徐健清

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

基于數(shù)學(xué)建模理論下茶葉經(jīng)濟效益最優(yōu)化的研究

徐健清

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

中國作為茶葉的發(fā)源地，有著悠久的歷史和龐大的市場。但是隨著茶葉種植的擴大化，茶葉市場日益飽和。本文介紹了茶葉的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，對目前茶葉市場出現(xiàn)的問題進行了剖析，重點敘述了數(shù)學(xué)模型在茶葉市場的廣泛應(yīng)用，并系統(tǒng)地討論了數(shù)學(xué)建模理論在茶葉市場經(jīng)濟效益最優(yōu)化研究中的實際意義。

茶葉市場；數(shù)學(xué)建模；經(jīng)濟效益；優(yōu)化

俗語說得好：“開門七件事，柴米油鹽醬醋茶”。由此可見，茶葉是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?。古史有記載：“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得茶而解之”。自此，茶的藥用價值引起了人們的廣泛關(guān)注。中國最早提及茶葉的古籍是《詩經(jīng)》，《詩經(jīng)》的年代大約在公元前十一世紀(jì)。因此，作為茶葉的故鄉(xiāng)，茶葉在中國有著悠久的歷史和燦爛的文化。

1 茶葉發(fā)展歷史介紹

1.1 茶葉發(fā)展歷史

茶葉的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和興旺，是我國古代勞動人民在與自然和諧相處的過程中，智慧和經(jīng)驗的結(jié)晶。我國的茶葉分為八大茶葉區(qū)，每個茶區(qū)都有各自的特色茶葉。優(yōu)質(zhì)的茶葉大都產(chǎn)自山區(qū)，高山和云霧是對優(yōu)質(zhì)茶的地理位置的典型描述。從我國唐朝開始，茶葉的生產(chǎn)就已經(jīng)逐漸規(guī)?；㈦S后逐漸傳播至全國各地。元朝時期，老百姓開始注重制茶技術(shù)，形成了非常有地方特色的茗茶。到了清朝末年，我國的制茶技術(shù)已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)茶量居世界首位，并大量出口到世界各地，從此打開了茶葉外銷的興旺之路。

1.2 茶葉的國內(nèi)外市場

現(xiàn)如今，世界上茶葉種植的總面積約達到3600萬畝，各個種類茶葉的總年產(chǎn)量約為200萬t，進出口總量約110萬t。由于印度、肯尼亞和印度尼西亞等周邊國家大量引進和種植茶葉，導(dǎo)致茶葉產(chǎn)量大幅增加。隨著種植技術(shù)的進步，目前世界上紅茶、綠茶種植面積約為110萬hm2，目前世界茶葉市場進入到了長期生產(chǎn)大于銷售的階段，茶葉市場已經(jīng)趨于飽和。長期供大于求的狀況，嚴(yán)重制約了茶葉企業(yè)的生存和發(fā)展，中小型企業(yè)只能在日益緊張的形式下，提高茶葉質(zhì)量，打造自己的特色品牌，增強競爭力。

1.3 茶葉發(fā)展中的“瓶頸”

我國茶葉的單產(chǎn)量仍然很低。我國作為最早發(fā)現(xiàn)和種植茶葉的國家，其茶園面積，占世界總茶園面積的一半左右。但是，我國的產(chǎn)茶量只占世界產(chǎn)茶量的四分之一左右。這表明我國茶葉生產(chǎn)效益低。另外，我國的產(chǎn)茶區(qū)主要集中在南部，且許多都是散戶，茶葉的生產(chǎn)大都是作為副產(chǎn)品而存在的。種植的茶葉戶普遍缺乏專業(yè)的種植和管理技能。在中國，采茶大都是人工，至今沒有采用大規(guī)模的統(tǒng)一化的機械采摘和加工生產(chǎn)。這樣不僅生產(chǎn)效率低，而且產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)水平都不高，這些都對茶葉的質(zhì)量和口碑造成了一定的影響。

2 數(shù)學(xué)建模理論與茶葉經(jīng)濟效益的結(jié)合

人們對數(shù)學(xué)的印象大都是抽象和晦澀。但是，不可否認的是抽象的數(shù)學(xué)理論是一門重要的科學(xué)，它被廣泛的應(yīng)用于解決各種實際問題。隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的更新，特別是計算機技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)學(xué)在社會中的應(yīng)用也越來越廣泛。

2.1 數(shù)學(xué)建模理論定義的概述

數(shù)學(xué)建模事實上就是將數(shù)學(xué)和實際應(yīng)用相結(jié)合，有針對性研究實際問題的一種方法。數(shù)學(xué)建模通過對具體的實際問題進行抽象、簡化、增加變量和設(shè)定參數(shù)來模擬實際，利用數(shù)學(xué)的規(guī)律來建立模型，通過數(shù)學(xué)語言和邏輯分析方法，來解釋實際過程中遇到的問題，并解釋和驗證所得到的結(jié)果，從而得到解決問題的方法。數(shù)學(xué)建模是一門科學(xué)語言，它有自己的理論體系。應(yīng)用到實際問題時，則需要建模者根據(jù)自己遇到問題的特點進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.1.1 數(shù)學(xué)建模理論的重要意義

一個成功的數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用需要將數(shù)學(xué)理論和實際問題緊密的聯(lián)系起來，通過形成精確的數(shù)學(xué)模型，對實際問題的模型進行模擬分析。數(shù)學(xué)建模往往可以使我們更深層次地從不同角度理解和分析我們在實際應(yīng)用過程中遇到的問題，并給出各種情況下最優(yōu)的處理問題的方法。這些都是我們?nèi)祟愑米匀徽Z言和自身的邏輯分析所無法做到的。實踐證明，數(shù)學(xué)建模理論利用其縝密的邏輯關(guān)系，同實際問題的模型進行互補，這對解決實際問題有著很好的指導(dǎo)作用。

2.1.2 數(shù)學(xué)建模理論的應(yīng)用

數(shù)學(xué)模型和人們的日常生活、工作和社會活動聯(lián)系在一起。例如：氣象工作站為了獲得有效的大氣情況，可以利用到數(shù)學(xué)建模理論，氣象工作站通過氣象衛(wèi)星，大量的收集一定時間內(nèi)的氣壓、降水、風(fēng)速和云層等各種狀態(tài)，并利用這些數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則，建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)這些運動著的數(shù)學(xué)模型，可以準(zhǔn)確有效的模擬出實時的天氣變化。生理學(xué)專家可以利用人體體內(nèi)的藥物濃度和時間來建立數(shù)學(xué)模型，計算可以得到藥物在人體內(nèi)的停留時間，分析藥物對人體的作用效果，有效的指導(dǎo)藥物在臨床中的應(yīng)用。

2.1.3 數(shù)學(xué)建模的設(shè)計方法

根據(jù)不同的建模方法和應(yīng)用程序，我們可以將數(shù)學(xué)建模理論分為不同的類型。數(shù)學(xué)模型可以利用數(shù)學(xué)規(guī)則和計算機運算，有效地解決實際生活中的問題。但如何準(zhǔn)確的運用數(shù)學(xué)建模，來有效的解決社會生產(chǎn)過程中的實際問題一直是個難點。首先，我們要通過詳細的分析所遇到的實際問題，來確定用哪一種形式來搭建這個問題的數(shù)學(xué)模型，從而確定我們要使用的數(shù)學(xué)理論和方法，以及相應(yīng)的計算機算法，獲得相對應(yīng)的結(jié)果。然后，通過得到的結(jié)果再驗證遇到的問題，通過反復(fù)的驗證，最后得到相應(yīng)成功的解決方案。

2.2 數(shù)學(xué)建模對茶葉經(jīng)濟效益最優(yōu)化的分析

目前，國內(nèi)外的茶葉消費市場競爭日益激烈。雖然茶葉市場日趨飽和，但是各類名茶卻供應(yīng)短缺，低質(zhì)茶價格一路走低，而名茶價格卻持續(xù)上漲。在這種情況下，茶葉的市場處于新形勢下，如何應(yīng)用不同的數(shù)學(xué)建模，對茶葉經(jīng)濟效益進行最優(yōu)化的分析，從而提高茶葉的經(jīng)濟效益，成為我們亟待解決的問題。

2.2.1 茶葉經(jīng)濟效益優(yōu)化——地表數(shù)學(xué)模型

優(yōu)質(zhì)茶葉對種植地區(qū)所處位置的經(jīng)緯度、溫度以及濕度都有很嚴(yán)格的要求。因此，這個數(shù)學(xué)模型針對的是最優(yōu)化的地理環(huán)境來生產(chǎn)最優(yōu)質(zhì)的茶葉。基于此，需要將數(shù)學(xué)建模的地表劃分為光照、溫度、濕度和經(jīng)緯度四個方面。茶樹喜陰，喜弱光照。因此，對照葉綠素的吸收光譜分析可以知道，短光波部分主要是藍紫光線，所以可以得出結(jié)論茶樹在漫射光下生長最好。茶樹最適宜生長的溫度在20-27℃左右，年有效積累溫度在4000℃以上。茶樹最適宜的降水量在1000-2000mm/每年，相對含水量70%-80%為宜。茶樹生長要在海拔1500米以下，地形的坡度要小于30度。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們可以構(gòu)建出完整的優(yōu)質(zhì)茶生產(chǎn)數(shù)學(xué)模型。

2.2.2 茶葉經(jīng)濟效益優(yōu)化——銷售數(shù)學(xué)模型

現(xiàn)有的茶葉包裝市場上，茶葉包裝形式豐富多彩。隨著茶葉需求的不斷增長，茶葉包裝也前所未有的發(fā)展。因此，茶葉包裝也是影響銷售的一個必要因素。要打造市場，就必須內(nèi)部聯(lián)合，成立茶品種繁多的茶業(yè)集團。為了能夠變得更大更強，未來要對茶葉市場進行合資，突出重點品牌建設(shè)，快速提高茶葉的經(jīng)濟效益。合適的發(fā)展規(guī)模也是銷售數(shù)據(jù)模型的重要因素。另外，要積極發(fā)展消費市場，更加積極開拓外銷市場，數(shù)學(xué)銷售模型要充分考慮到國內(nèi)和國外市場。還要建立網(wǎng)絡(luò)銷售渠道，加強宣傳力度。廣告效應(yīng)也要考慮進銷售的數(shù)學(xué)模型中。

3 數(shù)學(xué)建模理論在茶葉經(jīng)濟效益最優(yōu)化中的應(yīng)用

提高茶葉經(jīng)濟效益已成為茶葉市場發(fā)展要考慮的首要問題，所以我們應(yīng)仔細分析數(shù)據(jù)模型，探討有效的方法來提高茶葉的經(jīng)濟效益，有針對性地采取措施解決。我們以湖北省坪山鄉(xiāng)、東林鄉(xiāng)和湘平鄉(xiāng)等三個鄉(xiāng)為例，建立可用的數(shù)學(xué)模型來優(yōu)化茶農(nóng)茶葉種植、銷售的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，確保茶葉經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。

3.1 茶葉生產(chǎn)調(diào)查

茶葉產(chǎn)量高、投資少、見效快而且經(jīng)濟效益高，是一類適合大規(guī)模種植的農(nóng)作物，也是引導(dǎo)農(nóng)民發(fā)家致富的好項目。茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量取決于新鮮茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，而新鮮茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量則依賴茶園管理。我們從坪山鄉(xiāng)、東林鄉(xiāng)和湘平鄉(xiāng)三個鄉(xiāng)中隨機抽查了6戶茶葉種植散戶，其中產(chǎn)量好的茶農(nóng)2戶，產(chǎn)量中等的茶農(nóng)2戶，產(chǎn)量差的茶農(nóng)2戶。數(shù)學(xué)模型的計算結(jié)果表明，在茶園里引入新的技術(shù)和精細管理，可以明顯的提高單位面積的產(chǎn)量，并有效地提高茶葉的質(zhì)量，茶葉的凈利潤也更大。

3.2 種植茶葉的成本和經(jīng)濟效益

我們對三個鄉(xiāng)隨機抽取的6戶茶葉散戶的總產(chǎn)量、總收入和總的成本進行平均，并分別計算土地生產(chǎn)率、土地盈利率、勞動生產(chǎn)率、勞動盈利率、成本產(chǎn)品率和成本利用率進行數(shù)學(xué)建模，通過以上指標(biāo)分析可以得出3個鄉(xiāng)各自的茶葉總產(chǎn)量、總產(chǎn)值和年盈利率，比較后可以推斷出3個鄉(xiāng)茶葉種植存在的優(yōu)勢和不足，并能推斷出影響該地區(qū)茶葉經(jīng)濟效益的主要因素，從而有針對性地改進生產(chǎn)模式和提高生產(chǎn)效率，從根本上提高茶葉經(jīng)濟效益。

4 結(jié)論

隨著社會的不斷進步和經(jīng)濟全球化進程的不斷加快，茶葉市場面臨著更大的挑戰(zhàn)，雖然影響茶葉經(jīng)濟效益的因素非常復(fù)雜。但是，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模，我們可以精確的預(yù)測出影響茶葉經(jīng)濟效益的基本因素。由于中國地域廣闊、地形復(fù)雜，相對應(yīng)的不同的茶葉區(qū)，有著不同的影響因素和銷售模式。所以，針對不同的茶區(qū)，我們要相應(yīng)地改變數(shù)學(xué)模型，盡量建立準(zhǔn)確的模型來提高茶葉的經(jīng)濟效益。相信隨著時代的不斷進步，數(shù)學(xué)建模在茶葉市場的應(yīng)用會越來越廣泛。

[1]朱蘭芝，數(shù)學(xué)建?！獢?shù)學(xué)理論和實際應(yīng)用的紐帶[J].職大學(xué)報，2008(4):71-73.

[2]鄧吉妹，淺談種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成因及對策[J].福建省農(nóng)經(jīng)學(xué)會農(nóng)經(jīng)論壇，2006(2):157-159.

徐健清（1983-），女，重慶榮昌人，碩士，講師，研究方向：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)。