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應(yīng)用數(shù)學與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學的關(guān)系論文
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,近些年來數(shù)理統(tǒng)計學、概率論、模糊數(shù)學等在農(nóng)業(yè)科學中廣泛應(yīng)用,討論應(yīng)用數(shù)學與農(nóng)業(yè)科學的關(guān)系,及其在農(nóng)業(yè)科學和生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。人類正進入信息社會時代,面臨許多發(fā)展與對策問題。應(yīng)用數(shù)學也同步進入一個新的發(fā)展時間,國際間已多次舉行過有關(guān)數(shù)學物理、控制論、運籌學、有限元方法、生物數(shù)學等方面的學術(shù)性會議。在工業(yè)先進的各國中,應(yīng)用數(shù)學受到極大地重視,應(yīng)用數(shù)學具有廣闊的發(fā)展前途。
應(yīng)用數(shù)學研究包括應(yīng)用理論研究,應(yīng)用方法研究和應(yīng)用推廣,只搞理論、方法研究、不搞應(yīng)用推廣,是不能將應(yīng)用數(shù)學轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的,更不能產(chǎn)生巨大的社會效益。而只搞應(yīng)用推廣不搞理論研究,也就不能創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)學理論,更不能適應(yīng)科研和生產(chǎn)發(fā)展的需要。今后應(yīng)當在重視應(yīng)用理論研究的同時,搞好應(yīng)用方法研究和應(yīng)用推廣,使應(yīng)用數(shù)學直接為科研、國民經(jīng)濟服務(wù)。應(yīng)用教學的廣闊前景,關(guān)鍵是要靠我們自己去開拓、創(chuàng)造著現(xiàn)代遺傳學、生態(tài)學、生理學、生物學、生物 化學、生物物理學以及分子生物學等前沿科學向農(nóng)林牧學的滲透,農(nóng)業(yè)科學已成為既有廣闊的科學基礎(chǔ),但又仍具有一定經(jīng)驗色彩的基礎(chǔ)科學門類。在農(nóng)業(yè)科學的發(fā)展過程中,數(shù)學方法和技術(shù)的引入具有十分重要的意義,其中包括數(shù)理統(tǒng)計學、概率論、模糊數(shù)學等,對于農(nóng)業(yè)科學由經(jīng)驗型向科學依據(jù)型的轉(zhuǎn)化正起著不可忽視的作用。本文從以下幾個方面討論應(yīng)用學術(shù)與農(nóng)業(yè)科學的關(guān)系,及其在農(nóng)業(yè)科學和生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。
一、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學的科學化進展
農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學, 已經(jīng)隨同一般經(jīng)濟學一起,成了現(xiàn)代常規(guī)科學之一。所謂現(xiàn)代常規(guī)科學,就是運用現(xiàn)代科學方法, 以現(xiàn)代科學結(jié)構(gòu)形式表示其公理化形式的科學。因此, 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學與數(shù)學有著非常密切的聯(lián)系。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學借助數(shù)學完成自己的科學進化, 首先取決于自身對研究對象本質(zhì)的抽象和有關(guān)特殊理論核心的形成, 即得到進一步運用數(shù)學的邏輯起點。像一切常規(guī)科學一樣, 這樣的邏輯起點體現(xiàn)為各個學科自身的獨特的創(chuàng)造。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學的各個研究領(lǐng)域中, 這樣的創(chuàng)造正日益發(fā)展著, 它們體現(xiàn)著和決定著整個學科的發(fā)展。這些創(chuàng)造是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學自身特有的創(chuàng)造, 是這個學科發(fā)展的基質(zhì),在現(xiàn)代科學環(huán)境里, 它們的形成與形式上的表達都需要借助數(shù)學, 但它們本身不屬于數(shù)學的創(chuàng)造。由此決定了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學與數(shù)學之間聯(lián)系的本質(zhì)。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學由經(jīng)驗形態(tài)、哲理形態(tài)進化到結(jié)構(gòu)形態(tài), 是一個學科科學化的過程, 是科學規(guī)律決定的運動。正確認識這個規(guī)律, 積極主動地順應(yīng)這個規(guī)律, 才能有效地推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學的進一步發(fā)展。第四, 常規(guī)科學是理性認識的最高形式, 是人類智慧的精華。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學發(fā)展為現(xiàn)代常規(guī)科學, 是全人類智慧的精華之一。它在人類社會中的普適性, 是不容忽視的, 而數(shù)學在實現(xiàn)這種普適性中的作用, 同樣不容忽視。加強這方面的認識,正確地看待現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學與數(shù)學的關(guān)系, 并從而深刻地理解這種關(guān)系的本質(zhì), 一定會有益于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟科學的繼續(xù)發(fā)展。
一個學科, 在現(xiàn)代要成為常規(guī)科學之一, 其不可避免地要運用模型與數(shù)學語言。對于那些不能或不便運用實物模型的研究對象來說, 開始構(gòu)造思維模型時, 因為抽象任務(wù)艱巨、理想描述與直觀結(jié)果差距較大,會遇到更多的困難。但是,一旦抽象出理論核心所需要的基本概念、建立起科學的基礎(chǔ)模型之后, 便可以順利地進行數(shù)量結(jié)構(gòu)上的分析, 也就是形式表達的結(jié)構(gòu)化, 并很快取得深入性進展。因為這樣的模型, 通常只能是理想的數(shù)學模型, 即邏輯起點本身已經(jīng)數(shù)學化, 其后的演繹過程便只能是數(shù)學語言的, 并且很容易進行。之所以能夠很容易地進行, 是因為數(shù)學早已為現(xiàn)代科學準備了強有力的工具。事實表明, 對于許多現(xiàn)代常規(guī)科學來說, 它們所要借助的數(shù)學演繹功能, 早在一百年以前, 甚至在二、三百年以前, 就已經(jīng)成熟了。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學, 在最近一個多世紀時間里, 迅速成長為一門現(xiàn)代常規(guī)科學的事實, 便說明了這一點。
二、應(yīng)用數(shù)學與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學
。ㄒ唬┠:龜(shù)學與農(nóng)業(yè)科研
模糊數(shù)學這門學科是1965年由美國數(shù)學家扎德開辟的一個新的數(shù)學分支,它是經(jīng)典集合概念的推廣。在質(zhì)世界中,模糊性通常是事物復(fù)雜性表現(xiàn)的一個方面,隨著計算機的發(fā)展以及它對日益復(fù)雜的系統(tǒng)的應(yīng)用,處理模糊性問題的要求也比以往顯得突出。比如, 人腦的思維包括精確的與模糊的兩個方面,因此,模糊數(shù)學在人工智能模擬方面發(fā)揮了突出作用,我們?nèi)粘I钪械闹T如冰箱、空調(diào)之類的家用電器就是模糊數(shù)學與實際相結(jié)合的最好例證。
模糊數(shù)學是研究和處理模糊性現(xiàn)象的數(shù)學。原意是"邊界不清、模糊的、不分明"之意。農(nóng)業(yè)研究中存在著大量的模糊性現(xiàn)象,模糊數(shù)學在農(nóng)業(yè) 中有著廣泛的應(yīng)用。農(nóng)作物品種選擇與種植、土地資源的分等、農(nóng)業(yè)機械的綜合評價、農(nóng)業(yè)氣候條件的分析、農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護、農(nóng)業(yè)災(zāi)害探測等等問題,都需要利用模糊數(shù)學的方法 加以科學的解決。事實上,模糊數(shù)學方法在解決農(nóng)業(yè)問題中取得了很好的效果。常用的幾種模糊數(shù)學方法包括:模式識別、模糊聚類分析及模糊綜合評判。以模式識別為例,模式即英文Pattern。意為典范、式樣、樣品、圖像和格局等意義,在不 同的場合有不同的含義。其包含個體模糊模式識別,如亞麻的長勢長相一般由綠葉數(shù)、苗高、莖長、莖粗4個因素來決定,根據(jù)農(nóng)學家的經(jīng)驗,健壯苗、瘦弱苗、徒長苗的標準可以 按以上4個因素去定義(具體數(shù)據(jù)略),現(xiàn)有問題是根據(jù)一株亞麻苗的4個性狀,判斷該株苗的長勢就需要利用模式識別的知識。另舉一例,設(shè)有5種小麥優(yōu)良品種,它們是晚熟、矮 稈、中粒、高肥豐產(chǎn)、中肥豐產(chǎn),取抽穗期、有效穗數(shù)、株高、百粒重、主穗粒數(shù)5個特性來考察,F(xiàn)有一種不知品種的小麥親本,判斷其類型,也需要模式識別的知識。
。ǘ┙M合數(shù)學與農(nóng)業(yè)科研。
它主要是致力于完善改進計算機處理帶有離散特性的對象過程中的算法問題,比如,需要計算“一個推銷員赴n個地區(qū)推銷農(nóng)產(chǎn)品,怎樣才能遍歷所有的地區(qū)并使所走的路程最短”的問題時,如果當 n = 20 時,即使用一臺每秒上億次速度的計算機也需要幾百年時間。利用組合數(shù)學,就優(yōu)化了計算機計算這類問題的算法,為實現(xiàn)這個龐大的計算工程提供了可能性。
。ㄈ⿺(shù)理統(tǒng)計學與農(nóng)業(yè)科研
通常認為,數(shù)理統(tǒng)計學科是由皮爾遜在本世紀初創(chuàng)立,并后來由費歇爾等發(fā)展并建成為一門學科的。但數(shù)理統(tǒng)計中的2 個最重要的概念- 關(guān)回歸和相,卻早在19 世紀70 年代由高爾頓提出,當時,高爾頓通過研究人的身高與智力的遺傳,提出了祖先遺傳定律。這一方法在20 世紀初重新發(fā)現(xiàn)孟德爾的遺傳定律后,被用來檢驗遺傳交配后代群體性狀的分離比例是否與假設(shè)值相符,有力地促進了遺傳學的建立和發(fā)展。農(nóng)業(yè)作物的生長發(fā)育受生態(tài)環(huán)境影響很大,試驗中隨機因素多,試驗結(jié)果包含因素的主效,因素間互作以及誤差等多項不定因素影響,所以只從試驗數(shù)據(jù)很難判斷試驗處理因素是否有效及效果的大小和可靠程度。只有根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計學的原理,采用合理的試驗設(shè)計、合適的抽樣技術(shù)和科學的統(tǒng)計方法才能得出有用、可靠的估計與推斷。綜上所述,模糊數(shù)學、數(shù)理統(tǒng)計、概率論與農(nóng)業(yè)科學具有很深的關(guān)聯(lián),且有力促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學的建立和發(fā)展,兩者相互融合已形成了農(nóng)業(yè)試驗統(tǒng)計學這一重要的農(nóng)業(yè)數(shù)學分支。進一步來講,由于農(nóng)業(yè)問題的數(shù)量化離不開統(tǒng)計學的數(shù)據(jù)整理和分析推斷方法,模糊數(shù)學、數(shù)理統(tǒng)計學的方法和技術(shù)還是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)論、農(nóng)用計算機技術(shù)、農(nóng)業(yè)控制論、農(nóng)業(yè)信息論、農(nóng)業(yè)最優(yōu)控制、農(nóng)業(yè)時序分析、農(nóng)業(yè)生態(tài)學、農(nóng)業(yè)區(qū)劃理論、農(nóng)業(yè)動態(tài)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)線性規(guī)劃等數(shù)學領(lǐng)域與農(nóng)業(yè)科研融合而形成的農(nóng)業(yè)數(shù)學分支學科的重要基礎(chǔ),因此,在農(nóng)業(yè)科學由經(jīng)驗科學到精確科學,由分析科學到綜合科學的轉(zhuǎn)化過程中,模糊數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計學必將發(fā)揮更大的作用。
【參考文獻】
[1]丁希泉.農(nóng)業(yè)應(yīng)用回歸設(shè)計[M].長春:吉林科學技術(shù)出版社,1995.
[2]張軍賢.數(shù)理統(tǒng)計在農(nóng)業(yè)科學和生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學.2006(18)
【應(yīng)用數(shù)學與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學的關(guān)系論文】相關(guān)文章:
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