系统：是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的，具有特定功能的有机整体。
要素；是指构成系统的基本单元或部分要素是相对于系统而言的一个大系统往往是由若干个小系统和要素所组成。
系统结构；指系统内部各组成部分或要素在空间，时间等方面的有机联系，相互作用的机秩序。（特点：具有相对稳定性，多层次性和适应性。 形式有：数量结构，时序结构，空间结构和逻辑结构。）
系统功能：内部功能是外部功能的基础，内部功能的状况决定外部功能的状况，外部功能现。
农业模型：泛指模仿各种农业物体或农业过程的数学模型。
：农业系统工程是系统工程的一个重要分支，是系统工程的理论和方法在农。农业系统是生态—社会—经济的复合系统。
生产函数：在农业生产过程中，投入的资源数量不同，一般产品的输出量也不同，这种资产出之间的数量关系，以函数的形式表示，称为生产函数。 实现系统目标所进行的活动，亦是系统功能的外部表现。
生产过程中所施用的物品，如气候、土壤、种子、肥料、水利、资金、农机在农业生产过程中，投入的资源数量不同，一般产品的输出量也不同，这产品产出之间的数量关系。 资源后。产量以固定数上升，呈直线关系呈直线关系Y=a+bx 。 源增加一个单位，相应的总产量按递增的速率增加y=a·e-bx。 源每增加一个单位，相应的总产量按递减的速率下降y=a·x-b。 ,产量越来越低，增长量呈负数。如施用过多的N肥.总产量与变动资源量的比值。 增加单位变动资源时，产品的增加量。
轮作周期中的数种作物）及其与外界影响因素构成的生产过引起行为的机理，模型较少或根本反应不出来，通过实际观测，直接寻求的关系。通常是由一个或多个数学程式组成。
入系统行为的机理和过程，定量系统的组成，从而可解释系统的行为结果。这些过程加以解释。
的生长机理引入模型中，研究作物的物质生产动态及其与环境因素长发育、物质生长与分配随时间的变化。
拟模型与计算机专家系统相结合，通过模拟作物的生长发育，计算出最佳选择。
结构和行为不清楚的系统，依据可控因素的输入所引起的可观测因来确定系统的运行规律，从而建立系统模型的理论和方法。
内部结构和行为清楚的系统，应用各种已知的科学知识进行描述从和方法。
内部结构和行为主要部分清楚，其它部分不清楚的系统，采用已知，然后通过实验对所建的模型进行补充和修正，从而建立系统模型的理论和方法。
利用系统分析方法、计算机模拟技术以及作物生理、生态、农学等物、环境、技术、经济4个要素构成的整体农业系统为研究对象，通过建立数学模型来描述作物个体或群体生长发育、器官建成和产品品质等于环境之间的数学关系，并在计算机上实现模拟作物生产全过程的一个软件系统。模拟模型包括模型建立和模拟实验两部分。
应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况。其主要特征为以植物个物形态结构为研究重点。所建立的模型以三维可视化的方式反映植物的形态结构规律。
数学模型；用符号和数学方程式表示一个系统的模型 系统的组成：要素，结构，功能，行为，环境。
集合性②关联性③层次性④整体性⑤目的性⑥可控性⑦时序性
要素与要素之间，要素与系统之间，系统与环境存在的各中联系（数构，空间结构，逻辑结构）
层次性：任何一个系统向上可逐层综合成母系统，向下分解为子系统的特点。 系统整体具有各组成部分自身独立存在时所不具备的性质。 元素之间相互作用、相互关联，组成了整体后就赋予了系统新的性能。 A、元素之间的相互配合、协调，系统功能〉部分功能之和 B、若不能配合协调，则系统功能〈部分之和
目的性：开放系统追求多目标，如农业系统要考虑的目标
1、社会
2、经济
3、生态效益 可控性：指人们通过可控系统的可控元素，使它按照预期轨迹运动，实现预期目标.
任何系统都随时间而运动和发展，并在一定条件下转化为另一种系统的可能。 模型的特征；①机理性②综合性③动态预测性④辅助决策性⑤通用性⑥灵活农业生产系统一般可以分解成区域、农区、农田生态、作为群落、群体、个体、器官、组层次或等级。
农业模型研究步骤①模型选择与系统定义②资料获取与算法构建③模块设计与模型实现④模型检验与改进
各种农业系统都由：农业环境、农业生物、农业技术、农业社会经济 4个要素组成
农业数据库大体可以分类如下：①农业品种数据库②农业气候③农业土壤④农业水资源⑤农业病虫草害⑥农业经济数据库
虚拟植物主要特征：①以植物个体为研究中心②以植物形态结构为研究重点③所建立的模作物生产系统的的层次结构：由”天（天气）-地（土壤）-人（措施）-作物”构成的多层作物生产系统常用的模型
机理，模型较小或根本不反应出来（即假定一个系统是一个黑箱）通过实际观测，直接寻求输入、输出之间的关系。通常是一个或多个数学方程式组成，如回归模型。缺点：实验条件发生变化（如土壤、作物栽培措施、天气等）结果偏差很大。优点：简单
②解释性模型：引入系统行为的机理和过程，定量系统的组成，从而可解释系统的行为结果。如作物生长的解释性模型包含一些不同过程的描述，如光合作用、叶面积增长及分蘖产生等，以及这些过程与环境因子的关系，这些过程的综合结果导致作物的生长，反过来，作物生长可用这些过程来解释。
③动态模拟模型：将作物生长的机理引入模型中，研究作物的物质生长动态及其与环境因素的关系，模拟作物的生长发育，物质生长于分配随时间的变化。
④调控决策模型：动态模拟与机算专家相结合，通过模拟作物的生长发育，计算机直接以多种可能结果中做出最佳选择COMAX-棉花管理与系统专家，GOSSYM-棉花动态模拟模型。 生产三要素：①可控：各项技术措施②不可控：气候、土壤③固定生产要素：品种、种子 计算题 Ⅰ、
总产量增量ΔY/变动资源增量ΔX(求导)=dy/dx
单位变动资源时所增加的费用。如PX（资源价格）=12Y=750+5x-0.05x2获取最大利润时的资源投入量？则Y'=5-0.1xYmax时X=50
资源的最佳投入量：5-0.1x=12/4X=20经济效益最高时的资源最佳投入量应小于产量最高时的资源的投入量。 Ⅱ、
AP（—）平均产量或平均生产力：总产量与变动资源量的比值平均产量、边际产量、生产弹性的概念
tanθ=Y/X为生产函数曲线上任意一点的斜率
MP(二)边际产量或边际生产力；每增加单位变动资源时，产品的增加量
MP=ΔY∕ΔXMP=limΔx→0(ΔY∕ΔX)=dy╱dx即边际生产力为生产函数的一阶导
地理资源分析支持系统GRASS、基本的作物生长模拟模型BACROS(基本作物生长模拟器)、SUCROS（简单也通用作物生长模拟器）、MACROS(一年生作物模拟模型)、美国CERES（作物环境资源综合系统）、IBSNAT国际农业技术转移的标准基点网络、DSSAT农业技术转移的决策支持系统
念模型、数学模型和物理模型。 等组成。
为解析模型、逻辑模型、图表模型和模拟模型。
系统必须具备三个条件：①系统必须由两个或两个以上的要素（部分，元素，子系统）所着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构或秩序。③任何系统都有特定的功能，这是整体具有不同于各个组成要素的新功能，这种新功能是由系统内部的有机联系和结构所决定的。
系统功能的特点：①系统功能具有易变性。②系统功能具有相对性。③系统功能的发挥需
系统与环境的关系、相互作用。①环境对系统：环境提供条件维持系统功能的正常发挥，输出环境所需要的产品，同时输出破坏环境的污染物。③系统与环境的相互作用：当系统与环境相适应时，系统能很好的发展，不适应时，不能很好的发展。④系统与环境相适应的途径：A，调整系统内部结构B 创造条件改变环境，使其满足生产需系统功能与结构的关系：①系统功能是由结构所处的环境和组织管理与生产水平共同作用结构决定功能，但功能对结构也有影响。③系统的功能还依耐于环境和组织管理水平
系统的分类：①按照自然属性：自然系统、人造系统②按物质属性：实体系统、概念系统系统、动态系统④按与环境的关系：开放系统（有物质、能量、信息交流）、封闭系统（只有信息交换）、孤立系统⑤按照规模大小和复杂程度：大系统和小系统、简单系统和复杂系统⑥白色系统（信息完全确知）、灰色系统（部分信息未知或未确知）、黑色系统（信息为未知或非确知）
农业系统模型的研究进展：①准备阶段：思想源于积温学说与作物生长分析法②创始阶段：20世纪60年代农业计算机模型创始人是荷兰科学家dewit与美国科学家duncan③发展阶段：20世纪70---80年代 dewit1965模拟作物生长过程碳素平衡模拟模型ELCROS ④深化阶段：20世纪90年代到现在高新技术
系统模型化的基本原理：1.“黑箱”理论2.“白箱”理论3.“灰箱”理论4.数理统个生长期内，生长是在有充分的植物养料和土壤决于天气条件。第二生产水平：在植物生长期间，至少有部分时间的生长受到水分短缺的限制。第长季节，作物生长速率收氮素不足的制约且受水分短缺和天气状况的影响。第四生产水平：除上述水平外，至少在部分生长季节里作物生长速率受土壤中P和其他矿质元素的影响。第五生产水平：除上述水平外，作物生产水平还受病虫草害等生物因素干扰。
;○2整体最优;○3结果第一;○4组装配特点：①以农业领域中的系统性问题为研究对象，善于解决复杂问题。②强调综合观念，注意协调局部关系，以取得整体最优为目标。 ③采用现代化的研究方法和技术手段
④价值观：注重开发人的创造价值。把解决系统问题的价值放首位。 ⑤人才观：（⒈要有强烈的系统观念⒉通才基础上的专才⒊有丰富的创造力和想象力⒋具有丰富的实践经验）
各类生产要素的优化方法：①非可控的生产要素（光温水），通过季节调节，趋利避害，分控的可变性生产要素，采用生产函数模型优化确定最适投入量
础；内部功能的状况决定着外部功能状况；外部功能是内满足生产者的最大利益要求。从而确定资源的最适投入量，资源间最适配合。
、环境对系统：环境提供条件维持系统功能的正常发挥，同时制约系：输出环境所需要的产品，同时输出了破坏环境的污染物
3、系统与环境的相互作用：两者相适应，系统能得到很好发展，相反则不能很好发展
4、系统与环境相适应的途径：调整系统结构适应环境或创造条件改变环境，满足生产需求的发展。 其之间的关系，目的是为满足生产者的最资源之间的关系：由替代关系；目的是生产定量产品时，利用资源间的替换关系使生产成本最低，即资源合理投入的问题。
3、产品间的关系：资源一定，产品间的数量搭配。目的是在定量生产资源条件下，利用品间的合适比例，使收益最大。 生产系统由天（天气）、土（土壤）、人（措施）、作物构成子系统气候系统结合土壤系统为最佳生态系统，气候与土壤肥力是要素；子系统技术系统能提供最优栽培模式，其要素为单项技术；子系统作物系统能提供最高效率群体，物质生产与产量是要素。
、开放性系统：
2、非线性关系：从作物系统内部组成成分间的关系系多呈强非线性关系
3、动态性：从作物生长发育过程来看，作物大多系统结构大多是一个缓慢的、持续的、动态变化的过程。、可控的可变生产要素：如各项技术措施（N P K量）
2、非可控的生产产要素：如品种
控的可变的生产要素：采用生产函数模型优化，确定最适过季节调节趋利避害，分析历史资料保证频率。
理性：通过模型的构建和模拟结果分析、评价，可以深入业系统，提供对主要生理生态过程的理解，便于揭示农业系统的本质规律
2、综合性：农业模型加强了农业各专业学科之间的横向交流与融通
3、动态预测性：对系统行为提供可靠的定量预测，为适时合理调控提供依据
4、辅助决策性：建模在整个系统分析过程中起到承上启下的作用
5、通用性：原则上适用于任何时间、地点和品种等条件
6、灵活性：可容易地进行修改和扩充以及与其它系统相耦合
7、研究性：方便对系统的理解和认识
8、经济性
可分解成区域、农区、农田生态、作物群落、群体、生长：主要由大气CO2浓度、太阳辐射、温度和要受到水分和养分等限制因子的影响
3、实际生长：由于受到杂草、病虫害及污染物的影响而低于可获得的生长。
当生产为S型曲线时，在生产函数曲线拐点处是使边际产量由增加到减少的转折点，这就是是著名的报酬递减定律，即Y曲线拐点所对应的边际产量最大，MP曲线与AP曲线的交点正好是AP最高点
EP(三)生产弹性；产品的变化率（百分率）与资源的变化率(百分率)之比值 EP=MP╱AP
（四）平均产量、边际产量、生产弹性之间关系 若y=3x+2x2-0.1x3 AP=y/x=3+2x-0.1x2 MP=dy╱dx=3+4x-0.3x2
1、边际产量与总产量的关系
当Y↑MP﹥0Y↓ MP﹤0YmaxMP＝0
2、平均产量与边际产量
AP↑MP﹥AP当AP↓MP﹤AP当APmax MP=AP
