不确定性下的稳健作物规划：经济最优与农业可持续性的对齐
计算工程、金融与科学
2026-05-05 v2
摘要
长期农业规划需要在复杂的空间异质性、时序农业依赖关系和多源环境不确定性下优化作物配置。现有方法要么仅隐式处理作物间相互作用（如豆类-谷物互补），要么依赖静态确定性公式，无法保证对市场和气候波动的韧性。为此，我们提出了多层次稳健作物规划框架（MLRCPF），该框架集成了空间推理、时序动力学和稳健优化。具体而言，我们通过嵌入状态转换逻辑中的结构化相互作用矩阵来形式化作物间关系，采用分布式稳健优化层以数据驱动的模糊集合来缓解最坏情况风险。针对来自北方中国的真实世界高混合农业数据集进行评估，结果表明该方法有效。该框架自主生成可持续的棋盘式轮作模式，以恢复土壤肥力，显著增加豆类作物的种植比例。经济方面，它成功解决了最优性与稳定性之间的权衡。这一结果凸显了将特定于领域的结构性先验条件显式编码到优化模型中，以应对复杂农业系统中韧性决策的重要性。
引用
@article{arxiv.2512.10396,
title = {Robust Crop Planning under Uncertainty: Aligning Economic Optimality with Agronomic Sustainability},
author = {Runhao Liu and You Li and Zhengyang Cheng and Peng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10396},
year = {2026}
}