بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اهمیت مدیریت واحد های زراعی، اتخاذ سیاستهای مبتنی بر الگوی کشت همراه با اولویتبندی اهداف واحدهای کشاورزی اهمیت مییابد و انتخاب روشی که بتواند اهداف متعدد مدیران - هر چند که این اهداف با هم در تضاد باشند - را در یک مدل گنجانده و مدیر را به سمت اهداف بهینه هدایت نماید مهم و ضروری به نظر میرسد.
لذا، در این مطالعه به تعیین الگوی بهینه کشت با کاربرد روش برنامهریزی خطی - چند هدفه - و برنامهریزی چی بی شف - چند هدفه - پرداخته میشود اطلاعات مورد نیاز مطالعه از طریق تکمیل 50 پرسشنامه از کشاورزان توابع شهرستان سبزوار با روش نمونهگیری خوشه ای دو مرحلهای، برای سال 1395 به دست آمد.
نتایج مطالعه نشان داد میزان سطح زیر کشت محصول گندم نسبت به سطح اولیه افزایش یافته است و محصول یونجه کاهش یافته است. محصول جو در مزارع کوچک و متوسط مقیاس بدون تغییر و در مزارع بزرگ نسبت به سطح اولیه افزایش یافته است و چغندرقند در مزارع کوچک مقیاس افزایش و در مزارع متوسط و بزرگ مقیاس بدون تغییر است. همچنین محصول پنبه در مزراع کوچک بدون تغییر و مزارع متوسط و بزرگ مقیاس نسبت به سطح اولیه کاهش یافته است.
-1 مقدمه
استان خراسان رضوی در شمال شرقی ایران با مساحت 118854 کیلومتر مربع قرار دارد که از نظر وسعت پنجمین استان بزرگ کشور است. خراسان رضوی از 25 شهرستان و 65 بخش تشکیل شده است. از جمعیت 6 میلیونی استان در حدود 27/6 در صد در بخش کشاورزی فعالیت می کنند.
بخش کشاورزی استان خراسان رضوی به عنوان یکی از بزرگترین و مهمترن تولیدکنندگان محصولات کشاورزی دارای بیش از 1/14 میلیون هکتار سطح زیرکشت انواع محصولات زراعی و باغی - آبی ودیم - و بیش از 14/6 میلیون واحد دامی با تولید بیش از 6/5 میلیون تن انواع محصولات زراعی، باغی و دامی می¬ باشد و جایگاه تعیین کننده¬ای دراقتصاد ملی و نقش مهمی در تأمین نیازهای حیاتی جامعه، امنیت غذایی، تأمین مواد اولیه مورد نیاز صنایع و ایجاد اشتغال کشور دارد.
میزان اشتغال در بخش کشاورزی استان بعد از بخش خدمات بیشترین نقش را در اشتغال استان به خود اختصاص داده است. بخش کشاورزی استان در اغلب محصولات مهم رتبههای اول تا سوم کشور را دارا می باشد. در این استان 83 نوع محصول کشاورزی شامل 45 نوع محصول زراعی و 38 نوع محصول باغی تولید میشود .
بخش کشاورزی به عنوان یکی از بخشهای مهم اقتصادی کشور، با توجه به مزیتهای بالقوه طبیعی و نقش حساس در امنیت غذایی جامعه، بیش از سایر بخشها نیاز به توجه دارد. رشد سریع جمعیت، کمبود مواد غذایی و موجود و مشکلات جهانی غذا بر ضرورت بهرهبرداری بهینه از این بخش عظیم تولیدی کشور افزوده است. کمبود منابع اولیه برای تولید سبب شده تا بهینهسازی و بهینهیابی در کاربرد منابع بسیار مورد توجه واقع شود.
بنگاههای تولیدی همواره سعی دارند که در تخصیص منابع موجود برای یک دوره معین به طور عقلایی و اقتصادی تصمیمگیری نمایند، تا در این رهگذر از اتلاف منابع جلوگیری شده و تخصیص به نحو مطلوب صورت پذیرد. در فعالیتهای زراعی نهادهها و منابع متعددی برای کشت محصولات مورد استفاده قرار میگیرند که یکی از مهمترین اهداف مدیران و برنامهریزان زراعی بهینهسازی کاربرد منابع و نهادهها در طراحی الگوی کشت مناسب میباشد . بنابراین، با توجه به هدف علم اقتصاد و مشکلات اقتصادی کشور در زمینه صادرات و کمبود منابع ارزی، تخصیص بهینه منابع بیش از پیش ضرورت دارد
شهرستان سبزوار منطقهای نیمه خشک و طوفان خیز است و از لحاظ موقعیت جغرافیایی در شمال غرب استان خراسان رضوی و حاشیهی دشت کویر واقع شد است. همچنین به لحاظ اقلیمی منطقهی سبزوار در میان ازتفاعات شمالی و جنوبی محصور است به همین علت این مناطق داری آب و هوای کوهستانی و معتدل میباشد و در قسمت جلگه¬های خود دارای آب و هوای خشک و معتدل است
شهرستان سبزوار یکی از قطبهای بسیار مهم و از قابلیتهای فراوانی در تولید محصولات کشاورزی استان خراسانرضوی برخوردار میباشد. سطح زیر کشت محصولات زراعی این شهرستان در سال زراعی -1395 1394 برابر 82749 هکتار و محصولات باغی 23919 هکتار که از این نظر رتبه دوم را استان خراسان رضوی دارا می باشد. در این شهرستان بیش از 34 نوع محصول زراعی و نیز 30 نوع محصول باغی کشت میشود. از عمده محصولات این شهرستان میتوان به گندم، پنبه، چغندر¬قند، جو، کلزا، بادام و زیره و انواع میوه اشاره کرد.
شهرستان سبزوار از نظر سطح زیر کشت و تولید محصولات زراعی گندم آبی، جو آبی، چغندرقند و پنبه در استان خراسان حائز اهمیت بوده و این محصولات شاخصترین محصولات این شهرستان است به طوری که در سال 1387 رتبه اول را در تولید جو، رتبه دوم را در تولید پنبه و رتبه سوم را در تولید گندم دارا بوده است.
برنامهریزی ریاضی ابزاری سودمند برای مطالعه و تحلیل نظامهای کشاورزی است. از زمان شروع استفاده از الگوهای برنامه ریزی ریاضی تاکنون، تحقیقات اجرایی با بهرهگیری از الگوهای مختلف نظری صورت گرفته است. توسعه این الگوها به عوامل متعددی از جمله توانایی پژوهشگر در فرمولبندی چهارچوب ریاضی مسائل واقعی، وجود الگوریتم متناسب برای حل مدل - برای مثال الگوریتم سیمپلکس در برنامه ریزی خطی - ، جمعآوری یافتههای تجربی برای یافتن راه حلهای کافی مسائل واقعی و در نهایت وجود ابزارهای مفید برای اجرای الگوریتمها وابسته است
پال و همکاران - 2013 - 1 از برنامهریزی هدف چند انتخابی به منظور مدلسازی و حل مسائل اقتصادی مربوط به تولید برق و حا مشکلات یک نیروگاه حرارتی استفاده نمودند. در روش پیشنهادی، توابع هدف و محدودیت های معینی تعریف میشود که ابتدا برنامهریزی غیر خطی به فرم خطی معادل خود تبدیل و سپس مدل، تصمیم به انتخاب رضایت بخش ترین هدف در محیط تصمیم-گیری چندمنظوره میکند که از رویکرد برنامهریزی مین سام استفاده شد.
زنگ و همکارانش - 2010 - 2 در مقاله تحت عنوان کاربرد برنامهریزی خطی فازی چند هدفه - FMOLP - در الگو بهینه کشت اعتقاد دارند که الگوی بهینه کشت نقش مهمی در مدیریت آب کشاورزی دارد. این مطالعه یک مدل برنامهریزی خطی فازی چند هدفه با اعداد فازی مثلثی را پیشنهاد میدهد و مدل برنامهریزی خطی فازی چند هدفه با اهداف فازی مرتبط با آن را به مدل قطعی، که با روشهای متداول برنامهریزی قابل حل است، تبدیل می-نماید.
مدل FMLOP برای الگوی بهینه کشت استان گانسو در شمال غرب چین به کار گرفته شده است و سپس الگوی بهینه کشت با فرض سطوح ذخیره آب متفاوت و رتبه رضایتمندی برای در دسترس بودن منابع آب توسط تصمیم گیرندگان به دست آمد.
دانشور و همکاران - 2009 - 3 در مطالعهای به بررسی الگوی کشت بهینه با هدف کاهش مخاطرات محیطی برای کشاورزان ایران پرداختند. در این مطالعه ایشان از برنامهریزی فازی کسری با اهداف چندگانه استفاده شد. نتایج نشان داد نسبت خالص بازدهی درون مصرفی نهادهها در مزرعه با استفاده از الگوی خروجی برنامهریزی فازی کسری با اهداف چندگانه بهبود مییابد.
اولیوریا و آنتونیس - 2007 - 4 در مطالعهای تحت عنوان مدلهای برنامه ریزی خطی چند هدفه با ضرایب بازدهای، ضمن بحث پیرامون این مدلها با ارائه تکنیک-هایی سعی در حل مدلهای برنامهریزی خطی بازدهای چندهدفه نموده و این امکان را فراهم میآورند تا تصمیمگیرنده قادر به دخالت دادن شرایط ریسک و عدم قطعیت و دادههای نادقیق در مدلهای تصمیمگیری برنامهریزی ریاضی باشد. نتایج حاکی از آن است که روش حل ارائه شده نسبت به روشهای حل موجود دادای دقت بالاتری است.
میرزایی و ضیائی - 1395 - در مطالعهای به تعیین برنامه زراعی اقتصادی الگوی کشت در جهت پایداری و حفظ محیط زیست با استفاده از مدل برنامهریزی آرمانی اولویتی مطالعه موردی: - رودبار الموت غربی - پرداختند. نتایج نشان داد که الگوی فعلی کشت در این منطقه، هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیستمحیطی بهینه نیست. و محصولات گندم و جو به علت بازده ناخالص کم و محصولات گوجهفرنگی و یونجه به دلیل مصرف بالای کود و سم از الگوی فعلی حذف شدند. بنابراین پیشنهاد میشود که در تعیین الگوی بهینه کشت، علاوه بر اهداف اقتصادی، اهداف زیست محیطی را نیز باید مد نظر قرار داد.
پرهیزکاری و همکاران - 1394 - در مطالعهای به بررسی بهینهسازی الگوی کشت در جهت حفظ و پایداری محیط زیست در منطقه الموت غربی - رهیافتی از برنامهریزی آرمانی اولویتی - پرداختند. نتایج نشان داد که الگوی فعلی کشت در این بخش بهینه نیست و نهادههای تولیدی به صورت غیر کارآمد استفاده میشود. بنابراین، با اسنفاده از مدل پیشنهادی مذکور میتوان علاوه بر انتخاب الگوی مناسب و استفاده بهینه از منابع منطقه، در راستای افزایش درآمد کشاورزان و کاهش تخریب محیط زیست گامهای مؤثری برداشت.
فتحی و زیبایی - 1391 - در مطالعهای با بهرهگیری از روش برنامهریزی آرمانی در جهت مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی پرداختند. نتایج در سطح دشت نشان داد که پمپاژ سالانه آبهای زیرزمینی با کنترل بهینه کمتر از پمپاژ کنونی آب با نرخ تنزیل کمتر از 18 درصد میباشد. بر اساس نتایج بدست آمده از برنامهریزی آرمانی برای همه گروههای همگن درصد کاهش سود کمتر از درصد کاهش برداشت است.
محمدی و همکاران - 1391 - در مطالعهای با استفاده از الگوی برنامهریزی چند هدفه غیر خطی فازی امکان تحقق آرمانهای حداکثر کرد بازه برنامهای در مصالحه با اهداف کاهش مصرف آب، حداقل کردن مصرف کود شیمیایی، حداقل کردن ریسک تولید و افزایش منافع اجتماعی از طریق افزایش اشتغال سطح نیروی کار در الگو کشت شهرستان مرودشت استان فارس بررسی شد.
نتایج نشان داد که الگو چند هدفه نسبت به الگوی جاری و حتی الگوهای تک هدفه با انجام مصالحه بین آرمانهای چندگانه، برتری دارد اجرای این الگو در مناطق مورد مطالعه علاوه بر کاهش مصرف آب و کود شیمیایی افزایش بازده برنامهای و کاهش ریسک را نیز در بردارد.
در بیشتر این بررسیها از هدفهای بازده برنامهای و مصرف آب در کنار محدودتهای منطقه مورد مطالعاتی، استفاده شده است. با توجه به اهمیت موضوع و در تکمیل تحقیقات انجام گرفته در مطالعه حاضر نیز سعی شده است که الگوی کشت شهرستان سبزوار با توجه به اهداف دستیابی به هدف کاهش مصرف آب، دستیابی به هدف حداکثر سود و دستیابی به هدف کشاورزی پایدار تعیین گردد.
-2 روش تحقیق
در برنامه ریزی خطی توابع هدف محدودت های مسأله همگی به صورت خطی نمایش داده میشوند. مدل برنامهریزی خطی را میتوان به عنوان نوع خاصی از مدل تصمیمگیری در نظر گرفت. در این مدل، فضای تصمیم توسط محدودیتها تعریف میشود، هدف - مطلوبیت - با تابع هدف مشخص میشود و نوع تصمیمگیری، تصمیمگیری در شرایط قطعی است. مدل کلاسیک برنامهریزی خطی را میتوان بهصورت زیر نوشت:
در آن z تابع هدف، x متغیرهای تصمیم، C سهم هر یک از متغیرها در تابع هدف، A ماتریس ضرایب فنی و b سمت راست محدودیتهای مدل هستند. پاسخی که از حل یک مسأله برنامهریزی خطی به دست میآید، معمولأ عبارت است از یک برنامه یا طرح مشخص که شامل مقادیر بهینه فعالیتهای انتخاب شده میباشد. اما مشکلی که در این مورد وجود دارد بهینه کردن تنها یک هدف و غیر قابل انعطاف بودن محدودیتهای آن میباشد. آرمانها و محدودیتها ساختار یکسان ریاضی دارند ولی تفاوت آنها در سمت راست محدودیت است.
