文档介绍：五邑大学数学建模课程考核论文
2010-2011学年度第_J_学期
论文题目
得分
臭氧应用于病虫害防治的可行性分析
要求：应根据题目要求，完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计 算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论 文。
评分标准：以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表 述的清晰程度为主要标准。特别注意：摘要和论文整体结构及概貌占有较 大比率的分值。
组员:
学号
姓名
姓名
AP0804114
黄佳佳
AP0804120
赖敏
AP0804102
陈华灵
2
臭氧应用于病虫害防治的可行性分析
摘要
“温室中的绿色生态臭氧病虫害防治”数学模型是通过臭氧来探讨如何有效地利用 温室效应造福人类，减少其对人类的负面影响。由于臭氧对植物生长具有保护与破坏双 重影响，禾I」用数学知识联系实际问题，作出相应的解答和处理。
问题一：对题目给定的表1通过数据拟合，在自然条件下，建立病虫害与生长作物 之间相互影响的数学模型。因为在数据拟合前，假设病虫害密度与水稻产量成线性关系， 然而，我们知道，当病虫害密度趋于无穷大时，水稻产量不可能为负值，所以该假设不 成立。从人口模型中，受到启发：也许病虫害密度与水稻产量的关系可能为指数函数， 当拟合完毕后，惊奇地发现，数据非常接近，而且比较符合实际。接下来就是关于模型 求解问题。问题二：通过农药-害虫的振动模型分析出生长作物、病虫害和杀虫剂之间 的作用，然后求出水稻的产量与锐劲特使用量的关系，再根据利润 =产量 单价-肥料投
入-种子投入-农药投入，求出利润与锐劲特使用量的关系，分析数据，取适当的锐劲特 使用量使利润达到最大，再根据实际情况和数据表合理安排农药的使用方法。对于农药 锐劲特使用方案，必须考虑到锐劲特的使用量和使用频率。问题三：在温室中引入 O
型杀虫剂，和问题二相似，不同的是，问题三加入了 Q的作用时间，当Q的作用时间大 于某一值时才会起作用，而又必须小于某一值时，才不会对作物造成伤害，建 Q对温室
植物与病虫害作用的数学模型，也需用到数学建模相关知识。问题四：查阅资料并结合 以上各题分析给出水稻中杀虫剂使用策略和温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分 析报告。
关键词：生长作物杀虫剂 臭氧 数据拟合 MATLAB 可行性分析
3
臭氧(O3)对植物生长具有保护与破坏双重影响， 其中臭氧浓度与作用时间是关键因 素，臭氧的利用属于摸索探究阶段。假设农药锐劲特的价格为 10万元/吨，锐劲特使用 量10mg/kg」水稻；肥料100元/亩；，每亩土地需 要水稻种子为2公斤；水稻自然产量为800公斤/亩，水稻生长自然周期为5个月；水 。
根据背景材料和数据，回答以下问题：
在自然条件下，建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型；以稻纵卷叶螟为 例，分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。
在杀虫剂作用下，建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型；以水稻为
例，给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。
受绿色食品与生态种植理念的影响， 在温室中引入O3型杀虫剂。建立O3对温室植物
与病虫害作用的数学模型，并建立效用评价函数。需要考虑 O3浓度、合适的使用时
间与频率。
请分别给出在农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害
防治的可行性分析报告，字数 800-1000字。
此题主要是通过研究在农业生产中，自然条件、杀虫剂防治虫害、温室中臭氧防治 虫害的三种不同方案所得的经济效益，并设定合理的农药使用方案，和温室中臭氧扩散 方案，以达到将效益提高到最大，并对自己提出的方案作出优劣分析。最后分析在农业 生产中特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性，并写 出可行性分析报告。
本题要求在自然条件下，以稻纵卷叶螟为例，建立病虫害与生长作物之间相互影响 的数学模型，并分析其对水稻影响并进行模型求解和分析。
稻纵卷叶螟内部存在竞争关系。即生长作物资源不能完全满足害虫的生存需要。稻 纵卷叶螟内部存在竞争关系，导致害虫数量增长速率下降，出现阻滞增长的现象。分析 题目中的数据得出稻纵卷叶螟生长作物之间相互影响。在分析题中所给数据的特点，判 断稻纵卷叶螟与生长作物之间的关系。
本题在问题一自然条件的基础上，加上杀虫剂作用，要求建立生长作物、病虫害和 杀虫剂之间作用的数学模型，并以水稻为例，给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标 的模型和农药锐劲特使用方案