بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اهمیت انتخاب الگوی کشت بهینه، این مقاله به دنبال روشی مناسب جهت انتخاب الگوهای برنامهریزی کشت میباشد. داده های مورد نیاز از جهاد کشاورزی استان کرمان برای شش سال زراعی 1388-89 تا 1393-94 جمع آوری گردید. براین اساس در مطالعه حاضر از مدل برنامه ریزی خاکستری استفاده شد و نتایج با الگوی کشت فعلی منطقه و مدل برنامه ریزی خطی ساده مقایسه شد. نتایج نشان داد که الگوی حاصل از برنامه ریزی خاکستری برای رسیدن به حداکثر سود ممکن با الگوی کشت فعلی و الگوی حاصل از برنامه ریزی خطی ساده اختلاف چشمگیری دارد، به گونه ای که با ملاک قرار دادن برنامه ریزی خاکستری از تنوع کشت کاسته میشود همچنین طبق نتایج حاکی از این برنامهریزی سطح زیر کشت گندم آبی باید افزایش یابد و جو آبی و ذرت دانهای کشت نشوند. در حد بالای برنامه ریزی خاکستری میزان بازده برنامه ای نسبت به برنامه ریزی خطی ساده و الگوی کشت فعلی به ترتیب به میزان 72 درصد و 54 درصد افزایش مییابد.
پمقدمه
استان کرمان در جنوبشرق ایران واقع شده و با مساحت 181737 کیلومترمربع حدود 11 درصد از خاک ایران را در برگرفته است و پهناورترین استان ایران محسوب میشود. از کل مساحت استان، حدود 5 درصد اراضی کشاورزی، 45 درصد مرتع، 13 درصد جنگل و 37 درصد را بیابان تشکیل میدهد. استان کرمان نهمین استان پرجمعیت ایران میباشد و دارای 786400 خانوار است. اشتغال استان در بخش های سهگانه کشاورزی حدود 30 درصد، صنعت و معدن حدود 25 درصد و خدمات حدود 45 درصد میباشد. استان کرمان از اقتصادی پویا برخوردار بوده و در زمینه کشاورزی و انواع صنایع، رونق بسزایی دارد. با توجه به شرایط اقلیمی و میزان منابع آب و موقعیت اجتماعی و الگوی کشت، استان کرمان را به سه منطقه کشاورزی تقسیم میکنند: مناطق کشاورزی خشک و کویری، مناطق کشاورزی معتدل و سردسیر کوهستانی، مناطق کشاورزی گرمسیری از محصولات زراعی مهم این استان میتوان به گندم، جو، ذرت دانهای، سیبزمینی، حنا، وسمه، زیره و پنبه اشاره کرد .
برنامه ریزی خاکستری یکی از روش های تحلیل سیستم های خاکستری، برای تصمیم گیری تحت شرایط عدم حتمیت است. تئوری برنامه ریزی خاکستری توسط دنگ - 1980 - و بعدها توسط هانگ، برای حل مسائل عدم حتمیت بیان شد. یک عدد که ارزش واقعی آن به طور قطعی نمی تواند بیان شود ولی توسط یک بازه شناخته میشود یک عدد خاکستری است.
و حد پایین عدد خاکستری میباشد. بنابراین یک عدد خاکستری یک فاصله را ارائه میدهد که دارای حد بالا و پایین است. هر عدد سفید - قطعی - عددی است که در این بازه قرار میگیرد. در تحلیل خاکستری، سیستم به سه حالت سفید، سیاه و خاکستری تقسیم می شود. سیستم سفید اطلاعات شناخته شدهای را ارائه میدهد. در مقابل، سیستم سیاه اطلاعات کاملاً ناشناختهای را به همراه دارد. سیستم خاکستری هر دو نوع اطلاعات شناخته شده و ناشناخته را در بر دارد 4] و .[6 کشاورزی به عنوان یکی از محورهای اساسی رشد و توسعه، نقش مهمی در توسعه اقتصادی کشورها دارد. در جهان امروز یکی از مشکلات اساسی بشر تأمین نیازهای غذایی است، به گونه ای که امنیت غذایی به عنوان یکی از اهداف مهم سرلوحه برنامه های دولت ها قرار گرفته است. با گذشت زمان، مدیریت منابع به موازات رشد جوامع، پیچیدهتر میشود و همزمان با افزایش جمعیت و رشد اقتصادی کشورها، تقاضا برای مواد غذایی نیز رو به افزایش میگذارد .[2] با توجه به اهمیت بخش کشاورزی در استان کرمان، برنامهریزی و انتخاب کشت بهینه میتواند وضعیت اقتصادی و اجتماعی استان را بهبود دهد. در این راستا لازم است از روشهای برنامهریزی ریاضی جهت انتخاب الگوی کشت بهینه استفاده نمود.
تئوری و پیشینه تحقیق
محسنی و شهرکی [7]، با استفاده از مدل برنامهریزی فازی خاکستری به تخصیص بهینه منابع آب در مصارف مختلف کشاورزی، صنعت، شرب و فضای سبز در شهرستان یزد پرداختند. نتایج حاکی از آن است برای تخصیص بهینه منابع آب اولویت با حداکثرکردن سود اقتصادی - سود مصارف کشاورزی، صنعت، شرب - و سپس سود زیست محیطی - مربوط به منافع آبیاری فضای سبز - است. همچنین با کاربرد برنامهریزی فازی خاکستری، درجه خاکستری بودن مربوط به سود خالص سیستم و سود زیست محیطی به ترتیب 9 درصد و 43 درصد کاهش یافت.
کهنسال و سروری [5]، با استفاده از برنامهریزی خطی چندهدفه فازی و تابع عضویت هذلولی به تعیین الگوی بهینه کشت محصولات زراعی استان خراسان پرداختند. نتایج رتبهبندی نشان می دهد که روش چند هدفه فازی با تابع عضویت هذلولی بهتر از سایر مدلها توانسته است با توجه به محدودیتهای موجود، کلیه اهداف مورد نظر را برآورد کند.مختاری مطلق و شریفان [8]، در مقالهای به تعیین الگوی کشت بهینه محصولات زراعی پرداختند. در این مطالعه هدفهای مورد بررسی عبارت از استفاده کمتر از نهادهای زمین و آب، کمینه کردن هزینههای متغیر تولید و بیشینهکردن سود ناخالص مزرعه توسط برنامه بهینهسازی Lingo بود. بر اساس نتایج در الگوی بهینه دو محصول یونجه در کشت ابتدایی و آفتابگردان در کشت دوم سال زراعی جای گرفتند و محصولات دیگر نظیر گندم، جو و ذرت علوفهای از الگوی بهینه حذف شدند.
رستگاری پور و صبوحی [3]، برنامهریزی فازی خاکستری را در تعیین الگوی کشت بخش مرکزی قوچان بهکار بردند. نتایج مطالعه آنها نشان داد که سطح زیرکشت فعلی گندم آبی، جو آبی و یونجه بیشتر از حد بالای بازه سطح زیرکشت آنها و جو دیم، کمتر از حد پایین بازه سطح زیرکشت آن میباشد. سطح زیرکشت فعلی گندم دیم و چغندرقند در بازه درنظرگرفته شده قرارداشت. افزون بر آن، درجه خاکستری بودن مجموعه جواب حاصل از برنامهریزی خاکستری با استفاده از راهکار برنامهریزی فازی خاکستری به میزان 48 درصد کاهش یافت.چیذری و قاسمی [1]، به بررسی و تعیین الگوی بهینه محصولات زراعی در یک مزرعه نماینده 40 هکتاری در شهرستان اقلید استان فارس پرداختند. در این مطالعه هدفهای مورد بررسی عبارت از استفاده کمتر از نهادههای زمین و آب، کمینهکردن هزینههای متغیر تولید و بیشینهکردن سود ناخالص مزرعه بود. بر اساس نتایج در الگوی بهینه دو محصول گندم و چغندر جای گرفتند و محصولات دیگر نظیر لوبیا ، نخود و عدس از الگوی بهینه حذف شدند.
زنگ و همکارانش [14]، در مقالهای تحت عنوان کاربرد برنامهریزی خطی فازی چند هدفه در الگوی بهینه کشت، اعتقاد دارند که الگوی بهینه کشت نقش مهمی در مدیریت آب کشاورزی دارد. در این مقاله نتایج مدل مذکور نسبت به مدل برنامهریزی خطی چند هدفه نتایج بهتری نشان داده است.تاکشی و همکاران [13]، در مطالعهای با استفاده از ضرایب و پارامترهای فازی و تصادفی، تکنیکی برای تعیین الگوی کشت محصولات کشاورزی ارائه نمودند. نتایج حاکی از آن است که مدل مورد بررسی بسیاری از نقاط ضعف مدلهای برنامهریزی خطی کلاسیک را رفع کرده و جوابهای حاصل به شرایط دنیای واقعی نزدیکتر بوده است.
مواد و روشها
دادههای مورد نیاز از جهاد کشاورزی استان کرمان برای شش سال زراعی 1388-89 تا 1393-94 جمع آوری گردید. در این مطالعه هدف کسب بیشترین سود ممکن از طریق الگوی کشت بهینه مهم ترین و عمدهترین محصولات زراعی استان کرمان؛ گندم آبی، جو آبی و ذرت دانهای؛ با توجه به قیود و محدودیتهای مسئله میباشد. در این مطالعه تابع هدف و تمامی محدودیتهای مسئله، به استثنای قید زمین، به صورت بازهای در مدل قرار داده شدهاند. بازهها برای هر یک از اهداف و محدودیتها به صورت مجزا طی سالهای 1388-89 تا 1393-94 تعریف میشوند. به عنوان مثال برای تعیین بازه مقدار مصرف آب برای محصول گندم، با استفاده از اطلاعات جمعآوری شده از جهاد کشاورزی استان کرمان طی بازه زمانی مذکور، کمترین مقدار مصرف طی این 6 سال به عنوان کران پایین و بیشترین مقدار مصرف آب برای محصول گندم طی بازه زمانی مذکور به عنوان کران بالا در نظر گرفته میشود. برای تعیین بقیه بازهها در هر یک از محصولات و محدودیتها به همین گونه عمل شده است. برای حل این مسئله ابتدا حد بالای مدل محاسبه میشود. پس از بدست آوردن حد بالای مدل، مقادیر به دست آمده برای متغیرهای تصمیم نیز به صورت محدودیت وارد مدل شده و به جای مقادیر حداکثر سمت راست محدودیتها و ضرایب فنی از مقادیر حداقل استفاده میشود.
