植保工作蕴涵的数学思想与艺术技法

植物保护学是一门现代综合学科，它融入了多学科的现代科学技术。如高等数学、数据库知识、图像图片技术、电脑应用技术等，经植保工作者的长期实践，形成了本专业的思想。百度百科词义：思想，一般也称其活动的结果，属于理性认识。艺术的词义很广，也被用于比喻富有创造性的方式、方法及事物，形象独特优美，内容丰富多彩。植保工作大多内容需要调查数据，数据调查使用的方法与过程的理论基础就蕴涵数学思想，数据的后期处理与处理结果的表达方式就蕴涵艺术技法。

基于长期植保工作实践，本人想总结出植保工作过程的一些观念与技法，使比较单调艰辛的植保工作，具有新意，具有新颖的人文观点，具有丰富的情趣。从而使植保工作者更热爱自己的植保事业，不断推动植保事业的发展。

1 植保工作的一般过程

植保工作的功能一般为：农作物病虫预测预报、病虫防治、植物检疫、植保技术推广、农药使用技术监控等方面。工作结果的表达就是通过工作过程产生或调查得到的数据，来显示自己的成就，或将这种结果向外部表达，以使主要是农业生产者，接受植保工作者的成就，指导大面积病虫防治、通过植保新的技术方法来提高农业生产效益等，从而产生生态效益、经济效益、社会效益。

2 植保工作数学思想

数学思想，体现在植保工作的数据调查获取的方法、过程、分析。植保工作调查、分析数据，实际上就是应用数学的实践过程。下面举几个具体例子。

2.1  正态分布的平均数

平均数，是我们经常调查的数据，但我们得到的只是通过调查获得的一个样本平均数，用它近似的代表总体平均数。

在一定区域，病虫发生数量、天敌发生量、农药使用量、作物产量等，都是确定的，我们称为总体数（常用X表示），但我们通常是无法准确获得的。我们通过调查取样，可以得到一个数（常用x表示），用这个数去近似代替总体数。这个取样调查数的调查过程与获得方法，必须遵守一定的数学方法与原则，得到的数据才具有代表意义。我们可以将总体数X分成若干个调查样本数xi，N个xi的总合等于X，xi的样本个数y与其样本值x，在xy构成的数学坐标图上构成一个正态的分布图形。实事上，我们调查的取样数是很少的，通常在30个左右，由这个样本组成的分布也是正态的，并且在总体正态分布图的均值左右95%面积区间范围内，这个调查样本才具有代表总体的意义。

2.2  精确度与准确度

2.2.1精确度。植保工作调查数据的方法，有很多，如平行线法、平行跳跃法、五点取样法、随机取样法等，每种取样方法得到的样本数x，其与样本真值是存在一个误差值的，含有误差值的样本x与样本真值的拟合程度，我们就称它为精确度，通常用%表示。精确度是由调查方法或调查设备决定，不是人为可以确定的。但我们可以通过一定的数学分析方法，找寻到一种精确度很高的调查方法或调查设备。例如我们可以通过对病虫空间分布型的分析，找到我们常用调查方法中那种方法精确度最高。植保数据调查，精确度我们可以达到95%以上，但通常是达不到100%的。

2.2.2准确度。不同的人用同样的调查方法调查同一块田的病虫发生情况时，得到的样本x的值是不相同的，有时甚至相差是很大的。这种由于调查者自己的因素造成调查结果的误差，得到的样本x与样本真值的拟合程度，我们就叫它为准确度，通常也是用%表示。准确度因人而异，是随时都在变化的。大量的实践证明，田间病虫调查数据，通常情况下，准确度是低于精确度的。通常我们会看到这样一种结果：病虫发生量的调查，在低密度时会增大病虫数量，在高密度时会减少病虫数量。也许我们会依据自己的经验获得调查数据，这时的数据的准确度是很低的。

2.3  方差分析与t测验

样本x的代表性如何，两个或多个样本是不是来源于同一个总体，或者分析不同区域的病虫发生情况是不是相同，我们就会用到方差分析与t测验。两个样本数的分析用t测验，3个或以上的样本数的分析用方差分析。其具体分析方法，又会根据样本取样方法的不同，分为多种。田间试验分析中，最常用的是随机区组试验设计方差分析法。

进行样本数据的方差分析或t测验，实际上进一步提出了对调查数据的精确度与准确度的问题。因为方法只是一种工具，结果的精准程度所具有的代表性，才是我们所要的。在我们进行样本数据的方差分析或t测验时，关于两个a的问题是必须从理论上加以注意的（不详述两个a的问题）。

2.4  连续调查数据的曲线特性

病虫发生量等以时间距离为间隔的连续调查数据，在XY坐标图上作成连续的曲线，以显示其规律特性。在许多状态下，病虫发生量的消长关系为逻辑斯蒂曲线形状；而捕食者与被捕食者的关系则是霍尔园盘方程。这些能用曲线描述的所有数据，均具有X+△X的特性。捕食者与被捕食者的关系存在动态的平衡点。举例来说，我们调查得到的天敌数据，处于平衡点附近时，你不必希望得到一个再高出许多的天敌数据来。用%表示数据的变化关系时，我们会考虑更多的病虫发生的一些实际状态。因为由计算得到的百分数构成的分布已不具有其计算来源数据的原有的正态分布特征。因此用%描述数据的变化关系，我们是看不到数据所代表的病虫发生状态的严重度的。例如在逻辑斯蒂曲线中，%变化最大的是曲线的底部部分，中间部分虽然曲线几乎是垂直上升的，但变化率是没有多大的。因此，在用%描述病虫发生量变化时，应先交待清楚其单位发生量。

3 植保工作艺术技法

植保学科，是一门现代综合学科，并已具有了鲜明的艺术技法的被应用。也许有个时候，我们得叫自己是植保艺人。人们都喜爱艺术，让自己的工作具有艺术性，使得我们在工作中能注入更大的热情。下面举几个具体例子。

3.1  调查数据的后期处理技术

数据的后期处理，可以找到多种方法及处理软件。我们从调查数据中分析出什么样的结果，与我们使用的分析方法是有关的。数理统计分析，通常是使用DPS与SPSS两个植保工作中常用的处理数据的软件。植保调查数据结果本身，不是行业内的人，也许不感兴趣。但用图表表达事物结果的方式却是大多数人能接受的。植保工作调查数据做成图表，使用的可选软件也是较多的。但在通常的情况下我们会更多地使用Excel做图表。操作者选择的软件与软件的使用水平，会影响做出图表的欣赏性。多样性地处理调查数据及表达数据处理结果的方法，是植保工作数据处理的艺术技法。植保调查数据处理结果的表达图，用到较多的有直方图、曲线图、阴影图、含有GPS信息的各种平面图等。

3.2  图像图片处理技术

植保工作，图像图片数据已占有较重的比重，向领导们、向本专业外人士展示植保工作的成就，大多时候用的是图像图片。图像图片的获取及处理技术过程就是艺术者工作。植保工作中获取图像图片的方法，是通过摄像、摄影，这实际上是摄像摄影技术在植保工作中的应用。后期处理技术，会用到视频编辑技术、图片PS技术等。这里会用到较多的相关艺术技法，如用光用色、构图知识等。而构图知识却是几何数学与视觉艺术的完美结合。

3.3  工作总结的多种表现方式

微软的Office办公套装软件在植保工作中得到了很好的应用。经处理后的图像图片，通常情况下主要是做成PPT进行展示。制作PPT的过程又是一个具有艺术思绪的过程，同样的素材，可以做出多样性的结果，极具艺术性。

植保工作的总结与成就展示，可以通过图文并茂的文档、视频节目、PPT演示文档、电子书册、web文档等多种方式。这就是植保工作艺术思想及其技法的应用，使植保工作极具艺术性表现。

4  结语

4.1  调查数据的准确性是我们工作的基础

植保工作数据调查的过程是植保知识在工作实践中的应用。按照一定的数学原理与方法，我们才能获得准确的调查样本数据。

4.2  植保工作者应该是多学科人才

做好现代植保工作，是需要较多地掌握其他学科知识。有些知识是跨学科的，那是另一个学科领域，但我们可以学习。