发表于 棉花学报. 1992, 4(增刊):3-10 提要: 棉花生产是一个复杂的大系统,为了使其系统输入输出最优化,以便得到高产、优质、低耗、高 效益的目的,我们研制了适应于亩产100公斤皮棉的棉花生产管理模拟系统CPMSS和棉花生长发育动态 模拟系统CGSM。目前,CPMSS/CGSM系统可以完成一熟春播棉田的播前决策、生长发育期间的调控决策 以及生育后期的估产。 关键词: 棉花,模拟,生长,生产管理 前 言 当今农业生产管理方式日趋科学化,决策方法逐步从直觉性和经验性向数学化、模型化和人工智能相 结合的方向发展,计算机日益成为农业生产管理决策的有力工具。 国外,从60年代末开始,就对作物的计算机模拟进行了深入研究,20多年来,已有了不少成功的例子。美 国的COMAX/GOSSYM系统就是极好的范例,它可用于农场级棉花生产管理的决策咨询,目前已在全美 14个州进行应用与示范，并取得良好的经济效益和社会效益。此外,澳大利亚、荷兰等国也在棉花生 长发育动态模拟上取得了明显进展。 我国是世界的植棉大国之一,植棉历史悠久,宜棉区域广阔。建国以来,我国棉花生产迅速发展,进入 80年代后,更进入一个的新阶段。皮棉总产已跃居世界第一、二位,单产达到50公斤左右。广大棉农在 生产实践中积累了丰富的经验,棉花科技工作者进行了大量的科研工作,但是与世界先进水平相比,我 国棉花的生产管理水平还比较低,需加强新技术的研究,积极将计算机技术尽快应用于棉花生产,赶上 世界先进水平。 “七五”期间我所承担了农业部重点科研项目《计算机及核技术在农业上的应用》中第一专题《作物高 产栽培计算机模拟系统与农业气象专家系统》的一个子专题《优质棉高产栽培计算机模拟系统》的任 务。五年来,我们以系统工程原理为指导思想,以计算机为工具，采用人工智能的方法,在大量的田间 试验、生产示范的基础上,广泛收集植棉专家和棉农的高产栽培经验,逐步使棉花生产管理和棉花的生 长发育数量化、模型化、规则化,初步建成了一个可以管理亩产100公斤左右皮棉的棉花生产管理模拟 系统CPMSS(Cotton Production Management Simulation System)及棉花生长发育动态模拟系统 CGSM(Cotton Growth and Development Simulation Model)。目前CPMSS/CGSM可以较好地完成亩 产100公斤左右皮棉棉田的生产管理决策及长势长相的模拟,它可以及时地向棉农提供优化的农艺决策 措施,也可以向棉花科研工作者提供一定的理论数据。 系统设计的思想方法 棉花生产系统是一个受天、地、人、作物本身多种因素制约的复杂系统,在系统内部,各因素间又相互 依存。在这个系统中除各种不可控因素外,人是这个系统的主要控制者。人类的各种农事活动与棉花 的生长发育以及最终产量的形成之间都有着密切的联系。人类在棉花生产的长期实践中积累了丰富的 经验性知识,特别是棉花栽培专家,他们都积累了许多经验,这些经验性知识不是那么严格。棉花高产 栽培方面的专门知识,由于其不严密和模糊性,专家的经验在生产管理中往往起着决定性作用。因此 ,CPMSS/CGSM系统为了适应这些特点,应用规则形式表示栽培专家的判断性知识,采用可信度来反映专 家经验的不精确性,以模拟棉花栽培专家的推理方法,去解决棉花高产栽培中的具体问题。 在分析矛盾的各个方面之后,首先,针对不同的环境条件和决策目标,推理所用的知识是变化着的,为此, 需要将知识库与推理机分离,均做为独立模块进行设计,使知识库的修改与推理机无关,增强系统在决 策活动上的伸缩性; 其次,为了增加系统透明度,使知识库易于修改、扩充、完善,应提供知识的解释 与获取功能; [...]
