生态农业投资项目外部效益评估的专家系统研制.pdf

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1、农业系统科学 与综合研究?,?,?!#%&%()+,.)/姗+明01 2.少34+/5),6 0/+/4789/6,69生态农业投资项目外部效益评估的专家系统研制范大路叶谦吉!西南农业大学经贸学院袁惫君!河南技 术师范学院新乡&:。:#罗徽!西南农 业大学资娜环境学院重庆重庆&;(?%#&;(?%#摘要将生态农业“三 效益”扩充为“五效益”,并根据“五效益”录佳统一的原则,用人工 智 能 语言一 40?+/8 424 4/,+7/+2 2一89/6,69 45+,.4,4?6,/4/!1 282 2 4 2.409 0,)2 6,3+,789/6/969 4/5 9+/,夕132 48 口/4

2、8&;?(%#姐4公6 4!1 282 2,/2 4一 34/3 9,4 4 48&:;:#40 62/!1 282 +2692+40 4对92 4.4,;,3+,789/6,6 9 4/5 9+/,1为。月翻左刀?&;(?%#“义沈)7,?,?!#%&%(7+,9,3 9,/4,9206 +/5/40+2 4/,+22一89 6,6 9/413一42 9,3。王,9+,.7 290/48,2,39/4/,3/5/40+心 4/,+326 0+,/4,89,0:+02+494 48/4 9/48!#+9289.0帆93692一9228404+一 248/4 9/48!7#+9289.0/,36

3、92一 1,3 4,3 407 9/4,89,0,20/、/2 4 9,、”,.,39,+,.49/+,3,944/,+22一89/6,6 9/45 +,.4,92,0/9 4,2 40/,/2 4+2/45+,.4,+,34/5 40/45+,.4,289/6,69,45+,.4,94 4/,9,+,4?问题 的提 出我国生 态农业建设 至今已有 近=;年历史 了,从;年代 初期到?(年?;月,全国开展生态农业建设 的村镇县多 达=;多个,其中试点 县有?;个,包括国家组织 的 ;个县和省级试点的?;个县。生态农业建设面积已达(;万3.,实施生 态农业建设 的县基本实现 了经济发展与生态环境

4、良性循环,农业与农村经济得 到快速健康发 展,生态、经,重庆市新闻出版局局长工程资助项目部分内容。收稿日期?一;(一!#济、社会和 环境及景观 效 益普遍提高。?(年?;月,在 北京分别召开了全国生态农 业县建设 专家组和技术指 导单 位的 代表参加 的座 谈会 和 领导小组第七次 会议会议 决定要 继 续抓 好 现 有;个 生态 农 业试 点县建设,同时,进一步扩大 生 态农业县的 规模,到=;?;年把生 态农业县扩大 到:;个,争取 近期先启动?;个县。这无疑又是一次生态农业建设的绝好机遇。但是,如何抓住机遇,使生态农业建设工作真正落到实处,这 不仅依赖于对生态农业建设过程中经济效益的评估

5、。而且,更童要的是对 其外部效 益生态、环境、景观及 社会效益 的评估。遗憾的是第期范大路等生态农业投资项目外部效益评估的专家系统研制目前很少有人做这方面的综合研究工作,重要的原因就是对这些外部效益的评估需要大量的信息和资料,并且需要行之有效的方法。鉴于此,我们偿试借助计算机建立评估的专家系统来完成。利用人工智能原理,在收集外部效益信息及资料基础上,建立外部效益评估知识库!)#,依据评估的原则建立推理机!#,进行 定 性推理,并 依 据模型建立分 析机!7#,进行定量分析,进而将推理机与分析机结 合成评 估 推 理 系 统,通 过用户接口!)#,集成为生 态农业 投资项目外部效益评估专家系统=

6、生态农业投资项目外部效益评估因素分析生态农业投资项目效益评估包括经济效益、生态 效益、环境效益、景观效益及社会 效益等 个 组 成部分 的评估,其中后&种称之为外部效 益。生态效 益是指生 态系统及其影响所及范围内,对 人类有益的全部价值,它包括生命系统提供的效益、环境系统提供的效益、生命系统与环境系统相统一的整体效益,也包括 由上述整体提供的物质和精神方面的效益。经济效益是指生 态 系统的全部生态效益中被人 们开发利用 的,已表现 为经济形 式的那部分 效益。环境效益是指生态农业投资项 目建设 过程中人类活动包括生 产、生活所排放的废弃物和开 发利用自然资源活动引起的环境的改变。这些变化可能

7、是好的,也可能是不好的影响。景观效益是指生态农业投资项 目建设过 程中,农业生态 经济系 统 所 呈现出的 风景或景象即景观信息通过人的视感器官被传递到大脑皮层,给人以美的感受和联想。社会效益则是指从根本上对人类社会有利的各种效益。社会效益所包含内容极其广泛,有些内容诸如社会文化素质的提高、伦理道德观念的改善、法制民主意识的增强等非本 文研究之列。在生态农业投资项目效 益评估中生态效 益是基础,经济效益 和景观效益是条件,环境效益是保证、而社会效益则是目标,五效益缺 一不可,协同增长。生 态效益可用若干 生态指标来衡量,如生态结构指标种群的数量结构、作物演替结构、种群或 个体物能 消耗 构成等

8、环境效益 可 用 大 气 环 境质量、水 环 境 质量、土壤环境质量 及废弃 物的排放量等 指 标来量度景 观效 益用德菲尔专家评分法 来衡量社会效益我们可 用 人均总消费水平、收 入分配状况、就业水平、国民生产 总值等指 标来衡量。:生态农业投资项目外部效益评估专家 系统的逻辑结构:?外部效益评估体 系知识的获取收 集已有的与各 种 效益相 关 的信息、资料,以规范方式存入知识规 则 库!4 208+#。:=知识表达方式采 用谓语动词 形式及 产生式系统!9。06,/2 4+,.#。:推理策略用前向推理和 后向推理结合的混合式推理!9/0/4 9 4#。:&系统逻辑系统分推理 机和分析机两大

9、部分。推理机 通过对 知识库中规则的搜索和 匹配调 用知识库和方案库。分析机调用数据库 和模型库中模型进行数值模拟、顶测等。由推理 机和分析机结合达到决策 推理,形 成决策 专家系统!见图#。农业 系统科学与综合研究第?&卷析析析析分分分分分分分分模型库库机机机机机机机机决决决决决决数据库库策策策策策策策策策策推推推推推推理理理理理理理理理理理理理推推推推推推推推推推知识库库帆帆帆帆帆帆帆帆方方方方案库库图?专家系统逻辑结构,!前提条件#与,34!结 论#。利用9228一1语言中表结构和递 归技 术,将规则中的 条件放入表中,推理 时使用递归方式,不断调 用表头元素,进行提问直到 表 尾。由于

10、表元素不受数量 的限制,在装入新知识时,前提条件数目也可以是任意的,利用递归实现循 环,有 利于提高运行速度。&方案库即各种类型生 态农业投 资项目外部效 益评 估方案的收集,并归类后 用规 则方式 存储,在选用时 与诊断分析结果匹配。&生态农业投资项目外部效益评估专家系统构成该专家 系统 模块!见图=#由基于知识的推 理 系统和基于模型的 模拟 分析 系统两 大部分构 成。基 于知识的 系统 由盯 2一9 2?;?编程,基于模型的 系统 由盯。一 1语言编程&?模型库模型库 主要 由生 态农业投资项 目建设过程中生 态农业 经济 系统结 构模型、物质循环模型、能量流动 模型 及信息传递模型等

11、组成,通 过这些模型可以帮助人们认识生态 农业 投资项目在 技 术上 的 先进性,建设上 的可行性以及经济 上、生态环填 上 的合理性与有效性,并进一步 对项目外部 效益进行 观察、预测、控制和最优 设计。系统调用时,可根据时空的差异性选择相应的模型。&=数据库存储关于 当前生态农业投资项 目的相关数据。初始状态、中间状态和目标。生 态农业投资项目外部效 益评估体系中各项指 标 的常备数据。&:知识库知识库采用基 于规则的产生式表示法生生态农业投资项目外部效益评估专家系统统基基于知 识的子系统统统荃于模型的二系统统知知知识识识的的的表表表达达达图=外部效 益评估 专家系统构成 生态农业 投资项

12、目外部效益评估专家 系统功能模块该系统 功能模块主要 由用户对 话、分析诊 断、方案选择 及 生成等部组成。启动 程 序后,将出现 一级 子菜单?回答问题?推理诊断?!数值模拟?方案选择及生成?#退出系统。%&回答问题选择该子菜单后,将出现二级 子菜单生态 效益、环境效 益、景观效益和 社 会效益,分别选择并根据系统回答问题或选择问题。%(推理诊断推理 机首先接受用 户信 息,搜寻 知识中的知识以及运行中间的动 态知识进行 演 绎、判断,进行基于 知识的推理。如 系统让用 户提供生态农业投资项目的各种资料、数据,据此将知识库读入内存,选择该子菜单后,系统将第?期范大路 等生态农业 投资项目外部

13、效益评估的专家系统研制进行综合分析并得出一般结论。:数值模拟该子菜单主要是针对同一项目在不同投资规模条件下、不同投资时机及不同标准条件下,对各种外部效益的预测。选择子菜单后系统将调用模型库和数据库中有关数据进行数值模拟,可在不 同水平上得 出相应的结果。&方案选择及生成根据以上的 诊断和定量计算结果,该子菜单将提供一些供用 户选择的生态农业投资项 目及 项 目管理的若干对策措施。据此 生成方 案措施报告,报请有关部门批示并予以实施。%生态农业投资项目外部效益评估专家系统评价及其应用前景本 系统是作者在生 态农业 投资项目“五效益”须最佳统 一的指导 思想下,运用知识工程!专家系统#技术方法,进

14、行 生态农业 投资项目外部 效益评估专家系统的总体结构 设计的并相应 地研制开 发 了实用评估软件。=?世纪是计算机信息时代,计算机将得到广泛使用。本研究将基于知识的系统和基于模型的系统有机结合起来,通过计算机对生态农业投资项目外部效益评估中涉 及的大量的难以量化的信息实现智能化的专家系统管理,将会有效地评估生态农业投资项 目,规范生态农业投资行为,使生 态农业的投资更加科学化、民主化、规范化。正 如前述,影响生态农业投 资项目外 部效益评估的因素很多很多,本系统的研 究难免挂一漏 万,全 面 因素的考虑 及完 善 系统 开发,尚需作者进一步研制。参考文献陈兆乾等编译6 929?28侄 序设计

15、南京南 京 大学 出版社,?张全寿等编著专家 系统建造原理及方法北京中国铁道 出版社?=卢有杰等编1语言高级程序设计北京清华大学 出版社?!责任编辑刘晓显#!上接 第%:页#6 4,;函数来实现,其体方法是对 于每一个 下拉菜单函数,在 主菜单界面的所选主菜单 下方开 辟 一个浅灰色窗口,用黑 字 写上子菜单各项,用8,2函数保存第一子菜单项,然 后 用白字重写 主菜单项 和第一子菜单项,当遇到有上下方向键!个和令#按下时,用 6,2函数恢复第一子菜单项正常显 示黑字,用8,2函数保存欲移向反 相 显示的子菜单项,然 后用白字重写该子菜单项。在任一下拉菜单函数时,当遇到左右方 向键!和一#按下

16、时,便调用 另外的一个下拉菜单函数,显示 另外的这个 下拉菜单界面。笔者编写的界面设计程序编译连接成可执行文 件?)?后 大小约为:;,在中文以#)命令 行键 入?)?和回车键试运行,完全达到 了预期的设计目标,获 得 了漂亮 的用户 界面和 方便实聆的功能。表?给 出了选择“专 门方法”主菜单项 下 的积 温 计算”功能!见图:#来 计算有效积 温的过程与界 面,图&是执行“命令”主菜单的“结果显示”子菜单功能 后的界面。?)?虽然是为?)一?集 成软件编写 的 界面程序,但只要更 改软 件的版本说明和各菜单项名及热键字母等,就 可作为一个 新软件的界面 程序,因而该界面 程序具有一定的通 用性,可移植用于其它软 件的界面制作。!责任编辑吕翠柳#