本文针对当前我国农业发展中存在的问题提出了司持续农业产业结构优化配置思想,根据可持续农业产业结构的要求准则建立了可持续农业产业结构优化模型体系,并对该模型体系进行了稳定性分析、实证分析、遗传多目标算法求解以及可持续农业的定量评价研究。具体而言,本文的研究内容包括以下几个方面: 1.本文在引言部分分析了当前我国农业发展状况和目标,提出了可持续农业产业结构优化的概念,阐明了论文研究的意义,总结了各种产业结构优化方法及多目标优化算法,叙述了遗传算法和可持续评价方法的研究动态,详细论述了论文的整体写作思路。 2.深入分析了可持续农业产业结构优化配置的准则,建立了可持续农业产业结构的非线性、多目标优化模型。该模型以实现经济效益、生态和社会效益三方面最优设计目标函数,目标函数应尽可能最好地反映指标的实际状况,因此采用组合非线性拟合的方法对畜牧业纯收益进行研究,利用Jenny数学模型对土壤有机质含量做预测,采用需求短缺期望考察社会需求状况;设置了包括自然资源、种植面积、生态以及社会需求多方面的约束条件,建立了面向可持续发展的农业产业结构优化模型体系;从数学分析角度对优化模型体系的稳定性进行了证明,保证模型体系具有实际应用的理论基础;最后选择黑龙江省为实际研究对象,分析了其自然资源条件和农业发展现状,宏观确定了模型中涉及的同定参数,采用多种模型预测方法分别对区域人口、农作物单产、人均消费需求等参数进行预测,建立了以2010年为报告期的黑龙江省可持续农业产业结构优化模型。 3.系统研究了遗传算法的基本原理和实现技术,深入分析了遗传算法的数学基础,指出了标准遗传算法的不足和缺陷,即不能保证收敛性,证明了改进的最优保存遗传算法具备全局收敛性,将该种算法应用到黑龙江省农业产业结构优化模型的求解中,并对算子的设计进行了改进,采用简单交叉、算术交叉、启发式交叉三种交叉方式、边界变异、均匀变异、动态(或称非均匀)变异、多点非均匀变异四种变异算子并用的方法,增加了群体选择的多样性,利用多目标适应性权重罚函数法设计适应度函数,得到了基于遗传多目标优化算法的可持续农业产业结构优化的pareto解序列。 4.在完成模型建立及求解的基础上,需要对得到的结果进行评价分析,保证其可以达到预定的目标,由此构建了农业可持续发展综合评价指标体系,将灰色系统理论方法用于可持续农业评价中,确定了农业各子系统内部协调度,并设计综合评价模型对近年以及报告期的农业可持续发展能力进行评价。两方面评价的结果表明,经过结构优化后的黑龙江省农业产业结构无论是在优化结果(效益值)还是农业可持续方面均均取得了明显提高。 在建立模型和研究方法上,本文具有以下特色: 1.根据农业产业结构特点,综合考察影响农业产业可持续性的各个指标,对各目标进行了全面的量化分析和研究,建立了非线性多目标优化模型体系,能较好地反映农业产业结构经济、生态、社会几个方面的发展状况及相互之间的必然联系,该模型体系在农业产业结构优化的研究中是十分罕见的。 2.将近代优化算法——遗传算法应用到农业产业结构优化中,该算法对于解决复杂的非线性模型尤其对于寻求多目标优化问题的pareto解具有一定的优势,本文在充分考虑遗传