GM(1,1)模型，利用DPS9.50軟件對短期內(nèi)每年的主要糧食產(chǎn)量做出預(yù)測。以此類推，就可以對未來三年的主要糧食產(chǎn)量做出預(yù)測。5.2.2 軟件的實(shí)現(xiàn)與模型二的求解利用DPS9.50軟件對搜集的五年主要糧食水稻、小麥、玉米、豆類和薯類分別進(jìn)行計算與預(yù)測(詳細(xì)運(yùn)算見附錄2)。對于主要糧食水稻的預(yù)測，可得短期五年的水稻產(chǎn)量做出預(yù)測如表3，預(yù)測模型中可得水稻產(chǎn)量預(yù)測公式為： （1）表3 水稻實(shí)際值與預(yù)測值年份實(shí)際值預(yù)測值相對誤差%2006

17、18171.862518171.86250200719998.655918737.03970.5261200821079.890920757.16940.1473200920973.573420560.29020.5237201020715.272221794.79240.0002201122961.033521445.04500.2171對于主要糧食小麥的預(yù)測，可得短期五年的小麥產(chǎn)量做出預(yù)測如表4，預(yù)測模型中可得小麥產(chǎn)量預(yù)測公式為： （2）表4 小麥實(shí)際值與預(yù)測值年份實(shí)際值預(yù)測值相對誤差%2006 10846.6534 10846.6534 0200711665.779311655.3409

18、0.0965200811561.299211791.79360.1499200912052.541112084.68730.0207201012059.451312089.94780.0352201111751.840612291.93610.0004對于主要糧食玉米的預(yù)測，可得短期五年的玉米產(chǎn)量做出預(yù)測如表5，預(yù)測模型中可得玉米產(chǎn)量預(yù)測公式為： （3）表5 玉米實(shí)際值與預(yù)測值年份實(shí)際值預(yù)測值相對誤差%200615160.327815160.32780200715306.149916086.25461.2292200818469.024318315.51730.2134200916479.38

19、6916289.51191.1580201017846.237218351.21460.0270201119567.271219634.23800.4474對于主要糧食豆類的預(yù)測，可得短期五年的豆類產(chǎn)量做出預(yù)測如表6，預(yù)測模型中可得豆類產(chǎn)量預(yù)測公式為： （4）表6 豆類實(shí)際值與預(yù)測值年份實(shí)際值預(yù)測值相對誤差%20062003.74562003.7456020071804.71201819.24880.162420082245.58672189.44381.379220092097.57602050.63550.309320102019.77262009.10791.936920112032.4

20、4611959.87271.2267對于主要糧食薯類的預(yù)測，可得短期五年的薯類產(chǎn)量做出預(yù)測如表7，預(yù)測模型中可得薯類產(chǎn)量預(yù)測公式為： （5）表7 薯類實(shí)際值與預(yù)測值年份實(shí)際值預(yù)測值相對誤差%20062701.35682701.3568020072820.15732981.52330.765920082984.76403100.34721.477320093218.61613023.18101.857820103052.58232797.13831.099820113297.50563530.07600.4746在對主要糧食產(chǎn)量預(yù)測中，其預(yù)測值與現(xiàn)實(shí)值的相對誤差都不超過2%，所以可說該模型精度較

21、高，可對短期主要糧食進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報。5.2.4 模型二的結(jié)果在軟件的運(yùn)行的模型的求解過程中我們得到了五個主要糧食產(chǎn)量的預(yù)測公式，并且預(yù)測出未來三年主要糧食的產(chǎn)量如下表：表8 未來三年主要糧食的產(chǎn)量預(yù)測 單位：萬噸年份201220132014水稻21866.4322587.2023338.69小麥11890.6812048.9512209.52玉米22269.5821080.8419966.91豆類2136.242275.302440.34薯類3409.413555.253709.99從上述預(yù)測結(jié)果來看，未來三年主要糧食產(chǎn)量中除玉米外，其他四種作物產(chǎn)量均呈上升趨勢。為了達(dá)到糧食作物的平衡發(fā)展，我

22、們應(yīng)在保持其他作物產(chǎn)量持續(xù)增長的情況下，多鼓勵支持玉米作物的種植，以提高玉米的產(chǎn)量。5.3 問題三：我國農(nóng)村目前的狀況以及糧食分布特征由問題一的層次分析模型，我們得出了農(nóng)村亟待解決的四個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的排序為（1）>（2）>（4）>（3）。也就是說，我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)前面臨的最大的問題是仍有2億人口的糧食不能自給，其次分別為缺水、地少；農(nóng)轉(zhuǎn)非、城市化建設(shè)；農(nóng)村貧困人口生活問題。由此可見，雖然我國糧食總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了9年增，因為增長率并不是很顯著，導(dǎo)致糧食生產(chǎn)總量趨勢緊張，而今糧食自給率已跌破90%，并且仍有2億人口的糧食不能自給。我國農(nóng)村如今面臨水資源缺乏、耕地面

23、積減少的情況，自然災(zāi)害頻發(fā)，而且日趨嚴(yán)重，干旱、洪澇、河流污染、耕地污染、沙漠化等情況都在一定程度上影響著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在城鎮(zhèn)化的過程中，我國農(nóng)業(yè)也受到了緊縮的影響，一方面，耕地面積大量減少，另一方面也使我國的農(nóng)業(yè)勞動力減少，這些因素也束縛著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。改革開放以來，我國取得了舉世矚目的經(jīng)濟(jì)成就，人們生活得到了極大的改善，但是我國農(nóng)村的貧困問題依然嚴(yán)峻。總之，在今后研究中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展問題中我們應(yīng)將工作重點(diǎn)放在如何盡快解決2億人口糧食緊缺問題和我國缺水、地少的問題，建立科學(xué)的糧食進(jìn)口指標(biāo)和水資源風(fēng)險評價指標(biāo)，做出重要的理論和指導(dǎo)意義以加快我國農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。由問題二的灰色預(yù)測模型，我們預(yù)測

24、出我國未來三年主要糧食水稻、小麥、玉米、豆類、薯類的產(chǎn)量，隨著農(nóng)業(yè)的信息化和現(xiàn)代發(fā)展進(jìn)程，我國糧食作物都有上升的趨勢，但是幅度不是很大。從搜集和預(yù)測的數(shù)據(jù)上看，我國水稻的產(chǎn)量位于第一，其次再是小麥、玉米、豆類、薯類等。如今我國糧食分布特征：水稻的生產(chǎn)主要集中于南方地區(qū)；小麥的生產(chǎn)主要位于黃河下游、淮海流域和以北地區(qū)；玉米的種植地區(qū)比較廣泛，主要分布在中溫帶和暖溫帶地區(qū)；而豆類、薯類的生產(chǎn)遍及全國，但經(jīng)濟(jì)效益相對較低，產(chǎn)量不高。而且糧食生產(chǎn)不穩(wěn)定，年際變化大；各地糧食生產(chǎn)不平衡，中低產(chǎn)面積廣；勞動生產(chǎn)率低，商品率低。為了突破糧食不足的約束，加快現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展、提升農(nóng)業(yè)國際競爭力，我們應(yīng)該毫不猶豫

25、地加快我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物種科技創(chuàng)新，培育和推廣優(yōu)良品種，加大在農(nóng)業(yè)物種方面的財政的投入，支持有利于農(nóng)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新項目。其次，我們還應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，吸引更多的人才走向農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的道路，從而獲得高產(chǎn)高質(zhì)的產(chǎn)品，進(jìn)而改善我國糧食分布的問題。5.4 問題四：我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展方向的分析報告我國是一個擁有13億人口的發(fā)展中農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)在中國歷來被認(rèn)為是安天下、穩(wěn)民心的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。淺析中國農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向，首先要認(rèn)清我國農(nóng)業(yè)發(fā)展所處的大背景。我國去年糧食總產(chǎn)11791億斤，同比增長3.2%，實(shí)現(xiàn)了歷史罕見的連續(xù)9年增產(chǎn)，可是糧食供求總量趨緊，糧食自給率已經(jīng)跌破90%，今后我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)

26、展該走向何方？就此問題我們根據(jù)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程和未來的需求，列出以下我國農(nóng)業(yè)未來五大發(fā)展方向：一、科技興農(nóng)，知識化農(nóng)業(yè)面對科技的高速發(fā)展，而中國小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的農(nóng)業(yè)效率低下、農(nóng)民收入徘徊的困局，科技興農(nóng)、知識化農(nóng)業(yè)自然成為21世紀(jì)對農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢和必然方向。所謂知識化農(nóng)業(yè),是指知識資本在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所起的作用6。例如運(yùn)用基因技術(shù)，就可有效應(yīng)對蝗蟲災(zāi)害，以減少其對農(nóng)作物所造成的損失。二、生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展20世紀(jì)80年代以來, 生態(tài)可持續(xù)農(nóng)業(yè)作為一種新的農(nóng)業(yè)思潮在全球迅速傳播, 受到世界各國的關(guān)注并付諸實(shí)踐。“持續(xù)發(fā)展是一種既能滿足當(dāng)代人需求, 又不危害后代滿足其需要的能力”。中國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著人口

27、增長、耕地減少、水資源不足、環(huán)境惡化等嚴(yán)重問題7，處理這些問題唯有實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，2008年十七屆三中全會則進(jìn)一步明確了“資源節(jié)約和環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)”的新目標(biāo)。然而，我國農(nóng)業(yè)資源短缺的問題在短時間內(nèi)無法解決，所以我們要全方面實(shí)現(xiàn)節(jié)約戰(zhàn)略，這也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。三、集約型、專業(yè)化、組織化、社會化相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展進(jìn)入一個新階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出急需集約型經(jīng)營體系代替粗放經(jīng)營，企業(yè)將零散農(nóng)戶集中起來，整合資源最終達(dá)到高產(chǎn)創(chuàng)建；大力發(fā)展農(nóng)民專業(yè)合作社和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織化程度，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化和專業(yè)化，穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和增加農(nóng)民收

28、入；與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式相比，農(nóng)業(yè)社會化更有利于充分發(fā)揮協(xié)作優(yōu)勢，推廣現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物質(zhì)裝備，促使農(nóng)民成為現(xiàn)代新型農(nóng)民；集約型、專業(yè)化、組織化、社會化相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系有利于推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化，是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的有力抓手，也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然方向。四、國內(nèi)統(tǒng)一的市場與農(nóng)業(yè)對外開放糧食供求總量趨緊，糧食自給率已經(jīng)跌破90%，這說明國內(nèi)農(nóng)業(yè)資源有限，必須要通過進(jìn)口來平衡供和求，統(tǒng)籌利用國內(nèi)外兩種資源和兩個市場8。采取擴(kuò)大對外開放戰(zhàn)略，積極進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易，既可以豐富國內(nèi)市場和滿足市場需求，又可引入外資對我國農(nóng)業(yè)進(jìn)行投資，加速農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步、信息一體化，進(jìn)一步緊密聯(lián)系國內(nèi)外農(nóng)業(yè)市場。五

29、、現(xiàn)代化新型農(nóng)作物種業(yè)“一粒種子可以改變世界”，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程不斷加快和生物技術(shù)迅猛發(fā)展，加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展，加強(qiáng)種業(yè)科技創(chuàng)新，培育和推廣優(yōu)良品種，已成為突破耕地和水等資源約束、加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、提升農(nóng)業(yè)國際競爭力的迫切需要。良種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無可替代的基本生產(chǎn)資料，是最重要的科技載體，是增加農(nóng)作物產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的內(nèi)在條件，是農(nóng)產(chǎn)品價值鏈條的起點(diǎn)。農(nóng)作物種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展、保障國家糧食安全的根本。六、 模型的分析關(guān)于農(nóng)業(yè)未來發(fā)展方向問題，國內(nèi)已有很多學(xué)者在這方面做過相關(guān)的研究，側(cè)重各個方向，我們在前人已建立的模型的基礎(chǔ)上，建立了適合中國農(nóng)

30、業(yè)未來發(fā)展方向的模型。層次分析模型中，我們建立層次結(jié)構(gòu)圖，分析了農(nóng)村亟待解決的幾個問題對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展影響大小的排序，該模型能有效的解決這種復(fù)雜的決策性問題，并且結(jié)果也較有說服力?；疑A(yù)測模型的建立使得問題二簡單化，它是一種對灰色系統(tǒng)進(jìn)行白化的算法，該算法需要的信息少且通用性強(qiáng)。本題中我們通過對2007-2011年短期內(nèi)每年的主要糧食產(chǎn)量做出預(yù)測。觀察實(shí)際值與觀測值的相對誤差，預(yù)測出未來三年的主要糧食產(chǎn)量。七、 模型的推廣層次分析法把定性和定量方法結(jié)合起來，能處理許多用傳統(tǒng)的最優(yōu)化技術(shù)無法著手的實(shí)際問題，可廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)計劃和管理，能源政策和分配，人才選拔和評價，生產(chǎn)決策，交通運(yùn)輸，科研選題

31、，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，教育，醫(yī)療，環(huán)境，軍事等問題。在不確定性和貧信息性系統(tǒng)的問題領(lǐng)域中，灰色系統(tǒng)理論具有十分廣闊的發(fā)展前景?；疑A(yù)測法的基本思想是通過鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢的相異程度，既進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，并對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生成處理來尋找系統(tǒng)變動的規(guī)律，生成有較強(qiáng)規(guī)律性的數(shù)據(jù)系列，然后建立相應(yīng)的灰色預(yù)測模型?？蓮V泛的應(yīng)用于社會科學(xué)，自然科學(xué)領(lǐng)域，系統(tǒng)地分析、建模、預(yù)測、決策的問題中。八、 模型的評價8.1.模型的優(yōu)點(diǎn)1、運(yùn)用層次分析法是對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法，它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。2、層次分析法的基本原理、步驟容易掌握，計算也非常簡便，并且所得結(jié)果簡單明確，容易被

32、決策者了解和掌握。3、運(yùn)用灰色預(yù)測模型處理不確定量，使之量化，充分利用已知信息尋求系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律，將灰色模型用到糧食產(chǎn)量預(yù)測中，不僅簡單而且能達(dá)到比較準(zhǔn)確的預(yù)測效果。8.2 模型的缺點(diǎn)1、從建立層次結(jié)構(gòu)模型到給出成對比較矩陣，人主觀因素對整個過程的影響很大，不同人會得出不同的比較矩陣，不適用于精度較高的問題。2、由于灰色模型考慮的因素較少，只適合于中短期主要糧食產(chǎn)量的預(yù)測，所以對于長期主要糧食產(chǎn)量的預(yù)測結(jié)果不具備強(qiáng)有力的說服力。十、參考文獻(xiàn)1 白玉興，李彪. 淺談國內(nèi)糧食產(chǎn)量的波動與糧食安全J.糧食科技與經(jīng)濟(jì).2009.4.2 劉國明. 中國農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展方向 J.安徽農(nóng)業(yè)通報.2010.16

33、（3）3 徐萍，張正斌. 中國農(nóng)業(yè)發(fā)展方向文獻(xiàn)綜述J.世界科技研究與發(fā)展.2004.12.4 姜啟源，謝金星，數(shù)學(xué)模型（第三版），北京，高等教育出版社，2008.3.5 秦嵩，趙道致. 影響糧食產(chǎn)量因素的組合預(yù)測和經(jīng)濟(jì)分析J.中國農(nóng)機(jī)化. 2009.2（2）.6 高天云. 21世紀(jì)中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向J，遼寧教育學(xué)院學(xué)報. 2000.7（4）7 楊遠(yuǎn)新，劉安芳.淺論我國農(nóng)業(yè)與農(nóng)村的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展戰(zhàn)略J，重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2006.4（4）.8 魏書光.進(jìn)口糧食養(yǎng)活了1.9億中國人.2003.8.813附件1. 附件一矩陣元素間的標(biāo)度表標(biāo)度含義1表示兩個因素相比，具有同樣重要性3表示兩個因素

34、相比，一個因素比另一個因素稍微重要5表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要7表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強(qiáng)烈重要9表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要2、4、6、8上述兩相鄰判斷的中值倒數(shù)因素i與j比較的判斷，則因素j與i比較的判斷準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的成對比較矩陣>> a=1 2 3 3 5 7;1/2 1 2 3 5 7;1/3 1/2 1 2 3 5;1/3 1/3 1/2 1 2 3;1/5 1/5 1/3 1/2 1 2;1/7 1/7 1/5 1/3 1/2 1a = 1.0000 2.0000 3.0000 3.0000 5.0000 7.000

35、0 0.5000 1.0000 2.0000 3.0000 5.0000 7.0000 0.3333 0.5000 1.0000 2.0000 3.0000 5.0000 0.3333 0.3333 0.5000 1.0000 2.0000 3.0000 0.2000 0.2000 0.3333 0.5000 1.0000 2.0000 0.1429 0.1429 0.2000 0.3333 0.5000 1.0000>> s,d=eig(a)s = Columns 1 through 4 -0.7384 -0.8538 -0.8538 -0.5270 -0.5371 -0.050

36、6 - 0.4248i -0.0506 + 0.4248i 0.7389 -0.3233 0.1496 - 0.2117i 0.1496 + 0.2117i -0.4146 -0.2049 0.1002 + 0.0521i 0.1002 - 0.0521i 0.0154 -0.1198 0.0466 + 0.0503i 0.0466 - 0.0503i -0.0272 -0.0734 -0.0029 + 0.0577i -0.0029 - 0.0577i 0.0583 Columns 5 through 6 0.3500 + 0.2305i 0.3500 - 0.2305i 0.1707 +

37、0.3004i 0.1707 - 0.3004i -0.3363 - 0.3802i -0.3363 + 0.3802i 0.5487 0.5487 -0.1779 + 0.2924i -0.1779 - 0.2924i -0.0700 - 0.1559i -0.0700 + 0.1559id = Columns 1 through 4 6.1082 0 0 0 0 -0.0086 + 0.7879i 0 0 0 0 -0.0086 - 0.7879i 0 0 0 0 -0.0480 0 0 0 0 0 0 0 0 Columns 5 through 6 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.

38、0215 + 0.1894i 0 0 -0.0215 - 0.1894i>> m m=find(d=max(max(d)m = 1m = 1>> w=s(:,m)/sum(s(:,m)w = 0.3698 0.2690 0.1619 0.1026 0.06000.0368決策層對準(zhǔn)則層的成對比較矩陣>> b1=1 5 3 2;1/5 1 1/2 1/3;1/3 2 1 1/2;1/2 3 2 1b1= 1.0000 5.0000 3.0000 2.0000 0.2000 1.0000 0.5000 0.3333 0.3333 2.0000 1.0000 0.

39、5000 0.5000 3.0000 2.0000 1.0000>> s,d=eig(a)s = -0.8287 0.7745 0.7745 0.9130 -0.1513 0.0371 - 0.1321i 0.0371 + 0.1321i -0.1603 -0.2694 -0.2948 - 0.0748i -0.2948 + 0.0748i 0.1790 -0.4667 -0.0385 + 0.5360i -0.0385 - 0.5360i -0.3296 d = 4.0145 0 0 0 0 -0.0013 + 0.2414i 0 0 0 0 -0.0013 - 0.2414i

40、0 0 0 0 -0.0119 >> m m=find(d=max(max(d)m = 1m = 1>> w=s(:,m)/sum(s(:,m)w = 0.4829 0.0882 0.15700.2720決策層對準(zhǔn)則層的成對比較矩陣>> b2=1 1/2 3 5;2 1 3 4;1/3 1/3 1 1/2;1/5 1/4 2 1b2 = 1.0000 0.5000 3.0000 5.0000 2.0000 1.0000 3.0000 4.0000 0.3333 0.3333 1.0000 0.5000 0.2000 0.2500 2.0000 1.0000&

41、gt;> s,d=eig(a)s = -0.5855 -0.0531 - 0.6454i -0.0531 + 0.6454i -0.5596 -0.7668 -0.7051 -0.7051 0.8099 -0.1702 -0.0326 + 0.1705i -0.0326 - 0.1705i -0.1219 -0.2004 0.2302 + 0.0182i 0.2302 - 0.0182i 0.1271 d = 4.2383 0 0 0 0 -0.0163 + 1.0016i 0 0 0 0 -0.0163 - 1.0016i 0 0 0 0 -0.2057 >> m m=fi

42、nd(d=max(max(d)m = 1m = 1>> w=s(:,m)/sum(s(:,m)w = 0.3398 0.4451 0.0988 0.1163決策層對準(zhǔn)則層的成對比較矩陣>> b3=1 3 2 2;1/3 1 1/2 1/2;1/2 2 1 1;1/2 2 1 1b3 = 1.0000 3.0000 2.0000 2.0000 0.3333 1.0000 0.5000 0.5000 0.5000 2.0000 1.0000 1.0000 0.5000 2.0000 1.0000 1.0000>> s,d=eig(a)s = -0.7766 -0

43、.8821 -0.8821 -0.0000 -0.2243 0.0873 + 0.2458i 0.0873 - 0.2458i -0.0000 -0.4163 0.1562 - 0.2293i 0.1562 + 0.2293i -0.7071 -0.4163 0.1562 - 0.2293i 0.1562 + 0.2293i 0.7071 d = 4.0104 0 0 0 0 -0.0052 + 0.2038i 0 0 0 0 -0.0052 - 0.2038i 0 0 0 0 0 >> m m=find(d=max(max(d)m = 1m = 1>> w=s(:,m)/sum(s(:,m)w = 0.4236 0.1223 0.22700.2270決策層對準(zhǔn)則層的成對比較矩陣>> b4=1 3 1/2 1/2;1/3 1 5 5;2 1/5 1 1;2 1/5 1 1b4 = 1.0000 3.0000 0.5000 0.5000 0