土地輪耕分析

馬世中 楊欣悅 路俊超

摘要：我國于2016年5月20日年開始審核通過了《探索實行耕地輪作休耕制度試點方案》，并即日起開始實施，其主要內容是在東北等地區為了提升土壤肥力開始輪作試點;在地下水漏斗區、生態嚴重退化，土地污染嚴重的地區實行土地休耕。同時對輪耕和休耕地區進行補助，保證農民受益。文章對土地輪耕制度具體實施進行分析。通過對近兩年來在財政支撐下對土地輪耕的影響分析，利用曲線擬合、Logistic人口預測、灰色預測得知未來五年的人口數據、全國糧食總產量等數據進行了模型準備。設立輪作休耕對糧食影響產量的影響系數方程組，將預測的數據代入可得到未來幾年土地輪耕制度對糧食產量的影響并繪制散點圖使得數據更加準確。利用MATLAB曲線擬合工具箱得到在保證糧食安全下關于輪耕影響與財政補貼的關系方程。

關鍵詞：土地輪耕;曲線擬合;logistic人口預測;財政赤字;多過程優化

引言

探索實行耕地輪作休耕制度試點的主要目的是推進我國農業綠色健康發展，提高農業發展水平，促進農業生產經營創新。在國家統計局和農業部查詢得知2016～2017年土地輪耕相關人口、糧食數據為解決問題做好準備。保證國家糧食安全和財政投入安全，并且保障農民效益這三大方面是如何實施該制度的關鍵因素。

首先需要根據2016～2017年實施該制度后對糧食產量的影響建立比例關系以及補貼資金對輪耕的影響建立模型，求解該系數;然后運用logistic人口預測得到未來幾年的人口數據計算得出糧食需求以保證國民糧食安全。最后引入財政赤字率從大方面規范財政補貼上的投入。在求解過程中都利用MATLAB編程以及預測模型，運用多過程優化使得結果更加準確。

一、專項補貼資金的預測

首先查閱2011年到2017年糧食年總產量如表1。

其中目標函數Sli輪耕土地面積的最優解，t代表輪耕影響產量所占比重，f代表政府補貼資金，E0i代表第i年的財政收入，E1i代表第i年的財政支出，E2i代表第i年的國民生產總值，fi代表第i年的補貼資金，W是財政赤字率。

三、最佳輪耕面積

把表7和表8的數據代入到模型求解，預測結果如表10所示。

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（作者單位：馬世中，華北理工大學電氣工程學院、華北理工大學數學建模創新實驗室;楊欣悅，華北理工大學管理學院、華北理工大學數學建模創新實驗室;路俊超，華北理工大學信息工程學院、華北理工大學數學建模創新實驗室）