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《河南大学》 2011年
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基于IANN的县域农业可持续性预警模型研究

张金萍  
【摘要】:区域农业系统的生存和发展易受到来自农业经济社会、资源和环境等多种因素的干扰,使农业发展可能偏离正常的运行轨道,产生各种警情。建立灵敏而准确的县域尺度短期预警模型,在科学测度农业可持续性的基础上,通过对警源的寻找和警兆的分析,使决策者能够及时发现和排除警情,从而对农业运行过程进行灵活有效的宏观调控,对确保县域农业可持续发展和国家粮食安全具有重要意义。 可持续发展理论和预警理论是全文进行县域农业可持续性预警模型研究的重要理论基石。论文在可持续发展这一基本理论框架下,阐释了不同时空尺度农业可持续性测度的差异与联系,从而更为清晰的界定了县域尺度“农业可持续性”的内涵。研究期内县域农业发展系统为相对稳定和封闭的系统,这是预警模型成立的重要前提。同时也必须假定警情评判系统的3个子系统在研究期内均为线性系统,以便运用加权法获得子系统综合指数。 从农业可持续性预警实现的具体要求出发,基于加权主成分分析算法(WPCA),从优化网络初始权值的视角对BP人工神经网络进行改良,形成快速收敛和高精度的网络模型WPCA-NN。以WPCA-NN为核心,将黄色预警法与传统系统学方法巧妙结合,建立了科学合理、易于操作的县域农业可持续性预警指标体系和模型体系。在黄淮海平原的黄河下游沿岸这一国家重要的粮食主产区中,选取5个典型县为主要案例,完成各县明确警情、寻找警源、分析警兆、预报警度4个关键环节,对5县20年来农业发展的状态、过程以及未来5年的发展变动趋势进行了较为深入的研究。 本文的主要研究结论如下: (1)通过人工神经网络、统计预警与模型预警等方法的耦合,在县域这一更小的尺度上构建的农业可持续性预警模型体系具有良好的可操作性。“少而精”的警情指标体系与尽量完备的警兆指标体系更能突出县域尺度农业可持续性测度注重农业生产组织与实施的特点。农业可持续性警情三维空间、基于WPCA-NN的指标敏感性分析、Pearson相关分析和基于WPCA-NN的警度预报是各环节的核心技术。 (2)改进的BP算法既能反映决策者对各指标的偏好程度,又能规避经典BP算法学习速度慢和易陷入局部极小的缺陷。采用加权主成分分析法改变BP神经网络初始权向量的取值,基于Oja网络模型形成三层WPCA-NN,分别采用无监督学习的加权主成分分析算法和线性有导师的δ学习规则完成输入层到隐层和隐层到输出层的权值学习,从而有效提高了预警模型的解释力。 (3)典型县域选择具有科学性和可行性。主要根据109县域经济实力分类结果,参考经济实力、粮食单产及其投入影响因素的空间分异规律,综合运用加权主成分分析、层次聚类分析、SOFM网络建模以及全局和局域空间异质性分析等方法,选取垦利县、中牟县、高青县、台前县和封丘县5县分别作为经济实力雄厚、较强、一般、较薄弱和薄弱县的代表。采用主成分得分和层次聚类结果辅助确定参数是SOFM网络合理分类的重要保证。 (4)县域农业可持续性预警实证分析达到预期并符合实际。1989~2008年农业经济-社会持续指数总体上带动5县农业警情综合持续指数增长,但农业资源持续指数的波动和农业环境持续指数的加速下降为农业可持续发展的愿景埋下隐患。农业生产物资条件及基础设施状况、耕地利用投入水平、农业生产的环境背景等是5县农业发展共同的警源。2009~2013年5县的农业可持续性警情虽多为有警,但均以轻警和中警为主,说明警情下降的态势不甚严重,资源和环境方面警兆的异常波动,尤其是权重较大的那些警兆指标对警情有着更为直接的影响。 本文的主要创新之处在于:(1)从经济社会、资源和环境三个方面提出了用于农业可持续性预警的指标体系;(2)将改进的人工神经网络法与传统的黄色预警法相结合,建立了县域农业可持续性预警的模型体系;(3)从明确警情、寻找警源、分析警兆和预报警度4个关键环节,完成了典型县的预警测度计算分析,验证了模型体系和指标体系的可行性。论文深化了区域农业可持续发展研究的理论和方法,预警模型参数的推广应用对指导地方农业生产实践具有重要参考价值。
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1 谢发明;紧紧抓住“入世”新机遇 推进县域农业国际化[J];农村发展论丛;2000年22期
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3 王述英;论推进县域农业产业化的几个问题[J];淮南工业学院学报(社会科学版);2002年03期
4 王锦远;浅谈县域农业科技园区的问题与对策[J];农业科研经济管理;2002年03期
5 刘书楷,夏太寿;县域农业生态经济规划理论体系的构建[J];中国农业资源与区划;1991年04期
6 汪前元;对加速县域农业产业化进程的思考[J];农村经济与技术;1998年09期
7 王兰香;县域农业和农村经济结构调整应注意的几个问题[J];发展论坛;2001年01期
8 王春;论县域农业产业化存在的问题及对策[J];莱阳农学院学报(社会科学版);2003年04期
9 陈志德;吉林省县域农业现代化对策探析[J];新长征;2004年13期
10 杜黎明;论县域农业核心竞争力[J];农村经济;2003年09期
11 崔爱国;健全县域农业信息服务初探[J];甘肃农业;1994年07期
12 雷哲生;世纪之交县域农业和农村经济发展问题的思考[J];理论导刊;1999年02期
13 刘成;县域农业结构调整的战略选择和战术安排[J];探索与求是;1999年11期
14 原永芹,王凤珠;对县域农业科技推广与服务体系的探索[J];理论学刊;2001年06期
15 连华;县域农业结构调整的效应机制[J];山东省农业管理干部学院学报;2004年05期
16 ;县域农业需要本地化技术平台支撑[J];安庆科技;2009年04期
17 赵刚明,夏书英;关于经济欠发达县域农业及农村经济结构调整问题的理性观察与思考[J];甘肃金融;2003年09期
18 邓忠信;着力优化县域农业发展环境[J];云南农业;1998年06期
19 姜永林,杨军,周晓梅;关于县域农业产业化中存在的问题及对策[J];北方经贸;1999年01期
20 刘玉凤,樊鸿章;渭北旱塬县域农业持续发展策略[J];水土保持研究;2004年03期
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1 陈志建;;桂林市城区及所辖县域农业生产率测算[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
2 刘发善;;浅谈商洛市县域经济发展问题[A];陕西省体制改革研究会2004优秀论文集[C];2004年
3 黄平;;以创新为动力 促进县域农业发展[A];湖南省发展县域特色经济研讨会论文集[C];2009年
4 省边疆经济学会课题组;;三江平原县域农业结构调整与农民增收的思考——以佳木斯市所辖六县(市)为例[A];黑龙江县域经济发展研究[C];2004年
5 杨钧轴;齐向前;;城郊型县域农业产业化经营探索与实践[A];2004年中国农业资源与区划学会学术年会论文集[C];2004年
6 陈志德;;论老工业基地县域农业现代化路径[A];2004中国区域经济学学术研讨会论文集[C];2004年
7 姚华;;欠发达地区县域发展农产品加工业的思路与对策[A];《实施工业兴桂战略 加快构建和谐广西》论文集[C];2005年
8 韩晓龙;;湖北县域经济发展中的问题与对策[A];县域经济发展与新农村建设研究——2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛分论坛论文集[C];2007年
9 罗春发;;新形势我国县域农业发展的若干思考[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
10 厉敏萍;;试论我国农村城镇化与县域经济的协调发展[A];全国经济地理研究会第十三届学术年会暨金融危机背景下的中国区域经济发展研讨会论文集[C];2009年
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1 胡宝民 林涛 李子彪 张爱国;县域农业需要本地化技术平台支撑[N];科技日报;2009年
2 张贵琨;金融如何支持县域农业产业化[N];金融时报;2011年
3 郑理 中共郏县县委书记;推进县域农业产业化要着重抓好“五化”[N];平顶山日报;2009年
4 记者 叶瑞良 通讯员 赵红健;龙头企业是县域农业发展的助推器[N];中国特产报;2010年
5 李长安 董业苍;宽城搭建科技平台促农增收[N];河北农民报;2008年
6 陈艳玲;科区巧用县域经济“特色板块”[N];通辽日报;2005年
7 刘德海 李占军;玉田:“玉田包尖白菜”带动县域农业品牌发展[N];中国特产报;2010年
8 郭海 王文海;昌邑市“四措并举”支持新农村建设[N];中国财经报;2009年
9 柴安东 秦幸福;山东首次开展县域农业地质调查[N];中国矿业报;2007年
10 大理州财政局 徐淑英;不断开创大理州农开工作新局面[N];云南科技报;2009年
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1 赵之友;县域农业科学发展项目管理研究[D];天津大学;2009年
2 李庆;浅山区县域农业可持续发展研究[D];东北林业大学;2007年
3 易定宏;基于能值理论的农业生态系统分析[D];湖南农业大学;2010年
4 唐婷;区域农业生态环境质量与生态经济的时空变化研究[D];南京农业大学;2012年
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1 程卓杰;县域农业信息服务体系的构建与评价研究[D];东北大学;2007年
2 曲长祥;黑龙江省县域农业可持续发展问题研究[D];东北农业大学;2003年
3 袁善金;县域新型农业科技服务体系构建研究[D];湖南农业大学;2013年
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5 李文军;贵州省县域农业可持续发展问题研究[D];贵州师范大学;2000年
6 连华;县域农业结构调整的系统分析[D];中国农业大学;2004年
7 戎承法;县域农业资源配置效率研究[D];中国农业大学;2004年
8 郭家登;灌云县县域农业可持续发展战略研究[D];扬州大学;2007年
9 祝源清;吉林省县域农业生产研究[D];吉林财经大学;2011年
10 刘嗣兵;县域农业银行面向“三农”、商业运作策略探析[D];南昌大学;2010年
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