文 紅

（衡水學(xué)院 繼續(xù)教育學(xué)院 河北衡水 053000）

我國(guó)自古以來(lái)以農(nóng)立國(guó)，農(nóng)業(yè)是我國(guó)的第一產(chǎn)業(yè)，無(wú)論時(shí)代如何發(fā)展，社會(huì)如何變遷，農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位始終不變。近些年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域呈現(xiàn)出日新月異的變化，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與進(jìn)步的諸多影響因素中，最具代表性的便是數(shù)學(xué)知識(shí)，數(shù)學(xué)知識(shí)在當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用，已逐漸被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方方面面，成為推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力之一。以下是筆者結(jié)合自己多年相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，就此議題提出的幾點(diǎn)看法和建議。

1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的原理

數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是探索自然現(xiàn)象、社會(huì)現(xiàn)象基本規(guī)律的重要語(yǔ)言和工具，自然和社會(huì)中存在的各類現(xiàn)象都與數(shù)學(xué)知識(shí)緊密相連，通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)剖析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題最終必將得到清晰正確的答案。數(shù)學(xué)知識(shí)在我國(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，我們需要學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行觀察、分析和概括，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為數(shù)學(xué)模型，再通過(guò)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算和分析得出答案，反饋到農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題當(dāng)中來(lái)，運(yùn)用數(shù)學(xué)原理去解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2 數(shù)學(xué)知識(shí)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體運(yùn)用實(shí)例

2.1 勾股定理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

眾所周知，勾股定理是數(shù)學(xué)知識(shí)體系中的一個(gè)代表性定理。中國(guó)古代數(shù)學(xué)家研究勾股定理的證明和應(yīng)用是自成體系的，當(dāng)時(shí)采用的是青朱出入法，也就是現(xiàn)在我們常說(shuō)的割補(bǔ)法。具體方法：通過(guò)適當(dāng)?shù)膭澐?，將勾上的正方形面積和股上的正方形面積劃分成若干部分，而被劃分成若干部分的面積總和又恰好可以填滿弦上的正方形。青朱出入法的特點(diǎn)在于古人將這些被劃分出來(lái)的圖形面積填上了各種顏色，如朱紅色、青色、黃色等等，由此可見古人在研究勾股定理時(shí)使用的方法巧妙簡(jiǎn)單，也可以看出古人的聰明與智慧。

夏禹是我國(guó)歷史上有記載的史料中第一個(gè)應(yīng)用勾股定理的人，夏禹曾將勾股定理應(yīng)用到治水之術(shù)中，并且取得了非常好的治水效果。勾股定理在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用歷史非常久遠(yuǎn)，勾股定理開創(chuàng)的獨(dú)具一格的理論體系被成功應(yīng)用在了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，以《九章算術(shù)》中記載的實(shí)例進(jìn)行分析：現(xiàn)有池方一丈，葭生中央，出水一尺，引葭赴岸，適與岸齊，問(wèn)水深、葭長(zhǎng)各幾何？這是《九章算術(shù)》中記載的題目，用現(xiàn)在通俗語(yǔ)言翻譯便是：現(xiàn)在這有一個(gè)正方形的池塘，池塘的邊長(zhǎng)是1 丈，一棵蘆葦生長(zhǎng)在這池塘的正中央，長(zhǎng)出水面1 尺，想要把蘆葦拉向池塘邊，莖尖剛巧碰到池塘邊，請(qǐng)問(wèn)池塘的水深和蘆葦?shù)拈L(zhǎng)度各是多少？從題目當(dāng)中，我們可以發(fā)現(xiàn)要想解決這一問(wèn)題，必須應(yīng)用到勾股定理，通過(guò)勾股定理的計(jì)算，我們很輕松地計(jì)算出池塘的水深應(yīng)該是一丈二尺，而蘆葦?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)該是一丈三尺。

2.2 數(shù)學(xué)概率知識(shí)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)知識(shí)體系中的概率知識(shí)主要研究的是隨機(jī)現(xiàn)象中蘊(yùn)含的數(shù)量規(guī)律性，通過(guò)學(xué)習(xí)概率知識(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)很多看似隨機(jī)的問(wèn)題和現(xiàn)象中隱藏著的規(guī)律。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用概率知識(shí)的地方非常多，概率知識(shí)幾乎可以運(yùn)用于整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物生長(zhǎng)的全過(guò)程中，其可以具體細(xì)化到從一個(gè)剛剛開始發(fā)芽的種子到成長(zhǎng)為植株的全過(guò)程，并且可以通過(guò)概率知識(shí)分析出農(nóng)作物生產(chǎn)與天數(shù)之間的關(guān)系、農(nóng)作物成熟結(jié)果后的產(chǎn)量以及農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中患病的概率等等。

舉例說(shuō)明：某一地方的小麥容易患銹病，當(dāng)銹病來(lái)襲時(shí)，小麥必然受到損害。當(dāng)前測(cè)得該地區(qū)小麥患銹病的概率是10 %，其中葉銹病流行的概率是30 %，而兩種銹病同時(shí)流行的概率是4%，求小麥被銹病危害的概率是多少？

解題方式是：設(shè)小麥患銹病流行的事件分別為A、B，則A+B 表示銹病和葉銹病流行的事件，根據(jù)加法公式有：P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.1+0.3-0.04 =0.36，由此便可以得出該地區(qū)小麥被銹病危害的概率是0.36 。

通過(guò)這一數(shù)據(jù)結(jié)果，當(dāng)?shù)胤N植小麥的農(nóng)民便可以了解到小麥在生長(zhǎng)過(guò)程中可能出現(xiàn)銹病危害的概率，進(jìn)而提前做好預(yù)防措施。

2.3 數(shù)學(xué)期望在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

以某一農(nóng)場(chǎng)的蔬菜種植為例進(jìn)行闡述：該農(nóng)場(chǎng)多年來(lái)都以種植蔬菜為主要經(jīng)營(yíng)范圍，根據(jù)以往多年種植經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，某一種蔬菜的市場(chǎng)需求量所服從的均勻分布規(guī)律是需求量X（t）服從（500，800）的均勻分布規(guī)律，每售出1t蔬菜，農(nóng)場(chǎng)便可獲得2 萬(wàn)元左右的利潤(rùn)，可是，如果趕上某一時(shí)間段該蔬菜銷售不順暢，很多蔬菜銷售不出去，那么，農(nóng)場(chǎng)將要承受每噸5 000 元左右的經(jīng)濟(jì)損失。農(nóng)場(chǎng)想要實(shí)現(xiàn)該蔬菜銷售數(shù)量的極限，在農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)能夠保證供應(yīng)的前提下，計(jì)算需要賣出多少噸該蔬菜才能夠?qū)崿F(xiàn)平均收益率最大化。

要想解答這一問(wèn)題，就必須應(yīng)用到數(shù)學(xué)期望的知識(shí)。其具體解題步驟如下：根據(jù)數(shù)學(xué)期望值的知識(shí)，假設(shè)該農(nóng)場(chǎng)種植噸數(shù)為m 的蔬菜，最終種植的噸數(shù)可能符合均勻分布的規(guī)律，800≥m≥500 。假設(shè)函數(shù)Y 在生產(chǎn)計(jì)算蔬菜條件之下的收益額單位為萬(wàn)元，那么其收益額的最終Y 和蔬菜錢數(shù)需求量X 之間的函數(shù)關(guān)系為Y=f（X）。計(jì)算蔬菜售出的品種，大概根據(jù)所得出條件和設(shè)定因素計(jì)算出當(dāng)X≥m，到時(shí)最終蔬菜全部賣出會(huì)獲利2m 萬(wàn)元;那么按照X

3 數(shù)學(xué)知識(shí)與農(nóng)業(yè)之間的關(guān)系

3.1 模糊數(shù)學(xué)與農(nóng)業(yè)科研

1965年美國(guó)著名數(shù)學(xué)家扎德首次提出的模糊數(shù)學(xué)這一概念，是經(jīng)典集合概念的重要推廣形式。模糊數(shù)學(xué)在現(xiàn)代人的日常生活中發(fā)揮著重要的作用。我們?cè)谌粘Ｉ钪兴佑|到的各種家用電器，如空調(diào)、冰箱等都應(yīng)用到了模糊數(shù)學(xué)的原理。

模糊數(shù)學(xué)研究和處理的對(duì)象便是生活中的模糊性現(xiàn)象。其實(shí)，在我國(guó)農(nóng)業(yè)研究工作當(dāng)中存在著非常多帶有模糊性的現(xiàn)象，而這些便是模糊數(shù)學(xué)在農(nóng)業(yè)研究和生產(chǎn)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。比較具有代表性的農(nóng)業(yè)模糊性現(xiàn)象主要體現(xiàn)在農(nóng)作物品種的選擇、土地資源的分布、農(nóng)業(yè)機(jī)械的選擇和使用、自然氣候條件的分析、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害探測(cè)的研究等方面，這些都可以借助模糊數(shù)學(xué)的知識(shí)和原理進(jìn)行科學(xué)解決。縱觀當(dāng)前模糊數(shù)學(xué)在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用效果，我們必須承認(rèn)模糊數(shù)學(xué)的重要價(jià)值和作用，當(dāng)前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究領(lǐng)域當(dāng)中幾種比較常見的模糊數(shù)學(xué)方式主要有模式識(shí)別、模糊聚類、模糊綜合評(píng)價(jià)等等。在這里筆者將單獨(dú)就模式識(shí)別來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述和分析：我們判斷和評(píng)價(jià)亞麻的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相時(shí)依據(jù)的四個(gè)因素分別是綠葉數(shù)、莖長(zhǎng)、莖粗以及苗高，根據(jù)這四個(gè)要素我們一般可以判斷出亞麻的生長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)這四個(gè)因素判斷亞麻的長(zhǎng)勢(shì)利用的便是模式識(shí)別知識(shí)。

3.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)和農(nóng)業(yè)科研

數(shù)理統(tǒng)計(jì)是數(shù)學(xué)知識(shí)體系當(dāng)中的核心組成部分，其是由皮爾遜創(chuàng)立和費(fèi)歇爾發(fā)展起來(lái)的數(shù)學(xué)門類，但是，數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)所涉及的兩個(gè)最重要的改變是由高爾頓提出來(lái)的，高爾頓通過(guò)研究人的身高和智力的遺傳，提出了祖先遺傳定律。而祖先遺傳定律在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與科研工作中也得到了非常廣泛的應(yīng)用，其在發(fā)展和演變的過(guò)程中被用來(lái)檢驗(yàn)遺傳交配后代群體性狀的分離比例是否與假設(shè)值相符合。眾所周知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育很容易受到各種自然生態(tài)環(huán)境的影響，而且農(nóng)業(yè)科研試驗(yàn)中隨機(jī)因素非常多，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到因素的主效、因素間相互作用以及誤差等多項(xiàng)不定因素影響，因此，如果只是單純地根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)很難判斷試驗(yàn)處理因素是否有效以及效果到底如何，試驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性必然會(huì)受到質(zhì)疑。所以，在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)，將在很大程度上提高科研結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，其對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有著非常大的幫助作用。

4 小結(jié)

近些年隨著我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重視程度不斷提升，當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐步進(jìn)入比較協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵階段，全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的偉大目標(biāo)指日可待。建立在數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上的各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)以及數(shù)學(xué)知識(shí)的直接應(yīng)用在推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中都展現(xiàn)出重要的作用，其具體應(yīng)用效果也非常理想。相信伴隨著數(shù)學(xué)知識(shí)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的不斷深入利用，數(shù)學(xué)知識(shí)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力將會(huì)得到充分開發(fā)和利用。