بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
تحقیق در عملیات جنگل Forest Operation Research
اسلاید 2 :
دامنة مدیریت جنگل (جنگلداری)
مدیریت منابع جنگلی، در واقع هنر و علم تصمیمگیریها با توجه به اهداف سازمان مربوطه برنامهریزی، استفاده و حفاظت از جنگلها و منابع مربوط به آنها است.
تصمیمات در جنگلداری، شاید شامل تصمیمهای خیلی طولانی مدت برای آینده جنگل باشند و یا فعالیتهای روزمره مدیریتی جنگل را در بر گیرند، شاید با سیستمهای خیلی پیچیده جنگل روبرو باشند و یا با بخشهای ساده آن سروکار داشته باشند. مناطق جغرافیایی که باید در مورد آن تصمیمگیری شود شاید مربوط به کل جنگلهای یک کشور باشد و یا یک منطقه و یا حتی یک تودة جنگلی را در بر بگیرد.
ماهیت مدلها
در تصمیمگیریها مدیران جنگل معمولاً از مدلها استفاده میکنند.
مدلها در واقع نمایش خلاصهای از دنیای واقعی هستند که برای اهداف پیشبینی و یا تصمیمگیری از آنها کمک گرفته میشوند.
بعضی از مدلها شاید بسیار ساده و غیر رسمی باشند
اغلب مدلها مشاهدهای بوده و بوسیلة تجربه و اطلاعات مختلف پشتیبانی میشوند.
فرآیند تصمیمگیری برای هر مسئله منحصر به فرد و مختص آن مسئله بوده و یادگیری و تعمیم دادن آن به سایر مسائل خیلی مشکل است.
اسلاید 3 :
بعضی از انواع این مدلها بسیار ساده هستند. به عنوان مثال، یک هیدرولوژیست جنگل شاید از یک مدل فرسایش و آب موجود در یک حوزة آبخیز که تنها از لحاظ مقیاسی با یک حوزة آبخیز واقعی تفاوت دارد، استفاده کند
یک نقشة جنگل هم یک مثال خیلی ساده و خلاصه شده از یک مدل است.
مدلهای ریاضی خیلی خلاصهتر از نقشهها هستند. در این مدلها هیچ گونه شباهت بصری بین جهان واقعی و مدلهای ریاضی وجود ندارد.
واقعیتها توسط متغیرهای نمادی و فرمولهای جبری و روابط بین آنها نشان داده میشوند.
روابط بیومتری بین حجم توده در هکتار و نوع گونههای توده، سن توده، شرایط رویشگاهی زمینی که توده در آن رشد میکند، از مدتها قبل به عنوان جداول یا توابع ریاضی در جنگلداری مورد استفاده قرار میگیرند.
اقتصاددانان جنگل هم توانستند فرمولهایی توسعه بدهند که از آنها برای محاسبة ارزش زمین از لحاظ محصول مورد انتظار، ارزش محصولات چوبی در بازار، هزینههای مدیریتی و نرخهای بهره مختلف استفاده میشود.
مسائل مدیریتی جنگل متغیرهای مختلفی را در بر دارند.
بعضی از این متغیرها بیولوژیکی بوده مانند، پتانسیل رشد یک گونه درختی خاص در یک خاک بخصوص و بعضی از آنها هم اقتصادی، مانند، قمیت چوب و هزینة نیروی انسانی و بعضی هم اجتماعی هستند مانند، قوانین محیطزیستی که شاید برای عدهای به صورت مقررات خاص و نحوۀ مدیریت یک جنگل بخصوص تنظیم میشوند.
اسلاید 4 :
اغلب این متغیرها به همدیگر وابستهاند به طوری که تغییرات در یکی از آنها میتواند بر روی سایرین نیز تأثیر بگذارد. تمامی این متغیرها و روابط درونی بین آنها که به همدیگر گره خوردهاند، تشکیل یک سیستم را میدهند.
پیچیدگی سیستمهای جنگلداری سبب میشود تا پیشبینی نتیجة یک تصمیم به خصوص در جنگلداری کار بسیار مشکلی باشد.
اگر تصمیم بگیریم که میزان برداشت فعلی از جنگل را افزایش دهیم، آیا افزایش در سطح برداشت فعلی، تولید آیندة چوب ما را کاهش نخواهد داد؟
به طور کلی، یک مدل، ابزاری است که جهان واقعی را به آزمایشگاه یا دفتر کار ما میآورد و مدیر جنگل میتواند با آن آزمایشهایی انجام دهد که در جهان واقعی غیر ممکن است.
میتوان الگوهای مختلف بهرهبرداری و برداشت از جنگل را در یک مدل از یک جنگل و یا توده امتحان کرد و نتیجة هر کدام را مشاهده کرد. بنابراین، با کمک یک مدل، مدیر جنگل میتواند، تجربه کند، پیشبینی کند و تصمیم بگیرد.
بعضی از اولین مدلهای سیستمی و روشهای حل مسائل در طی جنگ جهانی دوم توسعه داده شدند تا در عملیاتهای نظامی مورد استفاده قرار گیرند. این عمل منجر به یک دانش جدیدی شد که امروزه آن را با نام تحقیق در عملیات میشناسیم.
اسلاید 5 :
برنامهریزی خطی
برنامهریزی خطی به طور مستقل چند سال قبل از جنگ جهانی دوم توسط دانشمندان روسی و هلندی توسعه داده شد، اما در شکل رسمی و عمومی آن، برنامهریزی خطی در سال 1947وقتی همکاران جورج دانتزیک پیشنهاد داده بودند او از عبارت برنامهریزی خطی به عنوان یک تحلیلگر برای تکنیک حل مسائل نیروی هوایی ایالات متحدۀ آمریکا استفاده کرد.
بعد از جنگ جهانی دوم، روشهای تحقیق در عملیات به طور موفقیتآمیزی در صنعت، کشاورزی، و حتی مدیریت دولتی بکار گرفته شد
اولین کاربردهای تحقیق در عملیات در جنگلداری به دهة 1960 بر میگردد.
سپس انجمن تحقیق در عملیات آمریکا و انستیتو علوم مدیریتی بوجود آمدند و در دانشگاهها هم دپارتمانهای عملی در این زمینه ایجاد شدند.
برنامهریزی خطی یک تکنیک بهینهسازی کلی است.
برنامهریزی خطی را برای مسائل مدیریتی توسعه دادند
این تکنیک یکی از اولین ابزارهای عملی بوده که برای مسائل تصمیمگیری پیچیده معمول در صنایع و کشاورزی و حتی مسائل دولتی طراحی شد.
اسلاید 6 :
برنامهریزی خطی را میتوان به عنوان یک روش برای تخصیص دادن بهینۀ منابع محدود برای فعالیتهای رقیب تعریف کرد.
منابعی که این مدیران با آن سروکار دارند شامل؛ زمین، نیروی انسانی، درختان، زمان، سرمایه و یا پول هستند که همیشه محدود و کمیاب ظاهر میشوند.
خیلی از فعالیتهایی را که مدیران جنگل اداره میکنند هم در رقابت با این منابع هستند
یکی شاید بخواهد سطح اراضی را که جنگلهای کاج در آن قرار دارد را افزایش دهد، اما با اتخاذ این تصمیم باید سطح جنگلکاری برای گونه نراد را کاهش دهد.
یک مدیر شاید بخواهد کارمندان بیشتری را برای قسمت فروش چوبهای الواری تخصیص دهد، اما با این عمل نیروی انسانی کمتری برای توسعۀ تودههای جنگلی یا جنگلکاریها در اختیار خواهد داشت.
برنامهریزی خطی برای کمک به تصمیمگیری و انتخاب از بین گزینههای مختلف برای مدیران طراحی شده است.
این روش نه تنها میتواند نشان دهد که کدام یک از گزینهها عملی هستند، بلکه میتواند در انتخاب بهترین گزینه هم کمک کند.
اسلاید 7 :
اولین روش عملی حل مدلهای برنامهریزی خطی، روش سیمپلکس است که توسط «جورج دانتزیگ در اواخر دهۀ 40 میلادی ابداع شد.
قهرمان داستان یک جنگلدار شاعر است که در جنگلهای شمالی ویسکونزین زندگی میکند. موفقیتهایی که از نوشتن خود بدست آورده بود او را قادر ساخت تا در حدود 10 سال پیش بتواند یک کابین مسافرتی به همراه 90 هکتار از جنگلهای خوب و حاصلخیز تولیدی بخرد. شاعر نیاز داشت تا در جنگلهای زیبای خود قدم بزند تا از این طریق روح و روان و حس شاعری خود را زنده نگه دارد. اما وی برای زندگی نیاز به پول داشت بنابراین دریافت که با فروش چوب جنگلی میتواند جیبهای خالی خود را دوباره پر کند.
بنابراین، تصمیم گرفته بود تا بیشترین درآمد را از جنگلهایش بدست آورد، اما به هنر شعر و شاعری خود هم ادامه دهد. شاعر دوست نداشت بیش از نصف زمان خود در طول سال را در جنگل صرف کند، چون قصد داشت باقیماندۀ زمان خود را برای شعر و غزلسرایی در نظر بگیرد. شاعر دارای ذهن کنجکاوی است، او حتی در مورد برنامهریزی خطی هم خوانده است. روشی که برای تخصیص دادن منابع محدود برای بهینهسازی اهداف مشخص به کار میرود. او فکر میکند این دقیقاً همان چیزی است که او نیاز دارد تا در حالی که به کار شعر و شاعری خود میپردازد، بتواند بیشترین درآمد را از جنگلهایش کسب کند.
اصول برنامهریزی خطی
برای خیلی از مردم، مشکلترین جنبه در مورد حل مسائل ارائه گفتاری یا نوشتاری مسائل و برگرداندن آن به شکل روابط کمّی است.
برگرداندن مسئلۀ مدیریتی به معادلات ریاضی (فرمولبندی)
اسلاید 8 :
در حدود 40 هکتار از زمینهایی که او مالک آنها است پوشیده از جنگلکاریهای کاج است و 50 هکتار باقیمانده هم پوشیده از جنگلهای مخلوط پهنبرگ شمالی است. با تجربهای که وی توانست بدست آورد، مشخص شد، از زمانی که این جنگل خریداری شد، او تقریباً 800 روز را برای مدیریت کاج قرمز و 1500 روز هم برای مدیریت پهنبرگان تخصیص داد. مجموع درآمد خالصی که او برای تلاش خود در طی این مدت بدست آورد در حدود 3600 دلار از جنگلهای کاج قرمز و 6000 دلار از جنگلهای پهنبرگان بود.
درآمد خالص در هر سال به دلار max Z =
مساحت به هکتار از کاج قرمز که بایستی مدیریت شود X1 =
مساحت به هکتار از پهنبرگان که بایستی مدیریت شود X2 =
ما در جستجوی مقادیری از (X1 , X2) هستیم که (Z) را تا حد ممکن به حداکثر برساند
برای نوشتن تابع هدف نیاز به یک برآوردی از درآمدهای سالانه حاصل از فروش چوب جنگل داریم.
از آنجایی که جنگلدار شاعر توانسته به میزان 3600 دلار از 40 هکتار جنگل کاج قرمز و 6000 دلار از 50 هکتار جنگل پهنبرگان شمالی در طی ده سال بدست آورد،
در نتیجه متوسط درآمد سالانه به صورت 90 دلار در هر هکتار در سال برای کاج قرمز و 120 دلار در هر هکتار در سال برای پهنبرگان شمالی میباشد
اسلاید 9 :
max Z = 90 x1 + 120 x2
محدودیتها
X1 ≤ 40 ha
X2 ≤ 50 ha
دو محدودیت در اینجا وجود دارند که بسیار ساده هستند
سومین محدودیت از این واقعیت منشأ میگیرد که شاعر نمیخواهد بیش از نصف زمان خود در سال را صرف مدیریت جنگل کند، یعنی 180 روز در سال،
برای نوشتن این محدودیت به شکل متغیرهای تصمیمگیری، زمانی را که او صرف مدیریت جنگلهای کاج قرمز و پهنبرگان شمالی در طی 10 سال گذشته کرد را در نظر میگیریم.
در این مدت ده ساله او 800 روز را در 40 هکتار کاج قرمز صرف کرد که به طور متوسط 2 روز در هر هکتار در سال محاسبه میشود و 1500 روز را در 50 هکتار پهنبرگان صرف کرد که به طور متوسط 3 روز در هکتار در هر سال میشود. بنابراین، بر حسب متغیرهای تصمیمگیری (X1 , X2) مجموع زمان صرف شده توسط جنگلدار شاعر برای مدیریت جنگلهایش به صورت زیر بیان میشود:
اسلاید 10 :
2 x1 + 3 x2 ≤ 180
آخرین محدودیتی که برای تکمیل فرمولبندی مسئله نیاز است، این است که، هیچ یک از متغیرهای تصمیمگیری نباید منفی باشند یعنی:
x1 ≥ 0 , x2 ≥ 0
مدل نهایی
