科技论文写作专题
（课程论文）
（2016届）
题目：农业机械调配问题研究
姓名：余良
学号：201202140109
专业班级：农业机械化及其自动化121班
学院名称：工程学院
指导教师：顾玉琦
2015年12 月16日
一、选题的依据和意义
我国是一个农业大国，农业生产作业正由人工作业模式时代逐步进人机械化作业模式时代。

我国的广大农村实行的是以家庭为单位的联产承包责任制，地块分散经营。

尽管国家已对农民购买农业机械制定相应的补贴政策，但这对于一个农村家庭来说仍是一笔不小的开支，另一方面，由于农业机械的年工作时间较短，利用率不高是农民在权衡是否购买农机具时必须考虑的因素，从这个意义上说，要求每家每户都购买所有农业机械既无可能也无必要。

如能合理安排，让一个农机主为多个家庭服务无疑是双赢的选择。

一方面，对需方来说可免去因购买和维护农机而带来的相关费用；另一方面，对农机主来说，服务的家庭愈多，农机的年工作时间愈长，利用率愈高，从而获得更大的经济效益。

我国地域辽阔，不同地区因具有不同的自然、地理条件，使得农业生产具有明显的地域差异性和时间差异性，农机主正可用利用这一时间差进行农机跨区作业。

所谓农机跨区作业是指农机跨越地理区域作业的一种农机服务模式。

于是每到夏收夏种、秋收秋种季节，都会看到农机跨区作业队在各地区间进行调配。

我国处于农业机械发展的初级阶段，国内对于农机的调度问题的研究仍处于起步阶段，因此，对于社会服务型的跨区域农机调配是一个值得研究的课题，此研究就是在汲取国内外学者研究的基础上，通过启发式算法进行求解，结合3S与GSM信息平台技术，设计出农机调度的最优方法，构建出节约型农业机械化的调度体系，促进我国农机大规模作业的发展。

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）
发达国家农业装备水平和机械化作业水平高。

随着农业现代化的发展，德国、日本、美国、法国等发达国家目前已建立了比较完善的农业社会化服务体系。

具有代表性的农机服务组织有法国居马、德国的农机环、日本的农协和美国的农业机械租赁公司等[6]。

这些农机服务组织都很强调农机共同利用和农机配备问题。

德国农场的平均规模较小，为解决农机利用率不高，农机机械化效益偏低的问题，政府一方面鼓励土地集中，另一方面，建立各种农机合作组织，共同使用农机设备，提高农机利用率。

农协是日本农业社会化服务的主要组织，承担农业生产整个过程的服务。

为促进国家、地方和农业劳动者团体一体化，高效率地使用农业机械，降低成本，确保高度机械化体系不断完善，推行农业机械银行。

在农户或农场主自愿的前提下，将农户的农业机械通过农协组织起来，进行集中管理和调配，从而提高农业机械的利用率。

美国的农业服务组织包括公共服务体系、合作服务体系和私人服务产业三种形式，农业的产前、产中、产后，几乎每一个环节都可以通过专业化服务来实现。

一些中小农场无力购买必要的农业机械，单个农场购买某些专用的、昂贵的、复杂的农业机械在经济上不合算也不必要，因而，农机租赁公司、农机作业服务公司等专业化、社会化服务产业便应运而生。

开始是推广、促销式的，后来逐步发展到大部分农活都可以请专业农机公司代劳。

在法国有专门的农机科学研究中心，农机需要持有农业与农村发展部颁发的许可证。

政府鼓
励土地集中并建立适度规模的中型家庭农场。

提高农机具的利用率和解决购买昂贵农机设备的资金困难，农民自发地组织起来集体购买和共同使用农业机械，逐步形成了专门合作社，称为居马。

我国全国范围内的跨区作业调配是具有中国特色的农机服务模式，在国外很少有关于跨区农机作业调配方面的研究。

在调度算法研究方面，农机调配问题是一类组合优化问题，与生产制造行业等领域的调度、物流车辆调度有一定的相似性，但由于农机作业地区和地块是变化的，目标是多样的，现有的调配算法无法直接用来解决农机调配问题，必须根据我国农机调配的实际情况，研究适合基于动态路径搜索策略的调配算法。

中国农业大学彭波[7],为解决我国农场人工农机调度方式调度效率低、不及时等问题,设计并实现了基于和的农场短信中心,该农场短信中心集成了的定位功能和的通信功能,将与农场调度中心联系起来,可以根据农机生产实际情况对农机进行合理调度。

嘉兴职业技术学院沈权权,以嘉兴市为例来介绍如何通过网络实现对现有农机资源包括本地农机和外地农机进行合理调配,及其他相应配套服务来发挥农机的最大效率;农机服务信息系统包含:掌握农田动态信息、农机动态信息的农机服务直通车,农机买卖的农机交易直通车,解决疑难问题的专家团等部分[8]。

以上研究主要是面向管理部门研究如何调度农机,考虑因素少,不符合生产实际,而现实生产中,主要是机主根据需求信息自主决定作业地区和地点,影响决策因素繁多,包括时间、地点、路况、机型及其数量、作业能力、作业价格、天气和机主主观因素等,所以面向机主的多目标多机组作业调配问题相当复杂,国内外鲜有类似研究报道。

三、研究方案及内容
本文主要研究如何为机主提供科学合理的调配方案，使得机主的作业收入尽可能大，调配成本尽可能小。

机主按预定调配方案有计划地作业，可增加收益，提高农机利用率，减少农机的转移成本。

论文的研究内容安排如下：
第一章主要介绍农业机械调配的研究背景和研究意义，介绍国内外的研究现状。

交代论文的主要研究内容及论文组织结构。

第二章概述农业机械调配的基本概念及特点，并开始研究算法的使用。

第三章研究常见农业机械调配方案的研究。

分析几种典型的调配方案，并和以往的方案进行分析比较，总结各自优缺点。

第四章提出一种优化方案。

根据常见的几种调配方案分析比较，提出一种优化的算法。

第五章针对农业生产具有季节性的特点，对所提出的优化方案进行分析改进，提高算法性能，相关影响因素分析。

第六章对全文做了总结，并对论文不尽完善的地方提出了一些建设性的意见，进一步的研究进行了展望。

四、课题研究预期目标
农业机械的调配是一个复杂的系统工程，若任机主自由选择、联系作业地，往往带有一定的盲目性。

常常由于对当地的作业量估计不足而出现农机扎堆的现象，此时机手间的相互压价似乎就变得不可避免，从而导致机手的经济效益大大下降。

农机主管部门如能根据其掌握的信息、资源优势进行不同地区间农机调配，则可实现农机资源的最优化配置，使农机的供需双方受益。

五、研究进度安排
六、参考文献
[1]张璠，基于启发式优先级规则的农机调配[J].农业工程学报，2012
[2]胡冲，农机调配可视化系统研究[D]. 河北农业大学，2012
[3]徐俊刚，戴国忠，王宏安生产调度理论和方法研究综述[J].计算机研究与发展，2004
[4]高焕文，构建节约型农业机械化体系[j].中国农机化，2007
[5]Fan Zhang et al. Research on Multitask Collaborative Scheduling Problem with Heuristic Strategies[j].Applied Mechanics and Materials，2011
[6]张秀花，小麦联合收割机跨区作业服务系统研究[D]. 北京：中国农业大学，2006
[7]彭波，基于和的农场短信中心的设计与实现，中国农业大学学报，2005
[8]沈权权，浅谈农机服务信息系统的应用研究科技资讯，2009。