生态农业区域规模化经营模式反馈分析与动态仿真理论应用研究

Ecological agriculture is the development direction of China's modern agriculture. The appropriate scale agricultural operation in China has formed a consensus, but the specific development mode and paths are still in the process of exploration. This project plans to study on the regional scale operation mode of eco-agriculture and the new method of feedback analysis of dynamic complexity, based on the accumulation of team's study on eco-agriculture of breeding and planting circulation, with the system dynamics theory, the SD rate variable fundamental in-tree modeling approach, branch-vector determinant or matrix algorithm to feedback loops calculation, evolutionary game theory, and the theory of differential equations, via the combination of theoretical research and bases construction. We plan to conduct: study on designing the development path of regional eco-agricultural operation mode; the game analysis of farmers' organic production choice behavior to generate the coordination strategies; study on a new method of feedback degree calculating and analysis of feedback loop vertexes; study on the transfer rule of feedback structure's dominated polar; study on management strategies generation and simulation study on evaluation of the effect of the strategies; create typical bases of regional scale operation mode of breeding and planting cycle ecological agriculture. The project can provide two new dynamic complexity analysis approaches, typical patterns and management strategies for eco-agricultural scale operation. Thus this project has the theoretical and practical value for the development of China modern agriculture.

生态农业是我国现代农业的发展方向，现代农业的适度规模经营在我国已经形成共识，具体发展模式、实现路径等仍处于不断探索中。本课题基于团队已有的养种循环生态农业研究积累，用系统动力学反馈仿真分析理论、流率基本入树建模法、反馈环行列式算法与演化博弈理论、微分方程理论相结合，理论研究与基地建设相结合，进行企业与农户合作的生态农业区域规模化经营模式的合理规模及发展路径研究、农户有机生产选择行为的博弈分析与协调策略生成研究、反馈环顶点反馈度计算分析方法研究、反馈结构主导极性转移规律研究、管理策略生成及实施效应的仿真模型建立及动态仿真评价研究，创建生态农业区域规模化经营典型基地，实现典型基地建设与理论创新研究的反馈互促。本研究可为系统动态复杂性反馈分析提供反馈环顶点反馈度分析、反馈结构主导极性转移规律分析两个新方法，为生态农业规模化经营提供典型模式和协调管理策略，对我国现代农业发展具有理论和应用价值。

随着我国畜禽养殖业规模化的迅猛发展，传统生态农业的种养平衡模式被打破，养种循环需在一个更大的区域范围内实现规模化经营。本课题致力于当前以农户家庭经营为主体的经济格局下的农业区域规模化经营模式的理论与应用研究。实地调研分析总结江西农业规模化经营需协调解决的问题，完成了《江西省生态农业循环工程(沼气工程)十三五建设规划（2016-2020年）》的起草；以江西萍乡银河杜仲养种循环生态农业基地为例，采用系统动力学反馈结构分析方法研究规模化生态农业区域建设所涉及的规模化种植农地获得、生态养种技术采纳、生态农产品溢价的实现等问题，分析提出政策作用的杠杆点、制定相应的管理策略；以九江德邦牧业养种循环生态农业基地为例，研究提高家庭微循环生态农业规模化经营中户用沼气池利用效率的管理策略；以江西正和环保工程有限公司罗坊农业废弃物集中治理大型沼气工程为例，研究政府农业废弃物第三方治理模式补贴政策的效率问题；采用博弈论方法研究了电子商务环境下产品的传统销售与网络销售双渠道决策问题，为生态农产品的销售、市场价值实现研究奠定基础。本课题研究取得的主要理论研究成果包括：新建了系统发展对策生成旳子系统流位反馈环结构分析法；提出了系统动力学基于政策参数取值参考区间逐步调整优化政策方案的政策参数调控仿真及优化方法，为系统动力学政策仿真中参数的合理选择提供了新方法。课题研究所提出的管理策略在两个研究基地都获得了实施，实现了基地建设与理论研究的互促共赢。课题研究在MS/OR领域权威期刊IJPE发表论文1篇；在国内核心期刊发表论文10篇，其中权威期刊7篇；发表SCI收录期刊论文3篇，出版学术专著2部。