论文摘要
我国是一个水资源缺乏的国家,且资源的时空分布极不均衡,农业是水资源的使用大户,其用水量占总用水量的70%以上。到2030年左右,我国人口高峰将达到16亿,农产品需求量和农业需水量也将达到高峰,而工业、生活用水随着工业化、城市化进程的加快而增加,将进一步挤占农业用水,加剧农业节水的紧迫性。在需水管理理念下,通过调整区域农业产业结构,发展节水高效农业,来达到既促进经济社会进步,又节约用水,降低水资源消耗的目的,是解决人类社会经济发展与水资源量短缺之间矛盾的方法之一。本文从结构调整节水的基础理论研究出发,建立了区域节水型农业产业结构优化模型,为水资源约束条件下的农业产业结构调整提供了重要的理论与方法基础。主要内容如下:(1)阐明了论文研究的目的和意义,总结了国内外遗传算法和农业产业结构调整的研究现状,指出了研究中存在的主要问题,详述了论文的研究方法以及技术路线。(2)提出了节水型农业产业结构优化的基本思路:节水型农业产业结构优化是以区域有限水资源的持续、高效利用为基本目的,以农业产业结构调整、优化为主要手段,综合考虑区域水资源的供需平衡,以期最大限度地实现区域节水与经济社会发展的协调统一。(3)深入分析农业产业结构优化的内涵,以农业用水量最小、经济效益和社会效益最大为目标函数,将自然资源、种植面积、生态以及社会需求等因素设为约束条件,建立了区域节水型农业产业结构优化模型。(4)系统地介绍了遗传算法的基本原理和实现技术,指出了标准遗传算法的不足和缺陷,引入随机赋权法确定权重,将多目标模型转化为单目标模型,应用遗传算法对优化模型进行求解。(5)以扬州市为例,分析了扬州市的自然资源条件、农业发展及农业用水现状,采用定额法对扬州市农业需水量进行预测;根据扬州市社会经济发展规划及农业发展规划,确定模型中涉及的固定参数,采用灰色预测的GM(1,1)模型对区域人口、农作物单产等时变参数进行预测;应用遗传算法求解,得到优化调整后的扬州市节水型农业产业结构,为制定合理有效的农业产业结构调整政策,切实推进农业节水和农业、农村经济持续发展提供了依据。