CN108133427A - 一种山东农业政策分析和决策支持系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种山东农业政策分析和决策支持系统，信息管理模块，用于向决策者提供必要的信息咨询，由数据库系统完成，实现数据的增加、删除、修改、查询、打印，输出各种表格、折线图、直方图及饼形图；农业现代化活动分析模块，用于分析各指标的变动及原因，生产函数的建立、科技进步率的测算等；预测分析模块，用于对各指标及外部环境的预测；优化分析模块，用于制定各种优化方案。
Description
技术领域
本发明属于农业政策技术领域，尤其涉及一种山东农业政策分析和决策支持系统。
背景技术
改造传统农业，大力发展高产、优质、高效农业，实现农业现代化，是我国由农业大国向农业强国转变的重要条件，是实现21世纪我国经济腾飞的基础和保证。如何在国家农业现代化的总体方针和宏观经济政策指导下，从当地实际出发，科学合理地制定农业现代化实施过程中的有关决策，是一个亟待解决的问题。
随着现代化计算机技术与信息处理技术的快速发展，国内外的许多企业和部门相继开发了用计算机管理信息并辅助决策者进行科学决策的决策支持系统(Dece is onSupport System，简称DSS)。这些系统的开发和应用在提高工作效率、及时准确地处理各类信息、提高决策水平等方面发挥了重要的作用。为此，发明人在对山东省农业现代化的7个试点县(区)广泛调查研究的基础上，对县(区)农业现代化进程中决策支持的问题及方法进行了初步的研究，并开发了相应的计算机决策支持系统AMDSS。
AMDSS总体设计的指导思想是：在国家农业现代化方针和宏观经济政策指导下，根据市场经济条件下我国农业现代化的基本规律，树立系统观念，将决策支持系统的思想和手段用于县(区)级农业现代化建设中，开发功能完善、使用维护方便、科学有效的计算机辅助决策支持系统，为农业现代化决策提供强有力的支持，促进我国农业现代化的进程。AMDSS的设计过程中遵循以下原则：①注重决策支持的“有效性”；②定性分析与定量分析相结合；③传统技术与先进技术相结合；④实用性与通用性相结合；⑤良好的用户界面及人机交互能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种山东农业政策分析和决策支持系统，旨在解决农业政策在实际分析和决策支持中科学化和合理化的问题，从当地实际出发，科学合理地制定农业现代化实施过程中的有关决策。
本发明是这样实现的，一种山东农业政策分析和决策支持系统采用以下方法进行政策分析和决策：
步骤一、从数据库中读取出第Ti时刻的作物本体信息Zi，以生成检测信息集合，其中1≤i≤n，Zi表示分布于坐标(Xi，Yi)的作物在第Ti时刻的本体信息；
步骤二、建立农业社会效益评价指标体系，确定评价因素集U和评语集V；
步骤三、对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E；
步骤四、用层次分析法确定各评价因素ui的权重W；
步骤五、若回归误差E小于预定的误差精度，则利用当前的反距离幂指数P，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息，以便利用得到的空间插值信息提供决策支持；
步骤六、确定各评价因素的隶属度，构建模糊评价矩阵R；
步骤七、通过定义相对于公共政策系统的公共问题并将其反映射到所述期望公共成果来创建公共价值网络表示，通过将成熟度级别指派给公共价值网络参与者之间的每个关系来评估关系的成熟度级别；
步骤八、进行模糊合成，得到模糊综合评价结果，建立网络管理框架。
进一步，对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E的步骤包括：
利用公式
计算回归误差E，其中r为：
和分别为检测信息集合中本体信息及相关时刻的平均值。
进一步，所述农业社会效益包括：
所述农业社会效益评价指标体系的对象包括自然环境影响层、社会经济影响层、社会环境影响层；
所述自然环境影响层的评价因素包括提高自然资源利用效益、减少环境污染；所述社会经济影响层的评价因素包括带动相关产业、土地增值效益、改善能源消费结构；所述社会环境影响层的评价因素包括行业综合效益、促进社会就业。
进一步，农业社会效益评价指标体系根据应用领域定义多维分类器的多个分类器的语义标准和记录与多维分类器的语义标准对应的决策推导规则的描述的领域本体知识库；根据多语义标准收集训练文本，训练多维分类器；多维分类器对文本进行多标准的分类，输出该文本的多个属性以及每个属性的置信率；基于文本的多个属性以及每个属性的置信率形成用于智能决策的问题；推理机基于该问题查询领域本体知识库，以得到智能决策的答案并将答案提供给用户。
进一步，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息的步骤包括：
利用公式
计算与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息ZPi，其中dij为作物本体信息Zi和Zj之间的距离权重
进一步，所述山东农业政策分析和决策支持系统包括：信息管理模块、农业现代化活动分析模块、预测分析模块、优化分析模块；
信息管理模块，用于向决策者提供必要的信息咨询，由数据库系统完成，实现数据的增加、删除、修改、查询、打印，输出各种表格、折线图、直方图及饼形图；
农业现代化活动分析模块，用于分析各指标的变动及原因，生产函数的建立、科技进步率的测算；
预测分析模块，用于对各指标及外部环境的预测；
优化分析模块，用于制定各种优化方案。
进一步，所述农业现代化活动分析模块包括层次分析法与模糊综合评价法的结合、基于微分中值定理的因素分析法、基于回归建模的因素分析法、建立Cob-Dogglas生产函数。
进一步，所述预测分析模块包括三次指数平滑预测法、带残差修正序的GM(1，1)预测方法、多元线性回归预测方法、组合预测方法。
进一步，所述优化分析模块包括农村产业结构优化、农业生产计划及生产环节的优化、重要指标在约束条件下的优化。
进一步，所述决策支持系统的总体结构包括人机接口子系统、数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、图形库子系统。
本发明提供的山东农业政策分析和决策支持系统，系统的功能设计AMDSS系统是一个面向用户、面向决策部门的应用系统，系统的功能设计必须从实际出发，尽可能地与决策的需求相一致，最大程度地提供各种决策支持。
附图说明
图1是本发明实施例提供的山东农业政策分析和决策支持系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图1对本发明的应用原理作进一步描述。
一种山东农业政策分析和决策支持系统采用以下方法进行政策分析和决策：
步骤一、从数据库中读取出第Ti时刻的作物本体信息Zi，以生成检测信息集合，其中1≤i≤n，Zi表示分布于坐标(Xi，Yi)的作物在第Ti时刻的本体信息；
步骤二、建立农业社会效益评价指标体系，确定评价因素集U和评语集V；
步骤三、对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E；
步骤四、用层次分析法确定各评价因素ui的权重W；
步骤五、若回归误差E小于预定的误差精度，则利用当前的反距离幂指数P，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息，以便利用得到的空间插值信息提供决策支持；
步骤六、确定各评价因素的隶属度，构建模糊评价矩阵R；
步骤七、通过定义相对于公共政策系统的公共问题并将其反映射到所述期望公共成果来创建公共价值网络表示，通过将成熟度级别指派给公共价值网络参与者之间的每个关系来评估关系的成熟度级别；
步骤八、进行模糊合成，得到模糊综合评价结果，建立网络管理框架。
进一步，对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E的步骤包括：
利用公式
计算回归误差E，其中r为：
和分别为检测信息集合中本体信息及相关时刻的平均值。
进一步，所述农业社会效益包括：
所述农业社会效益评价指标体系的对象包括自然环境影响层、社会经济影响层、社会环境影响层；
所述自然环境影响层的评价因素包括提高自然资源利用效益、减少环境污染；所述社会经济影响层的评价因素包括带动相关产业、土地增值效益、改善能源消费结构；所述社会环境影响层的评价因素包括行业综合效益、促进社会就业。
进一步，农业社会效益评价指标体系根据应用领域定义多维分类器的多个分类器的语义标准和记录与多维分类器的语义标准对应的决策推导规则的描述的领域本体知识库；根据多语义标准收集训练文本，训练多维分类器；多维分类器对文本进行多标准的分类，输出该文本的多个属性以及每个属性的置信率；基于文本的多个属性以及每个属性的置信率形成用于智能决策的问题；推理机基于该问题查询领域本体知识库，以得到智能决策的答案并将答案提供给用户。
进一步，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息的步骤包括：
利用公式
计算与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息ZPi，其中dij为作物本体信息Zi和Zj之间的距离权重
进一步，所述山东农业政策分析和决策支持系统包括：信息管理模块、农业现代化活动分析模块、预测分析模块、优化分析模块；
信息管理模块，用于向决策者提供必要的信息咨询，由数据库系统完成，实现数据的增加、删除、修改、查询、打印，输出各种表格、折线图、直方图及饼形图；
农业现代化活动分析模块，用于分析各指标的变动及原因，生产函数的建立、科技进步率的测算；
预测分析模块，用于对各指标及外部环境的预测；
优化分析模块，用于制定各种优化方案。
进一步，所述农业现代化活动分析模块包括层次分析法与模糊综合评价法的结合、基于微分中值定理的因素分析法、基于回归建模的因素分析法、建立Cob-Dogglas生产函数。
进一步，所述预测分析模块包括三次指数平滑预测法、带残差修正序的GM(1，1)预测方法、多元线性回归预测方法、组合预测方法。
进一步，所述优化分析模块包括农村产业结构优化、农业生产计划及生产环节的优化、重要指标在约束条件下的优化。
进一步，所述决策支持系统的总体结构包括人机接口子系统、数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、图形库子系统。
①层次分析法与模糊综合评价法的结合。在进行综合评价分析时，首先用层次分析法确定各指标的权重，再用模糊综合评价法确定县(区)或乡(镇)的农业现代化水平。②基于微分中值定理的因素分析法。在进行分析评价时，许多综合性指标是由多种因素构成的，每一因素变动都对综合性指标有影响。常用因素分析法来分析这些影响的大小，但这些方法的计算结果因替代顺序的不同有明显的差异，不能客观反映各因素对综合指标的真实影响程度，因此，采用了利用多元中值定理的基于数值微分的因素分析法，效果很好。③基于回归建模的因素分析法。根据因果关系，利用历史数据进行回归分析，建立计量经济学模型，再根据模型运用因素分析法分析各因素对某指标的影响。boDg glas生产函数。该函数的建立主要用来测算劳动力、资金，特别是科技进步在农业现代化建设中作用，为实施科教兴农奠定基础。
农业现代化活动分析的内容。①综合分析与评价。主要包括农业现代化综合指数分析评价、经济效益评价等。②产出水平评价分析。主要包括劳动生产率、土地生产率、农民生活水平等。③投入水平评价分析。包括机电化水平、化学化水平、水利化水平、农艺技术水平、经营管理水平等。④投入产出分析评价。主要分析投入与产出间的关系，评价投入效果，如劳动生产率、土地生产率与主要投入指标间的关系。⑤单项指标评价分析。主要是对第四层具体指标中的重要指标进行评价分析，如粮食单产、产值、人均收入、农村城市化水平、机械化作业水平、良种化程度、科技人员构成、产业结构等。⑥生产评价分析。主要是对劳动力、资金、科技等生产要素的作用分析。
所述预测分析模块包括三次指数平滑预测法、带残差修正序的GM(1，1)预测方法、多元线性回归预测方法、组合预测方法。①三次指数平滑预测法。该法的关键是确定合理的平滑系数，一般地采用经验法确定平滑系数，误差较大。我们利用计算机程序之间逐步搜索，寻找使预测误差平方和最小的平滑系数。②带残差修正序的GM(1，1)预测方法。③多元线性回归预测方法。④组合预测方法。上述三种或某两种方法的组合，以提高预测的精度。以预测误差平方和最小为原则，确定所选单项预测方法的最佳组合系数。
所述优化分析模块包括农村产业结构优化、农业生产计划及生产环节的优化、重要指标在各种约束条件下的优化。①农村产业结构优化。②农业生产计划及生产环节的优化，可提供主要农作物的模式化栽培方案及优化施肥方案等。③重要指标在各种约束条件下的优化。应用的方法有：线性规划、多目标规划、动态规划、非线性规划等。
所述决策支持系统的总体结构包括人机接口子系统、数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、图形库子系统等，由它们支持上述4个功能模块的运行。
人机接口子系统、数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、图形库子系统等，由它们支持上述4个功能模块的运行。在系统的开发设计中，采用了目前最流行的编译型集成环境式数据库软件Foxpro 2.5for DOS设计主控系统。用Tubro C Z.O编写模型运算程序和图形显示程序，整个系统可编译成在DOS环境下直接运行的可执行文件。
人机接口子系统。人机接口子系统又称会话子系统，是系统与用户联系的桥梁。开发过程中，采用菜单驱动、命令驱动和自然语言驱动的混合形式，在交互过程中创建决策环境。充分利用了Foxpor的强大界面功能，设计了实用方便的光带条、对话框、按钮，同时设有解释窗口对预选功能进行简要说明。输入、输出信息采用窗口、图表、文字等直观形式；所有输入均设有校验功能，容错能力较强；有些输入采用弹出式菜单方式，方便快速。
数据库子系统。由数据库及其管理系统组成。数据库中存放着AMDSS系统所涉及的基础数据、重要的中间数据和结果数据。数据库管理系统除具有通常的功能外，还能根据决策者所需信息和求解问题的需要，从源数据库中析取数据产生新的数据库，并通过接口程序实现各种语言间的数据传递。
模型库子系统。由模型库及其管理系统组成，是AMDSS系统的重要组成部分，是支持决策的重要工具。模型库中存放着系统所需的所有模型，如分析评价模型、预测模型、生产函数模型、优化模型等。模型库管理系统的主要功能是模型咨询、生成、修改和求解。
方法库子系统。方法库是各种算法的集合，如线性规划、GM(1，1)、多元线性回归等。方法库具有共享性，不同的模型可以采用相同的方法。方法库管理系统的功能是方法说明、增加与删除。
图形库子系统。AMDSS系统中的图形库是用T盯boC 2.。编写生成的，不需要另外的绘图软件，有折线图、直方图、饼形图3种.用以直观反映各指标的发展趋势及构成。
本发明提供的山东农业政策分析和决策支持系统，系统的功能设计AMDSS系统是一个面向用户、面向决策部门的应用系统，系统的功能设计必须从实际出发，尽可能地与决策的需求相一致，最大程度地提供各种决策支持。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，该山东农业政策分析和决策支持系统采用以下方法进行政策分析和决策：
步骤一、从数据库中读取出第Ti时刻的作物本体信息Zi，以生成检测信息集合，其中1≤i≤n，Zi表示分布于坐标(Xi，Yi)的作物在第Ti时刻的本体信息；
步骤二、建立农业社会效益评价指标体系，确定评价因素集U和评语集V；
步骤三、对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E；
步骤四、用层次分析法确定各评价因素ui的权重W；
步骤五、若回归误差E小于预定的误差精度，则利用当前的反距离幂指数P，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息，以便利用得到的空间插值信息提供决策支持；
步骤六、确定各评价因素的隶属度，构建模糊评价矩阵R；
步骤七、通过定义相对于公共政策系统的公共问题并将其反映射到所述期望公共成果来创建公共价值网络表示，通过将成熟度级别指派给公共价值网络参与者之间的每个关系来评估关系的成熟度级别；
步骤八、进行模糊合成，得到模糊综合评价结果，建立网络管理框架。
2.如权利要求1所述山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，对检测信息集合进行回归分析，以得到回归误差E的步骤包括：
利用公式
计算回归误差E，其中r为：
和分别为检测信息集合中本体信息及相关时刻的平均值。
3.如权利要求1所述山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述农业社会效益包括：
所述农业社会效益评价指标体系的对象包括自然环境影响层、社会经济影响层、社会环境影响层；
所述自然环境影响层的评价因素包括提高自然资源利用效益、减少环境污染；所述社会经济影响层的评价因素包括带动相关产业、土地增值效益、改善能源消费结构；所述社会环境影响层的评价因素包括行业综合效益、促进社会就业。
4.如权利要求1所述山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，农业社会效益评价指标体系根据应用领域定义多维分类器的多个分类器的语义标准和记录与多维分类器的语义标准对应的决策推导规则的描述的领域本体知识库；根据多语义标准收集训练文本，训练多维分类器；多维分类器对文本进行多标准的分类，输出该文本的多个属性以及每个属性的置信率；基于文本的多个属性以及每个属性的置信率形成用于智能决策的问题；推理机基于该问题查询领域本体知识库，以得到智能决策的答案并将答案提供给用户。
5.如权利要求1所述山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，确定检测信息集合中与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息的步骤包括：
利用公式
计算与作物本体信息Zi相对应的空间插值信息ZPi，其中dij为作物本体信息Zi和Zj之间的距离权重
6.如权利要求1所述山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述山东农业政策分析和决策支持系统包括：信息管理模块、农业现代化活动分析模块、预测分析模块、优化分析模块；
信息管理模块，用于向决策者提供必要的信息咨询，由数据库系统完成，实现数据的增加、删除、修改、查询、打印，输出各种表格、折线图、直方图及饼形图；
农业现代化活动分析模块，用于分析各指标的变动及原因，生产函数的建立、科技进步率的测算；
预测分析模块，用于对各指标及外部环境的预测；
优化分析模块，用于制定各种优化方案。
7.如权利要求6所述的山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述农业现代化活动分析模块包括层次分析法与模糊综合评价法的结合、基于微分中值定理的因素分析法、基于回归建模的因素分析法、建立Cob-Dogglas生产函数。
8.如权利要求6所述的山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述预测分析模块包括三次指数平滑预测法、带残差修正序的GM(1，l)预测方法、多元线性回归预测方法、组合预测方法。
9.如权利要求6所述的山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述优化分析模块包括农村产业结构优化、农业生产计划及生产环节的优化、重要指标在约束条件下的优化。
10.如权利要求6所述的山东农业政策分析和决策支持系统，其特征在于，所述决策支持系统的总体结构包括人机接口子系统、数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、图形库子系统。
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- 2016-11-30 CN CN201611078097.3A patent/CN108133427A/zh active Pending
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