2025年7月6日至10日，南京财经大学应用数学学院"数农先锋"乡村振兴实践团深入河南省新乡卫辉市常青种植合作社开展科技助农实践活动。该合作社是国家级示范合作社，同时也是央视三农报道点和省级生态基地。团队针对农业生产中的两大核心问题——千亩良田农药喷洒效率低下与冷链损耗控制难题，运用自主研发的无人机路径优化算法与蒙特卡洛模型，进行了为期五天的技术攻关。

田间作业效率提升方案

图为长青合作社 刘凤林供图

在央视报道的新农人王铭欣负责的农田区域，团队发现传统农药喷洒方式存在效率低、成本高的问题。经过实地测量，38块农田分散且形状不规则，导致无人机飞行路径规划困难。团队成员详细测绘了每块农田的精确坐标，收集了风速风向、障碍物分布、电池续航等12项关键数据。

通过建立多约束数学模型，团队应用NSGA-II多目标优化算法，为无人机规划了高效的飞行路径。在复耕示范区进行的实地测试显示，优化后的路径使单地块作业时间从187分钟减少到126分钟，农药覆盖率偏差率控制在±5%以内。王铭欣表示："采用新算法后，千亩农田的喷洒作业时间缩短了1/3，农药使用量减少了18%，预计每年成本节省数万元。"

图为无人机在省级生态基地作业，操作员监控路径优化效果。 王鑫 供图

冷链管理系统优化

在冷链管理环节，仓储组长李振国向团队反映了不同农产品存储条件差异导致的损耗问题。山东大葱要求湿度85%，而本地洋葱只需70%，混放导致损耗率超过20%。团队针对这一问题开发了基于蒙特卡洛模型的解决方案。

图为蒙特卡洛模型的应用 丁梓铭供图

通过10万次计算机模拟，团队分析了不同温湿度波动对农产品的具体影响，提出了分区存储机制和动态除湿算法。实施方案后，冷库综合损耗率从19.7%降至7.3%，大葱保鲜期延长至30天。

市场销售方式

曾经，因存储损耗与销路波动，合作社每年有近三成蔬菜面临折价处理的困境。如今，依托优化后的冷链系统与稳定的品质，团队协助合作社对接了县域生鲜零售联盟，建立起 “基地直供 + 社区团购” 的双渠道销售模式。

首批通过科技保鲜的 20 吨大葱与洋葱，经检测达标后直接进入县城 12 家连锁超市的生鲜柜台，终端售价较传统批发渠道提升 15%。据合作社台账显示，实施新销售方案首月，农产品流通周期从平均 7 天压缩至 48 小时，资金周转率提高 60%。王铭欣在晨会上算起明细：“按这个势头，年底每户社员能多分红两千块不止。”

这种由技术优化串联起的产销闭环，不仅让农产品避开了中间环节的损耗，更让土地的产出效益实实在在地体现在了账本上，为合作社的可持续发展注入了持久动力。

此次调研让团队成员们感触至深。“在常青合作社，我们真切体会到，数学从来不是纸上冰冷的公式，而是田间指引方向的航线、库房守护鲜度的‘保鲜剂’，更是助力农民增收的希望火种。” 团队成员的话语发自肺腑。

数农先锋团将以此次实践为崭新起点，持续深耕技术应用场景，迭代优化模型算法，不断拓宽助农兴农渠道。他们立志成为用 “硬核科技” 赋能乡村振兴的中坚青年力量，让理性闪耀的数学之光，照亮更多充满希望的田野，滋养出更丰硕的振兴果实！（宋子阳）

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