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        農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)潛在經(jīng)濟(jì)效益的理論評估方法分析

        2019-11-13 12:44:40邵夢成
        農(nóng)家科技中旬版 2019年10期
        關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)效益

        邵夢成

        摘 要:當(dāng)前,有關(guān)氣象科技服務(wù)方面的具體效益問題,始終是氣象學(xué)界關(guān)注、關(guān)心的重難點(diǎn)問題。但需要指出的是,天氣預(yù)報(bào)自身所具有的典型特點(diǎn)即為其產(chǎn)品存在不確定性,因此,對農(nóng)業(yè)氣象科技服務(wù)經(jīng)濟(jì)效率的理論方法進(jìn)行分析,不管是在氣象科技服務(wù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升上,還是在氣象部門經(jīng)濟(jì)效益提升上,均有著積極意義。本文分別運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)、離散模式等方法,深入剖析農(nóng)業(yè)氣象決策服務(wù)潛在經(jīng)濟(jì)效益的理論評估方法,現(xiàn)對此作一分析。

        關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)氣象服務(wù);經(jīng)濟(jì)效益;理論評估

        基于土壤-作物-大氣系統(tǒng)架構(gòu)當(dāng)中,有許多因素會(huì)對作物生長、發(fā)育造成影響,其中最為典型的便是大氣;伴隨當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的越發(fā)成熟,農(nóng)業(yè)氣象理論研究的越發(fā)深入,人們借助各種條件與理論基礎(chǔ),開始了廣泛化揭示外界環(huán)境于作物產(chǎn)量形成過程之間的關(guān)系。天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品自身的不確定是其典型特點(diǎn)所在,此些不確定性是怎樣形成的,同樣是當(dāng)前需要迫切解決的難題。所以,需要以客觀姿態(tài)去評價(jià)基于天氣預(yù)報(bào)的農(nóng)業(yè)氣象科技服務(wù),而采用概率統(tǒng)計(jì)、離散模式等方法,便是不錯(cuò)的方法選擇。本文就此作一探討。

        一、農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)所具有的潛在性經(jīng)濟(jì)效益

        針對氣象來講,其乃是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力具有決定作用的關(guān)鍵因素,通過對氣候條件、資源的合理化、高效化利用,便能夠在額外支出不增加的前提下,從中獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果。因此,人們經(jīng)常會(huì)科學(xué)的區(qū)劃、規(guī)劃農(nóng)業(yè)氣候,同時(shí)制定出最佳、最合理的決策。

        二、研究方法

        通常狀況下,明確最佳決策的具體步驟為:(1)對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候資源R加以明確,且基于可能的變化范圍內(nèi),將其劃分成M個(gè)等級,即(R1,R2,R3……,Rm),后將各等級出現(xiàn)頻次計(jì)算出來,即P(R1),P(R1),P(R1)……P(R1);(2)將所用決策(d1,d2,dj……dn)給確定下來,那么在此背景下,各個(gè)農(nóng)業(yè)氣候資源等級框架下的經(jīng)濟(jì)收益,可用如下公式表示:Uij=U(Ri,dj);將各決策dj所對應(yīng)的加權(quán)平均經(jīng)濟(jì)收益給計(jì)算出來,即U(di)=(Ridi)P(Ri)。如果U(di)是收益,那么去最大值,如果是損失,那么取最小值。對應(yīng)于最大值U(di)Max的決策,從根本上來分析,就是用農(nóng)業(yè)氣候資源所對應(yīng)的最優(yōu)決策。就實(shí)際平均收益與U(di)Max進(jìn)行比較,所得到的差值就是農(nóng)業(yè)氣候服務(wù)所對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效果。

        三、Thompson數(shù)學(xué)表達(dá)式分析

        針對不防災(zāi)時(shí)所導(dǎo)致的損失(L)與防災(zāi)費(fèi)用(C)之間的比值,如果基于災(zāi)害性天氣下,出現(xiàn)概率(P)與之相比偏大的情況,那么此時(shí)實(shí)施防災(zāi)措施,才更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果P大于C/L,那么表明接受氣象服務(wù),并且須實(shí)施防御;如果P等于C/L,那么表明不防御或者防御;P小于C/L,那么表明雖然對氣象服務(wù)予以接受,但是卻無需防御。

        在上述公式當(dāng)中,P所代表的是不利天氣所出現(xiàn)的概率,C所代表的是采取防御措施的具體費(fèi)用;L所代表的是每次沒有采取防御措施時(shí),不利天氣所帶來的實(shí)際損失。所以,在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中,防御氣象災(zāi)害在具體的費(fèi)用Ff上,用公式表示為Ff=C(m+n)+Li,在此公式當(dāng)中,M所代表的是空報(bào)次數(shù),而n所代表的是漏報(bào)次數(shù)。

        四、氣象服務(wù)及其具體的決策措施

        用戶依據(jù)氣象預(yù)報(bào)結(jié)果來開展各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),即決策。而在具體的氣象服務(wù)上,可以采取連續(xù)形式,也可以根據(jù)實(shí)際需要,采用離散形式,而在具體的決策方法上,可劃分為兩種,其一為連續(xù)模式,其二是離散模式。

        1.離散模式。當(dāng)處于此種模式時(shí),決策一般是;離散的(di,j=1,n)。

        2.連續(xù)模式。當(dāng)處于此模式時(shí),決策實(shí)際就是某范圍架構(gòu)當(dāng)中的值a,而對于用戶來講,則依據(jù)某個(gè)范圍當(dāng)中的值a,采取各種行動(dòng)。而針對策略(S)來分析,其實(shí)為一種對應(yīng)關(guān)系或算法,一定的策略與若干決策活動(dòng)相對應(yīng)。基于某種準(zhǔn)則的大框架下,基于某指標(biāo)來分析,其最佳決策又被形象的稱之為最優(yōu)策略(S0)。

        五、天氣預(yù)報(bào)與概率分布、列聯(lián)矩陣

        從根本上來講,天氣現(xiàn)象或者氣象要求都被稱之為天氣狀態(tài)。如果處于離散模式狀態(tài)下,那么用m各彼此間相容的事件來對天氣狀態(tài)予以表示。此時(shí),針對天氣狀態(tài)來講,其在具體的預(yù)報(bào)效果上,可以采用列聯(lián)來進(jìn)行表示,Ⅱi(i=1,2)所代表的是Fi(i=1,2)的天氣狀態(tài)。如果處于連續(xù)模式下,那么天氣狀態(tài)可以采用概率密度函數(shù)f(x)來加以表示,當(dāng)借助氣候資料來做相關(guān)決策時(shí),已知f(x)便可。如果在做決策時(shí),采用的是預(yù)報(bào)資料,那么需要獲取條件概率分布,即F(x丨x*),其中,x所表示的是實(shí)際值,x*所表示的是預(yù)報(bào)值,一般情況下,x*主要借助回歸方程來獲得。此時(shí),可用F(x丨x*)來對那些比較常用的函數(shù)來進(jìn)行表示,比如 等,而對于 等來講,其乃是預(yù)報(bào)值所對應(yīng)的平均值。 實(shí)為x、x*的線性相關(guān)系數(shù)。

        六、氣象損失矩陣、效益(損失)矩陣與氣象損失函數(shù)

        如果處于離散模式下,那么針對狀態(tài)Fi來講,其與決策di所對應(yīng)的用戶之間,存在著一定的經(jīng)濟(jì)損失或者是收益,因而是效益矩陣,另外,還需要指出的是,n各決策活動(dòng)于m各狀態(tài)共同構(gòu)成m×n效益矩陣。當(dāng)采用效益(損失)矩陣開展決策時(shí),首先要做的便是將Uij所代表的是損失或收益給弄清楚,比較不方便。所以,可運(yùn)用相對標(biāo)準(zhǔn),即氣象損失矩陣,采用rij來表示,如果rij所代表的是收益,那么,可得到rij=r(Fi,di)=maxu(Fi,dj)-u(Fi,dj),其所表示的是決策不一致于實(shí)際天氣預(yù)報(bào)時(shí)所帶來的損失。如果決策di的對象為天氣Fi,此時(shí),rij=0(i= )。

        七、結(jié)語

        綜上,農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)能夠產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。而對于此種效益而言,其大小主要與數(shù)學(xué)計(jì)算方法,服務(wù)情報(bào)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性等因素相關(guān)。為了能夠最大程度提高經(jīng)濟(jì)效益,需要合理利用氣候條件與資源,在額外支出不增加的情況下,得到最大化的經(jīng)濟(jì)效果。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李昂軒. 農(nóng)業(yè)生態(tài)資本價(jià)值評價(jià)方法研究述評[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017(35):13697-13700.

        [2]吳先華, 孫健, 陳云峰. 基于條件價(jià)值法的氣象服務(wù)效益評估研究[J]. 氣象, 2017, 38(1):109-117.

        [3]胡麗莉, 陳雷, 郭小芹. 基于AHP/BCG的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)效益評估方法研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2016, 32(8):129-135.

        [4]于庚康, 羅艷, 高蘋,等. 區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)氣象敏感性和氣象經(jīng)濟(jì)效益[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2017, 31(5):1265-1271.

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