作物生產(chǎn)系統(tǒng)是一個復雜而獨特的多因子動態(tài)系統(tǒng)，不僅受栽培品種的遺傳特性影響，而且受氣象、土壤、栽培技術(shù)及病蟲草害等多種因素的影響。作物生產(chǎn)系統(tǒng)的行為具有顯著的時空變異性、區(qū)域性，且定量化和年度間穩(wěn)定性較差。因此，傳統(tǒng)的作物栽培模式及管理技術(shù)往往以定性或半定量的經(jīng)驗知識為主，在某地或?qū)δ骋蛔魑锼�獲得的研究成果，只能粗略地引用于其他地區(qū)或其他品種，而補充地方性試驗，通常成本高、試驗周期長、成果轉(zhuǎn)化慢。因此，如何提高試驗成果的實用性，改善試驗結(jié)論的外推性，提高農(nóng)業(yè)研究的效率，一直是人們密切關(guān)注的問題。隨著農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，作物生長模擬模型日趨成熟，已經(jīng)被廣泛應用于支持發(fā)達國家和發(fā)展中國家的大田試驗研究與推廣，其潛在價值是巨大的。
    農(nóng)業(yè)系統(tǒng)學的發(fā)展經(jīng)歷漫長的時期，特別是20世紀80～90年代在國外快速發(fā)展，形成了不同的分支學科。在我國，經(jīng)過長期的研究與實踐，也形成了各有特色的學科體系和具有一定應用價值的作物智能管理及決策系統(tǒng)。隨著時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬模型的研究進入了一個新時期。模擬模型吸取了作物生理學、作物栽培學、土壤學、農(nóng)業(yè)氣象學、植物病理學等學科的知識，能迅速地回答許多“如果……那么……”一類問題。利用適當?shù)臄?shù)據(jù)，模擬模型可預測某些農(nóng)田條件的生產(chǎn)情況，也可用于區(qū)域性規(guī)模的農(nóng)田生產(chǎn)，還可模擬不同氣候模式下的產(chǎn)量。這種模型不存在地理限制，可以應用到不同地域、不同栽培條件、其他栽培品種或其他耕作制度。盡管主要的模擬和預測結(jié)果仍需要用田間試驗來檢驗和評價，應用模型研究比僅僅進行試驗研究的進展要快得多。此外，一些發(fā)達國家利用作物模擬模型及決策支持系統(tǒng)、3S技術(shù)[遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）]及精準農(nóng)業(yè)技術(shù)等輔助進行不同時空條件下的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、肥水運籌、病蟲害預測和防治，以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等，克服了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)固有的缺點，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策的科學性和定量化水平，取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。