植保工作中的測報、病蟲發(fā)生程度預(yù)報等受多種因素的影響,是較復(fù)雜的自然現(xiàn)象,使用數(shù)學(xué)方法計算得越(或根本不能用數(shù)學(xué)方法計算),越難以描述客觀的自然現(xiàn)象,而把模糊數(shù)學(xué)理論與植保專業(yè)知識相結(jié)合,則能較好地解決這一復(fù)雜問題,為植保工作的預(yù)測預(yù)報提供了一種新的方法。
1 模糊數(shù)學(xué)在植保工作中的應(yīng)用
1.1 論域和集合 我們在考慮某一具體問題時,總是把討論的對象限制在一個范圍內(nèi),這個范圍就稱為論域。它常用大寫字母A、B、U、V等表示。論域里的每個對象稱為/元素0,常用小寫字母a、b、u、v表示。例如對水稻二化螟發(fā)生程度進行評價,其論域用U表示,則可寫為:U={蟲口基數(shù)(u1),氣象條件(u2),種植水平(u3),防治水平(u4)}.集合就是論域里一部分元素所組成的全體,常用大寫字母A、B等表示。
1.2 模糊集合和它的運算
對于普通集合A都存在一個特征函數(shù)XA(u),當(dāng)XA(u)=1說明元素u屬于集合A,XA(u)=0說明元素u不屬于集合A.然而,植保工作中的許多概念是模糊概念,例如,/重發(fā)0、/中等偏輕0等,究竟指多少呢?模糊概念需要用模糊集合來描述。對于給定的有限論域U={u1,u2,…un},它的模糊集合A)(在A下加/-0以區(qū)別于普通集A)可用下面的方式表示:A)=LA)(u1)/u1+LA)(u2)/u2+,+LA
上式中A)表示一個模糊集合,ui屬于U,LA)(ui)是Ui對A)的隸屬函數(shù),i=1,2,,,n,而且0[LA)(ui)[1.例如,對二化螟發(fā)生程度的預(yù)測。參加二化螟發(fā)生程度會商會的人員來自A、B兩縣,評價論域U={u1,u2,u3,u4,u5}={重發(fā),中等偏重,中等發(fā)生,中等偏輕,輕發(fā)},并根據(jù)各縣對此5種評價的百分比確定隸屬度。如表1所示。
1.3 模糊矩陣及其合成運算
如前所述,模糊關(guān)系可用隸屬函數(shù)描述,它們的值位于閉區(qū)間[0,1],即等于1,0或介于其間的值。模糊關(guān)系矩陣R)可以表示隸屬函數(shù)表,即R)=(隸屬函數(shù)值),R)中任一元素rij應(yīng)滿足0[rij[1.
例如某植保站的誘蟲燈防治二化螟發(fā)生程度的預(yù)測,且已知,二化螟發(fā)生程度受以下因素的影響:蟲口基數(shù)、氣象條件、種植水平、防治水平。則評價目標(biāo)論域U={蟲口基數(shù),氣象條件,種植水平,防治水平},評價結(jié)果論域V={重發(fā),中等偏重,中等發(fā)生,中等偏輕,輕發(fā)}.據(jù)此評價結(jié)果見表2(注:表中數(shù)據(jù)非實際數(shù)據(jù))。
根椐經(jīng)驗,對各評價目標(biāo)采用下面的加權(quán)(即在綜合評價中所占比重),蟲口基數(shù)70%,氣象條件10%,種植水平10%,防治水平10%,則加權(quán)的模糊矩陣為:A)=(0.7,0.1,0.1,0.1)。綜合評價結(jié)果表示,評價中等偏重、中等發(fā)生的意見比重各占30%,且重發(fā)的比重也有20%,忽略其余相對次要的意見,則結(jié)論是此次二化螟發(fā)生程度是中等至中等偏重發(fā)生,局部重發(fā)。綜合評價結(jié)果表明,評價中等偏重的意見比重占33%,中等發(fā)生的意見比重占25%,忽略其余相對次要意見,據(jù)此發(fā)生程度意見是中等至中等偏重發(fā)生。
以上結(jié)合某植保站二化螟發(fā)生程度預(yù)報的實例簡要介紹了模糊數(shù)學(xué)的基本知識,下面再結(jié)合某一地區(qū)植保站的病蟲發(fā)生程度的會商會,進一步說明模糊數(shù)學(xué)在植保工作中的應(yīng)用方法。
例如,某地市植保站在某年6月召開二化螟蟲情會商會,已知該市下轄4個縣植保站,則參評單位的論域U={植保站I(u1),植保站II(u2),植保站III(u3),植保站IV(u4)},評價結(jié)果論域V={重發(fā),中等偏重,中等發(fā)生,中等偏輕,輕發(fā)。各縣根椐當(dāng)?shù)囟l(fā)生程度的影響因素,即蟲口基數(shù)、氣象條件、種植水平、防治水平,按上述方法計算提出自己的評價結(jié)果,見表4(表中數(shù)字非實際數(shù)據(jù))。
2 小結(jié)
筆者對模糊數(shù)學(xué)在植保病蟲測報工作中的應(yīng)用做了一些初步的探討。由于模糊數(shù)學(xué)是一門剛剛興起的學(xué)科,加之筆者對模糊數(shù)學(xué)和植保專業(yè)知識認(rèn)識有限,并且缺乏實際操作的檢驗,因而模糊數(shù)學(xué)在植保工作的應(yīng)用及領(lǐng)域都有待進一步探討,特別是對算得的評價結(jié)果的數(shù)據(jù)是否后有必要進行定性分析,適當(dāng)調(diào)整等都有待研究。


