农业设计论文范文

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(一)估算农作物生育期需水量值农作物需水量估算需利用作物系数法。其中，ETC是指估算的农作物需水量值(mm)，ET0是指农作物腾发量(mm)，KC是指作物系数，可以借助已有资料所记载的某个试验区域得到KC值，然后估算其平均值。关于ET0的计算方法，目前联合国粮农组织(FAO)(1998)推荐用FAO56-PM方法。我国学者徐俊增等(2010)在分析实测参考作物蒸发蒸腾量变化规律基础上，评价了目前的11种日ET0计算方法。结果表明，FAO56-PM方法与实测值最接近，本文也建议采用FAO56-PM方法的Penman-Monteith公式进行ET0的计算。不过，由于Penman-Monteith公式计算的是农作物日腾发量(mm)，所以需将计算出的农作物日ET0值逐日合计为农作物生育期(或者某个重要阶段)的ET0值，然后根据(1)式计算出农作物生育期(或者某个重要阶段)的需水量ETC。由于各农作物生育期时间长短、气候条件各异，因而各阶段需水量有很大不同，气象指数保险产品设计需要关注需水量最多的阶段，如小麦、玉米、水稻需水量最多的阶段是抽穗至成熟期，即灌浆阶段。

(二)农作物水分缺失减产量的确定王素艳等(2003)通过气候生产潜力的逐步订正法，分离出水分对农作物生产潜力的影响。经水分订正后得到的气候生产潜力则表示水分对农作物最高产量的影响，若水分不足，则反映干旱对气候生产潜力所引起的减产。本文将采用逐步订正法计算气候生产潜力，其计算顺序与内容为:第一步计算光合生产潜力。光合生产潜力是假设农作物在各种环境因素(如温度、水分、养分等)都处于最适宜、最协调状态条件下，农作物通过光合作用而达到的最高产量，也叫作作物产量的理论上限。假定光合生产潜力:Y1=F(Q)，Q为太阳总辐射。第二步计算光温生产潜力。光温生产潜力Y2是在最优质的土壤条件及其最佳管理方式下，水、肥充分满足作物生长发育的需要，仅由当地光温条件所决定的农作物产量的理论上限。假定光温生产潜力:Y2=Y1•F(T)，T为温度，理论上F(T)最大为1。第三步计算水分生产潜力。气候生产潜力的计算是在光温生产潜力基础上乘以水分修正系数完成的。水分有效利用状况由降水和蒸发对比所决定，当降水和蒸发与作物生长需水过程完全匹配时，则水分生产潜力最高。推理可得水分生产潜力:Y3=Y2•F(W)•Ky，其中，W为水分，Ky为水分—产量反映系数(产量对水分的反应系数)。影响农作物生长的气象条件还包括相对湿度、风速等，鉴于它们对水分生产潜力影响不大，对农作物干旱指数保险产品设计的影响也不大，所以本文不再对包含相对湿度、风速的生产潜力进行研究。

(三)确立农作物缺水量与气象产量的相关关系农作物生育期的缺水必然会引起产量的减少，确立气象产量与缺水量的计量关系是农作物干旱气象指数保险产品的关键步骤。第一，以Pr表示实际降雨量，以Pl表示缺水量，ETC是前文提到的农作物需水量值，由于ETC设计中已含有“土壤热通量”变量，因此这里暂不考虑土壤有效底墒的作用。若不考虑土壤有效底墒的作用，则表达缺水量的等式。需要说明的是，本文在这里对作物趋势产量预算与计算方法作了进一步的优化。在以往趋势产量预测与计算时，由于个别年份农作物产量的缺失及数据的非时间序列、非平稳性等问题，若直接应用回归分析往往会导致“伪回归”现象，致使分析的结论无效。不过，运用协整检验能验证单整阶相同的变量之间是否存在一种长期稳定的均衡关系，即选取的变量是不是影响作物产量的主要因素，通过这种检验方法能提高趋势产量模型的精准度。因此，本文在对作物趋势产量预算与计算方法上进行了优化与创新，也就是对历年农作物年产量数据进行平稳性的单位根检验，并运用最佳准则函数定阶法即AIC准则(或相关性检验)确定模型的阶数p、q。运用构建的模型进行估计和预测产量，然后确定最佳模型。针对构建的模型进行协整性检验，得出模型的具体数值，然后对自变量和因变量进行格兰杰因果关系检验。

(四)确定农作物生育期缺水减产临界值确定农作物生育期缺水减产临界点的目的是确定气象干旱保险指数保险产品赔付的触发值。不同农作物的生育期根据需水量可划分不同阶段，例如北方冬小麦的生育期T可划分为播种期、越冬期、返青—拔节期、灌浆期等4个阶段。不同生育期内缺水变化对产量的影响可用Fisher.R.A积分回归模型来表示。

(五)构造降水因子产量波动模型对于一般的单产波动模型，分为参数模型和非参数模型。参数估计方法就是首先假定单产波动模型的分布函数形式，然后利用数据拟合估算出该分布函数的参数，确定模型的具体形式。非参数模型方法的运用在近两年的研究中有所增多，但是在农作物气象指数保险产品的设计中，非参数模型运用一直很少。究其原因，天气指数的系统特征和动态特征都随着空间坐标的变化而变化，且其概率分布大多数拟合于特定的参数分布模型，不适合非参数模型，这也是国内天气指数保险产品研究中非参数模型运用不成熟的体现。因此，本研究采用参数模型来构造降水因子产量波动模型。本文采用Sherrick(2004)确定最优模型的方法:先用矩比率图作为模型选择的粗略标准，然后结合AD检验选择最优模型。

(六)建立降雨量赔付指数模型本部分是建立预定触发值和保险赔付额的量化关系。根据步骤(4)划定的生育期降雨量考察阶段，将农作物某个生长阶段需水量值设定为y，同时令y''''w=Yw/Yt，针对需水量y，可以将降雨量yi根据降水多少在0与y之间分为多种情况。

(七)计算纯保费率目前，农业保险纯费率的计算方法主要包括经验费率法和单产分布模型推导法。这两种方法理论上各有优缺点，其中经验费率法是利用“收支平衡”的原理，体现了对价交换原则，它是依据个体或地区的历史损失数据进行费率核算，将个体或地区历史损失率的平均值作为当年损失率预测的一种费率厘定方法。经验费率法可以提高费率厘定的精确性，适用于长期性、完整性、高质量的历史数据。单产分布模型推导法则是基于统计学和概率论，通过对某地区或个体作物单产波动的概率密度函数的确定来进行费率厘定，该方法理论严谨，数学推理性强，适用于没有“高质量”历史数据的情况。由于目前我国单产历史数据质量不高、且连续性不够，所以本文采用单产模型推导法。对农作物的单产分布模型可从参数方法和非参数方法分别进行确定，然后从中设计较优的农作物单产分布模型。本文对参数方法主要运用正态分布、偏态分布、正态化Logistic分布、Weibull分布进行参数估计，非参数方法主要选择比较流行的Kernel核密度估计法对参数进行估计。需要注意的是，我国现在的农业保险产品是保成本，由于保障水平低，保成本的农业保险已经遇到了市场需求的挑战，气象指数保险产品的引入有助于我国农业保险的保障程度由保成本转向保产量。通常情况下，要对纯保费进行风险修正，修正的方法多采用夏普比率法，即根据历史赔付的方差来估计附加保费。此估计法的主要理论基础是赔付款有极大概率会落在“赔付预期”及其往上一个“标准差”之间(即最高可能赔付)，承保人决定投保人为此应该付出标准差的小部分为附加保费。

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2仿生设计在农业机械设计中的应用意义

通常人们认为仿生设计大多运用于高科技产品中，而不会运用到农业机械的设计与生产过程中，但是这种想法是错误的，我国属于农业大国，人们在耕种的过程中会非常辛苦，将仿生设计运用于农业机械的设计过程中将能够很好地改善我国农业机械的设计现状，不仅在外观上更加美观，而且在操作性、舒适性方面都会有很大的改善。由于农业机械对于我国的农业生产有着重要意义，所以下面将详述仿生设计在农业机械设计中的应用意义。

2.1外观上的仿生设计

仿生设计包含很多方面，仿生的主要目的就是使得农业机械能够更好地使用。虽然农业机械的工作环境非常恶劣，其沾满泥土是非常正常的一件事。但是这并不代表其不能设计的更加美观。传统的农业机械外观非常简陋，没有好看的色彩也没有突出的外观，而且所有的农业机械都存在这一问题，那么给人们的感觉就会很差，在农业生产中也只是机械呆板的操作机器，没有很好的感觉体验。但是在农业机械的外观设计中增加仿生元素就会使得农民在使用机器的过程中倍感亲切。不少汽车的外观设计都是采用仿生设计，不仅是因为采用仿生设计能够使得其具备更好的性能，而且还会使得其外观给人很大的震撼。有的汽车造型类似于毒蛇，有的造型类似于鲨鱼，这些造型不仅能够在驾驶的过程中使得汽车具有更好的抓地力而且具有非常靓丽的外观，使人眼前一亮，这样无疑会刺激人们的购买欲望。虽然农业机械活动的区域仅限于农田周围，但是这并不代表其一定不能设计的过于靓丽。欣赏美的事物是人们共同的爱好，那么农民在使用农业机械的过程中也可以欣赏，设计师可以将农业机械的外观设计成牛的外观，那么无疑会更加形象，或者设计成为类似变形金刚的形状，这样可以促进用户的购买欲望。外观是一个产品的形象，如果一个产品没有好的外观那么就算其多么实用也没有较多的人去购买，利用仿生设计就可以很好地解决农业机械的外观设计。

2.2功能上的仿生设计

人类虽然是地球上的主宰，但是并不代表人类的任何功能都比其他的生物强，其实有很多的生物在部分功能上是远远超过人类的，因为这些生物在长达百万年的进化过程中能够继续存活必然有其特别的方面。人类之所以采用仿生设计就是要向其他的生物学习更好的知识，而且仿生技术也是人类发明创新的源头。仿生学就是在模仿生物的功能，并且利用其功能来解决目前技术上存在的缺陷。人们依据蝙蝠的生理习性发明了雷达，这就是很好的仿生设计。将生物的功能用于自己所需要的地方。那么在农业机械的设计过程中同样可以采用仿生设计，这还需要农业机械的设计师多在自然界观察，并在生物的生理习性中找到相关的地方，然后将其运用于农业机械的设计制造中，这样将有效地改善农业机械的功能。

2.3结构材料上的仿生设计

仿生是全方位的，不仅在外观和功能上进行仿生，而且还可以从结构和材料上进行仿生。人们可以通过观察生物的结构和构成来更好的设计相应的仪器，有的生物在结构上非常精巧，而且非常合理，人们就可以根据这种来设计更少材料更大空间的房屋。而且有的生物材料是非常好的，例如土壤动物的脱土原理，人们就模仿这种材料并将其运用于犁体中。这样在其使用中就可以减少摩擦力并且有效的减少附着的土壤。每一种生物都有其特有的优势，如果设计人员在日常生活中多多观察就可以发现其优点，但是并不是每一钟优点都是人们可以利用的，所以人们的仿生设计才刚刚起步。通过观察生物的结构以及其自身材料可以为农业机械的仿生设计增加新的灵感与创意。

2.4界面上的仿生设计

在农业机械的设计中，单纯的模仿形态、功能以及结构材料等是非常少见的，通常是两者结合两两结合或者是三者结合，这样生物的优势就能够更好的应用于农业机械的设计中，由于人们对于生物的优点越来越清楚，更多的产品运用了仿生设计，而且多学科的渗透与融合使得仿生设计师有了更加广阔的视野，并且能将自己的想象力和创造力发挥到极致。

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1技术层面

围绕烟叶业务“一体化”闭环管理的设计思路，构建具有皖南烟叶特色的现代烟草农业信息化管理平台，做到“信息互通共享、资源高效整合、业务有效衔接”，满足国家局《数字烟草发展纲要》“四个统一”的要求。

2业务层面

在平台统一的前提下，以烟叶供应链思路为指导，结合皖南烟叶公司的业务管理现状，对行业信息系统进行应用功能拓展，确保单元系统有效落地，全面提升基层信息化应用水平。

系统架构设计

为实现企业信息化与行业信息化的有机融合，系统技术架构应遵循行业信息化标准与规范，故本系统与单元系统技术架构基本一致，如图1所示。系统构建基于J2EE、SOA等技术，采用分层提供服务支持的设计思想，将系统划分为基础层、数据层、平台层、应用层、展现层。系统从最底层开始，逐层向上提供服务，整个层次保持相对的稳定。随着业务需求的不断变化，各个层次、各个组件进行优化和完善，在不改变系统框架的前提下即可完成系统的改进。

1基础层设计

主要为系统应用提供底层的运行环境，包括PC终端、服务器、交换机等硬件设施，以及操作系统、数据库系统等软件环境，建设时将充分利用现有的资源，避免重复投资造成资源浪费。

2数据层设计

数据层就是常说的数据源所在的层次，数据层设计具有如下特点：1）可运行于DB2、ORACLE、SQLSERVER等主流数据库之上；2）使用联邦数据库技术；3）数据业务处理（交易）、数据查询、空间数据分离。

3平台层设计

平台层由界面集成、业务集成、服务集成、业务构件、数据集成、支撑平台等几部分内容组成。1)界面集成。界面集成从单点登录、组织管理、用户管理、权限管理、菜单管理、应用组装、Portal展现等七个功能点来做全面的界面集成。2)业务集成。通过应用开发技术和工作流引擎等工具实现应用系统之间的业务流程集成，实现系统松耦合、组件化和标准化，支撑烟叶系统之间信息共享、流程编排、业务交互。3)服务集成。通过企业服务总线建设，实现内部服务的通信与整合，构建服务注册及管理机制。4)数据集成。数据集成包括在各应用之间实现数据共享和数据交换，建立基础数据信息库。主要有：（1）数据及编码标准体系的建立。数据及编码标准体系是应用系统数据整合和业务整合的基础。建立行业数据及编码标准体系是建立基础数据信息库的基础。（2）基础数据信息库。以基础数据使用规范为标准建立基础数据信息库，用以实现信息共享，服务于应用系统的集成应用。（3）数据交换平台的建立。以数据交换管理规范为基础，建立应用系统之间交换数据的软件平台。

4应用层设计

业务应用覆盖烟叶生产经营的主要业务，包括客户关系管理、生产过程管理、收购管理提升、调拨仓储管理、烟用物资管理、电子结算、主题分析等七个模块。

5展现层设计

在展现层将统一用户权限，面向企业不同层次的业务角色，如：领导、管理人员、烟站微机操作员等用户，通过统一的门户，访问不同的应用模块，业务操作、数据查询、数据分析。

系统功能设计

结合业务部门的实际应用需求，现代烟草农业信息管理平台功能模块设计如下：

1客户关系管理

1)目标定位。以CRM管理理念的为指导，实现新型种植主体档案管理及等级评定，为差异化服务及散烟收购模式的推广奠定基础。同时增加客户回访及投诉等关联功能，提升客户服务水平。2)功能描述。（1）基础档案管理：实现各类种植主体基础档案管理，并可根据预先设定的类别归属条件（如种植面积），对烟农进行自动归类。（2）客户星级测评：建立评价方案，明确评价指标（如种植面积、合同履约率、烟叶交售等级结构、技术到位率），开展对种植主体的星级评定，实现对种植主体的分类测评，为差异化服务奠定基础。（3）客户投诉管理：记录烟农对服务人员及相关人员提出的投诉，并对投诉处理过程及结果进行跟踪。包括烟农投诉记录、投诉处理意见、处理结果跟踪。（4）客户回访管理：根据客户回访方案，对客户服务满意度情况进行调查，全面收集客户反馈的问题和建议，从而更好地为客户提供服务。同时从烟农中收集有关烟叶生产相关信息，对有价值的部分信息分析处理后分送到有关部门和领导。具体功能包括：回访方案制定、回访结果查询及分析。

2生产过程管理

1)目标定位。以生产报表自定义的形式，实现生产动态信息的高效采集、快速统计和及时传递。健全烟叶生产环节信息，为质量追溯奠定基础。2)功能描述。（1）生产报表定义：根据生产需求，对生产报表的格式进行定义后下发至烟站进行数据填报。烟站可结合本级管理需要对报表进行细化定义。（2）生产报表填报：根据上级下发的报表格式，进行生产过程相应数据的采集与填报。采集方法有两种：一种是手工录入数据，另一种是利用手持终端设备进行采集。（3）生产报表查询：实现烟站上报报表的多维度查询（按时间、按组织结构等）。

3收购管理提升

1)目标定位.在原有系统功能基础上，增加散烟收购的信息支撑，提高收购工作效率；同时根据收购业务管控需要，对烟叶收购的时间、比例、重量、票据等关键要素进行密切监督和预警，实现对收购全过程的实时控制。2）功能描述。（1）散烟收购应用收购类型设置：实现烟站各条收购线收购类型的设置（散烟/把烟），以区分烟叶收购类型。收购报表提升：结合烟叶收购的形态特征（把烟/散烟），对相关烟叶收购报表进行相应提升，实现收购报表数据的分类统计和查询。散烟补贴核算：包括补贴方案制定、散烟补贴核算、散烟补贴查询等。（2）收购业务监控单秤交售重量异常监控：对单笔烟叶交售的重量超出电子秤重量峰值或者超出合理值范围的数据进行监控，确保收购业务规范。交售等级结构异常监控：设置上、中、下等烟比例最大值，对超出或即将超出该值的收购等级比例数据进行监控预警。连号票据等级、重量相同监控：对连号票据等级、重量相同的数据进行过滤展现，有效分析数据异常原因。单据冲红监控：设置票据冲红的最大值，对超出该值的票据数据进行过滤展示。收购时间段异常监控：依据烟叶收购运行要求中的收购时间段为标准区间值，对超出该合理区间内的收购票据数据进行展示。检验是否有超时收购。

4调拨仓储管理

1)目标定位。实现烟叶物流进、销、存数据的信息化管理，提高数据采集时效性和准确性。2)功能描述。（1）调运计划管理：用于内部调运计划及销售调运计划的制定和分解。内部调运是指收购站点的烟叶调往中转仓库，调运不受购销合同控制，销售调运计划是中转仓库或烟站的烟叶销售调运到烟厂，要受购销合同控制。（2）烟叶入库管理：实现烟站烟叶的入库信息采集。（3）仓储作业管理：包括移库管理、库存盘点、变质烟管理、烟叶出库管理、仓储资源管理等。

5烟用物资管理

1)目标定位。整合现有物资管理系统，增加物资需求管理、验收管理、供应商管理等模块，实现对烟用物资的购、销、存精细化管理。2)功能描述。（1）物资需求管理：包括物资需求目录、物资需求摸底、物资需求制定等。（2）物资验收管理：实现两级物资验收的电子化操作。（3）采购分配：根据需求及合同进行分配，同时与购肥指导单等单据进行关联，保证分配的合理性。（4）供应商管理：建立物资供应商基础资料档案库，并结合供应商的服务、产品质量情况，对供应商等级进行划分，建立供应商首选名单及黑名单。

6电子结算

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2标贴设计注意事项

在进行标贴设计时，应注意以下细节：（1）设计应简洁、鲜明、醒目，张贴于对应位置且清晰可见；（2）选择合适的材质，最大限度地延长其使用寿命；（3）最大程度地予以保护，防止磨损及损坏。同时，标贴的型式、张贴位置等相关信息应反应在产品使用说明书中，以便更好地指导用户安全、正确地操作使用产品。另外，应避免过多地使用安全标贴，过度使用警示效果反而会降低，说明标贴也是如此。

3标贴设计原则

3.1标贴型式设计

安全标贴型式设计GB10936-2009规定：安全标贴由边框围绕的两个或两个以上的矩形带构成，用来传递与机器操作相关的危险信息。安全标贴有4种标准型式：符号带和文字带组成的两带式安全标志（如图1）；符号带、图形带和文字带组成的三带式安全标志（如图2）；图形带和文字带组成的两带式安全标志（如图3）；两个图形带组成的两带式安全标志（如图4）。安全标贴分竖排列和横排列两种排列形式，优先采用竖排列式。安全标贴的型式和排列形式需根据实际情况来最终确定：能否最有效地传递信息；产品将被销往的地区和使用的语言；法规要求和安全标贴可利用的空间。另外，GB10936-2009还说明了安全标贴的推荐性尺寸，设计时可根据实际需要进行缩小或放大有关尺寸，只要保证有足够大的符号带或恰当的文字带空间即可。说明标贴型式设计说明标贴型式没有强制性规定，它主要根据可利用空间的大小、结构形式、信息的有效分布、装饰效果等等来设计。功能性标贴型式不要过于花销、复杂，文字信息应简洁、明了，便于指导用户操作。机型号标贴与厂家标识标贴要鲜明、醒目，装饰性标贴需与整机造型结合起来，尽可能突出产品特征及品牌。

3.2标贴颜色设计

安全标贴颜色设计GB10936-2009对安全标贴的颜色作了详细的介绍，设计时严格按标准执行。（1）符号带的颜色符号带颜色取决于选定的危险程度标志词。危险标志的符号带底色为红色，危险程度标志词为白色。安全警戒符号中惊叹号为红色，三角形底色为白色。警告标志的符号带底色为橙色，危险程度标志词为黑色。安全警戒符号中惊叹号为橙色，三角形底色为黑色。注意标志的符号带底色为黄色，危险程度标志词为黑色。安全警戒符号中惊叹号为黄色，三角形底色为黑色。（2）图形带的颜色图形带的颜色取决于安全标贴中是否包含3个危险程度标志词之一。包含三个危险危险程度标志词之一的安全标志，图形带底色为白色，图形为黑色。包含安全警戒三角形或基本安全警戒符号的安全标志，图形带图形和三角形为黑色，底色为黄色。（3）文字带的颜色文字带的颜色取决于安全标贴中是否包含3个危险程度标志词之一。包含一个危险程度标志词的安全标志，文字带底色为黑色、文字为白色，或底色为白色、文字为黑色。不包含危险程度标志词的安全标志，文字带底色为黄色、文字为黑色，或底色为白色、文字为黑色。（4）边框的颜色边框的颜色取决于选定的危险程度标志词和安全标志是否包含安全警戒三角形。危险标志的边框为红色，警告标志的边框为橙色，注意标志的边框为黄色，含有安全警戒三角形的安全标志的边框为黄色。（5）分界线的颜色分界线的颜色为黑色。说明标贴颜色设计说明标贴其主色调要与整机色彩协调呼应，鲜明、醒目，文字信息清晰可见，颜色种类尽可能少。一般运行功能用绿色表示，停止功能、突出性地方等用红色表示，如图5所示。

3.3标贴材质设计

农业机械标贴使用环境恶劣，防水性、耐磨性以及防脱性要求较高，应选取合适的材质尽可能提高其使用寿命，从而避免一些安全隐患的出现。农业机械标贴一般选用不干胶标贴。不干胶是以纸张、薄膜或特种材料为面料，背面涂有粘合剂，以涂硅底纸为保护纸的一种复合材料，经印刷、模切等加工后成为成品标贴。不干胶标贴分为两种，一种是纸张类不干胶标贴，一种是薄膜类不干胶标贴。纸张类不干胶标贴耐磨性、防水性较差，易破损，移除性差，影响美观，如图6所示。相对纸张类不干胶标贴，薄膜类不干胶标贴具有耐腐蚀性、耐老化（标贴老化包括塑料老化及油墨退色等）、不退色以及收缩、膨胀比率小的特性，防水性、耐磨性好，且不易撕破，所以农业机械标贴推荐选用薄膜类不干胶（原纸PVC材质）标贴。