试析农业机器系统优化模型与水稻种植区典型系统评价的研究

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1、南京农业大学博士学位论文农业机器系统优化模型与水稻种植区典型系统评价的研究姓名：何瑞银申请学位级别：博士专业：农业机械化工程指导教师：王耀华20081201摘要农业机器系统优化模型与水稻种植区典型系统评价的研究农业机器系统是指作物、土壤和农业机器等组成的一个大系统，其中农业机器的功能是在特定的气候、土壤等作业条件下，完成作物生产作业工序要求的各项任务，国内农业机器的作业成本通常要占到农业生产总成本的30-50S，因此，农业机器系统优化问题的研究具有重要的理论和实践意义．很多学者对农业机器系统进行了研

2、究，但目前还存在一些问题有待解决，如农业机器选型尚局限于选型方法的研究，缺乏能指导生产实践的应用性成果；农业机器折旧成本的估计缺乏科学依据，一般都用直线折旧法来计算折旧费用，与农业机器实际价值转移规律并不一致．维修保养费的估计没有充分考虑机器类型、机龄、累积作业小时和作业工序等因素的显著影响，导致估计值与实际值有很大差异；农业机器的可下地概率一般根据经验来估计，没有充分考虑当地气候条件和土壤条件等特殊性，导致估计值与实际值有很大偏差；农业机器关键作业的适时性损失尚无应用性成果，优化时一般限定某项作业

3、在规定时间段内完成，与实际作业情况有差异；优化配备中一般也没有考虑农业机器完好率的影响等。本文首先对农业机器产品的满意度进行了调查与分析，研究结论可为选型提供重要依据．其次根据农场实际数据对农业机器系统优化的几个关键子模型进行了研究，即残值系数模型、可下地概率相关模型和作业成本预测模型，并在这些模型的基础上构造了新的农业机器系统优化配备模型。最后对水稻种植区典型的农业机器系统进行了比较分析与评价，评价结果对各稻区有重要的指导意义．、。在对农业机器产品的满意度进行调查与分析时，采用美国社会心理学家R．

4、A．Likert提出的李克特量表(LikertScale)设计了问卷，采用广泛调查法获得了满意度分析的样本数据，产品范围涉及到50介生产厂家生产的轮式拖拉机、联合收获机、插秧机、秸秆还田机和条播机五大类产品中的150个具体产品，调查对象均为熟悉被调查产品的管理人员、服务人员和机手，共在江苏省13个地级市和省农农局直属机关发放调查问卷11102份，现场回收有效问卷9982份，保证了样本数据的真实性和可靠性，并用SAS软件进行了数据处理。研究结果表明，五大类农业机器产品质量满意度的次序为：拖拉机、秸秆还

5、田机、条播机、联合收获机和插秧机；五大类农业机器产品中，拖拉机、秸秆还田机、条播机、联合收获机和插秧机满意度在“基本满意”以上的产品数比例分别为91．23S、100S、94．12％、87．10％和8I．82S，而在“比较满意"以上的产品数比例分别为84．12S、91．18％、88．24S、41．94s和72．73j6，说明拖拉机、秸秆还田机和条播机的满意度比较高，而联合收获机和插秧机的满意度相对来说还比较低；试验还得出了全部50个生产厂家的满意度排序、五大类13个系列产品农业机器系统优化模型与水稻种

6、植区典型系统评价的研究的满意度排序，同一厂家不同型号联合收获机的满意度之间还呈现出显著的相关性(相关系数为O．9061)。本研究成果已在江苏省得到了具体应用。在对残值系数模型的研究中，采集了江苏省大丰市的上海农场近15年的128个样本数据，随机抽取其中116个样本来构造模型，并用其它12个样本进行了验证试验，结果表明，双平方根模型为6个备选模型中的最佳残值系数模型(调节平方和为0．8367)，残值系数模型中机龄是决定实际残值系数的主要因素，对比分析表明，预测模型中12个验证样本中的8个样本的预测偏差

7、在以±10'A内，验证样本中最大预测偏差为17．50％；而在ASABE模型中12个验证样本中仅有3个样本的预测偏差在±10％以内，验证样本中最大预测偏差为47．59％；说明新建立的拖拉机残值系数模型达到了满意的精度，可以用来预测我国同类条件下大中型拖拉机的残值系数。在对农业机器可下地概率相关模型进行研究时，采集了近15年的历史气象数据，并建立了蒸发量和降雨量模型，结果表明，农场上半年和下半年的蒸发量模型都达到了较高的预测精度(调节平方和分别为0．7985和0．7167)，平均温度和El照小时数对蒸发

8、量均有显著影响，在同样温度和日照小时数务件下，上半年的蒸发量比下半年的蒸发量大。实证分析表明，蒸发量模型的预测精度是满意的，随机抽取的12个验证样本中，9个样本的预测偏差在±20％以内；用马尔科夫模型来预测降雨量这样一个随机过程是合理的，2006年、2007年多数月份的模型预测结果与实际月降雨量是一致的，从而为今后充分利用农业气象信息提供了一种新的方法与手段。最后建立了月降雨量与可下地概率的经验关系，为实践中根据预测的月降雨量来估计当月农业机器的可下地概率提供了依据。