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它又称数值模拟方法。这是一种以作物与环境间能量和物质转化平衡原理为基础，恪。生物生长发育和有关的农业生产过程解析为一系列生理、物理、生化或生物物理过程，而后用一组数学方程加以描述并求解的预报方法。它主要适用于农业生物生长发育进程的预报，包括最终产量、发育速度等，以及土壤水分动态预报、作物需水一灌溉量预报等。由于模式中大量参数能比较全面正确地反映生物生育与环境间的内在联系、生物物理机理明确，具有客观、定量的特点，所以能适用于较广泛的地区。因此，理论上说，这是一种效果较好的、比较理想的预测方法。但实际上，各种数学方程只能简化模拟复杂的生长发育过程，而且因子变量多、参数化难以处理得当以及边界条件的局限效应等，最终将导致掩拟效果下降，故目前尚未进入业务预报应用。近年来，随着气候变化对农业影响评估、作物生长模拟等热点研究的进展，已提出不少很有应用前景的简化模拟方案和模式，进一步展现了这种预报方法的优点和即将进入业务应用的可能性。