میزان مازاد آن‌ها 96
جدول 4-12 : درصد استفاده از ساعت کار تراکتور نسبت به موجودی 97
جدول 4-13 : میزان ساعت کار مورد نیاز کمباین 98
جدول 4-14 : مقایسه‌ی میانگین و انحراف معیار سود حاصل از سناریوها 99
جدول 4-15 : نتایج مقایسه‌ی دو به دوی سود حاصل از سناریوها به روش بونفرونی 100
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 3-1- نقشه‌ی شهرستان بشرویه 38
شکل 3-2 : هیدرو گراف آب زیرزمینی آبخوان دشت بشرویه 42
شکل 3-3 : شمای کلی الگوریتم رقابت استعماری 57
شکل 3-4 : اجزای تشکیل دهنده‌ی یک کشور 58
شکل 3-5 : چگونگی ‌شکل‌گیری‌ امپراطوری‌های‌ اولیه 60
شکل 3-6 : حرکت مستعمره به سمت استعمارگر 60
شکل 3-8 : تغییر جای مستعمره و استعمارگر…… شکل 3-9 : امپراطوری اولیه پس از سیاست جذب 62
شکل 3-10 : رقابت استعماری بین امپراطوری‌های مختلف 64
شکل 3-11 : یک امپریالیست بدون مستعمره در جریان رقابت استعماری 66
شکل 3-12 : شبه کد الگوریتم رقابت استعماری 67
شکل 3-13 : شمای کلی الگوریتم رقابت استعماری 68
شکل 4-1 : همگرایی جواب بهینه در تکرارهای الگوریتم رقابت استعماری 82
شکل 4-2 : سطح زیر کشت پیشنهادی برای محصولات ده‌گانه در سناریوها 86
شکل 4-3 : سود حاصل از مدل‌های یازده‌گانه و الگوی کشت فعلی 88
شکل 4-4 : سود متوسط حاصل از مدل‌های یازده‌گانه و الگوی کشت فعلی در هکتار 89
شکل 4-5 : سود حاصل از مدل‌های یازده‌گانه و الگوی کشت فعلی به ازای هر متر مکعب آب 89
شکل 4-6 : میزان حجم آب مصرفی در مدل‌های مختلف 91
شکل 4-7 : درصد آب مصرفی نسبت به میزان مجاز و شرایط فعلی 91
شکل 4-8 : نیروی انسانی مورد نیاز برای اجرای هر یک از الگوهای کشت 95
شکل 4-9 : میزان کل کود مصرفی در مدل‌ها 95
چکیده:
یکی از اصلی‌ترین نیاز‌های هر فعالیت پویا، برنامه‌ریزی در چارچوب اهداف کلی آن فعالیت است. بخش کشاورزی نیز به عنوان یکی از مهمترین فعالیت‌های اقتصادی نیازمند برنامه‌ریزی‌های منسجم در جهت رسیدن به توسعه است. الگوی بهینه کشت برنامه‌ای است که با هدف مدیریت بهینه‌ی ترکیب مکانی گیاهی تدوین می‌شود. این برنامه با توجه به فرصت‌ها و تهدید‌های اکوفیزیولوژیکی، عوامل تولید، مسایل اقتصادی، عوامل فرهنگی و اجتماعی، تکنولوژی‌های نوین و… طراحی می‌شود. با توجه به این که الگوریتم رقابت استعماری تاکنون برای تعیین الگوی کشت به کار برده نشده این پژوهش قابلیت این الگوریتم را در تعیین الگوی بهینه‌ی کشت با سناریوهای مختلف در شهرستان بشرویه مورد بررسی قرار می‌دهد. رویکرد این پژوهش به حداکثر رساندن سود حاصل با تاکید بر محدودیت منابع آب می‌باشد. نتایج، حاکی از توانایی این الگوریتم در تعیین ترکیب کشت بهینه می‌باشد. همچنین نتایج حاصل از اجرای برنامه نشان می‌دهد که کشاورزان با استفاده‌ی درست از نهاده‌های کشاورزی خصوصا آب و کم آبیاری محصولات در فصول غیر حساس گیاه می‌توانند به سود بالاتر از شرایط فعلی دست پیدا کنند. همچنین در صورتی که نظارت بر میزان برداشت از منابع آب توسط وزارت نیرو به جای ماهانه و لحظه‌ای، سالانه باشد می‌توان با رعایت الگوهای کشت پیشنهادی با مصرف آب کمتر نسبت به حجم مجاز سالانه‌ی فعلی به سود بالاتری دست یافت.
واژه‌های کلیدی: الگوی کشت، برنامه‌ریزی، الگوریتم، رقابت استعماری، بشرویه.
فصل اول
کلیات تحقیق
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1-مقدمه
از لحاظ اقلیم شناسی، ایران جزء مناطق خشک جهان طبقه‌بندی شده است. متوسط بارندگی در سطح کشور 256 میلی‌متر است که این مقدار حدود 30 درصد متوسط بارندگی جهان (860 میلیمتر) و نزدیک به 35 درصد متوسط بارندگی آسیا (732 میلیمتر) می‌باشد. علاوه بر کمبود میزان بارندگی سالانه کشور، توزیع مکانی آن نیز بسیار نامناسب است.
از نظر وضعیت منابع آبخیز، ایران جزء کشورهای بسیار خشک و کم آب شناخته می‌شود. ارتفاع بارندگی ایران کمتر از 30% بارندگی کره زمین است در حالی‌ که تبخیر ایران 10% بیش از تبخیر متوسط کره زمین است. ازطرفی متوسط سرانه سالانه جریان‌های سطحی و زیرزمینی در هر هکتار در ایران 24% متوسط سرانه جهانی است. بیلان متوسط چرخه‌ی آب در ایران و کره‌ی زمین را در جدول شماره‌ی 1 مشاهده می‌کنید که نشان می‌دهد در کره‌ی زمین 36 درصد از بارندگی‌‌ها به صورت جریانهای سطحی و زیرزمینی جاری می‌‌شود ولی این رقم در ایران 29 درصد است.
جدول 1-1: بیلان متوسط چرخه‌ی آب کره زمین و ایران (بحران آب، احمد آل یاسین)
جریان‌هایسطحی و زیرزمینی
تبخیر و تعرق
بارندگی
وسعت
درصد بارندگی
ارتفاع
حجم
درصد بارندگی
ارتفاع
حجم
ارتفاع
حجم
میلیون کیلومتر مربع
میلی متر
میلیارد متر مکعب
میلیمتر
میلیارد متر مکعب
میلی متر
میلیارد متر مکعب
36
297
40300
64
534
72300
831
112600
5/135
کره زمین
29
72
117
71
179
296
256
413
65/1
ایران
مجموع ریزش‌های جوی در ایران 413 میلیارد متر مکعب می‌باشد. از این مقدار تنها 93 میلیارد متر مکعب به صورت جریان‌های سطحی جاری شده و 25 میلیارد متر مکعب نیز به سفره‌های آب زیرزمینی نفوذ می‌کند و 295 میلیارد متر مکعب آن به صورت تبخیر از دسترس خارج می‌شود. جدول شماره‌ی 2 خلاصه وضعیت منابع آبی تجدید پذیر کشور را نشان می‌دهد.
جدول1-2: خلاصه وضعیت منابع آبی تجدیدپذیر کشور به میلیارد مترمکعب (مجله آب و کشاورزی، نجفی، غلامعلی)
413
بارش
295
تبخیر و تعرق
130
منابع آب تجدید شونده
25
تغذیه منابع آب‌های زیرزمینی
(از بارندگی‌وجریان‌های سطحی)
105
آب‌های سطحی در دسترس
از طرفی جمعیت کشور در مقایسه با یکصد سال گذشته حدود 6 برابر و برداشت آب برای مصارف مختلف در سال های 1340 تا 1375 بیش از 2/2 برابر شده است. سرانه منابع آب تجدید شونده کشور نیز از 7000 متر مکعب در سال‌ 1335 به 2160 در سال 1375 رسیده است.
با توجه به محدودیت‌های طبیعی که گفته شد هدف اصلی هر کشاورز و دامدار معمولاً به دست آوردن حداکثر سود مورد انتظار مرتبط با فعالیتش ‏است. از نظر هر فعال بخش کشاورزی، راه و روشهای مختلفی برای حداکثرکردن سود وجود ‏دارد، ولی باید به این نکته توجه کرد که از بین گزینه‌های گوناگون، فقط یک انتخاب برای ‏حداکثرسازی سود وجود دارد. از طرفی این امکان وجود دارد که هر کشاورز در طول یک سال زراعی، محصولات مختلفی را کشت ‏نماید، ولی قطعیتی وجود ندارد که این الگوی کشت حداکثر سود آوری را خواهد داشت چرا که ممکن است بر اثر تولید بیش از حد و فراتر از نیاز یک محصول قیمت آن کاهش شدید داشته و کشاورز بالاترین سود را تحصیل ننماید. علاوه بر محدودیت منابع آب و خاک به دلیل موقعیت جغرافیایی و اقلیمی کشور از یک طرف و به دست آوردن بالاترین سود توسط کشاورز از طرف دیگر، ضرورت تحقق ‌پذیری آرمان خودکفایی در امور زیربنایی و حفظ محیط زیست نیز، ارایه‌ی الگوی بهینه‌ی کشت را اجتناب ناپذیر می‌سازد. از طرفی ایجاد امنیت غذایی منوط به اجرای الگوی کشت مناسب است زیرا نیاز به مواد غذایی در کشور روز به روز افزایش می‌یابد. همچنین اگر الگوی کشت وجود داشته باشد شاهد نوسانات شدید در بازار عرضه و تقاضا نیستیم.
الگوی کشت عبارت است از تعیین یک نظام کشاورزی با مزیت اقتصادی پایدار، مبتنی بر سیاست های کلان کشور، دانش بومی کشاورزان و بهره‌گیری بهینه از ظرفیت‌های منطقه‌ای با رعایت اصول اکوفیزیولوژیک تولید محصولات کشاورزی در راستای حفظ محیط زیست.
از مهم‌ترین مزایای اجرای الگوی مناسب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- تامین امنیت غذایی با تکیه بر تولید از منابع داخلی
2- نیل به خود کفایی در محصولات اساسی
3- ارتقاء سطح سلامت مواد غذایی
4- اصلاح و بهینه کردن الگوی مصرف
5- حمایت موثر از تولید و صادرات با توجه به مزیت‌های نسبی و خلق مزیت‌های جدید
6- ارتقاء ضریب بهره‌وری از آب در تولید محصولات کشاورزی
7- استفاده‌ی علمی و بهره‌برداری بهینه از سایر نهاده‌های تولید
8- حمایت موثر از سامان‌دهی فرآیند تولید و اصلاح نظام بازار محصولات کشاورزی
9- حفظ منابع پایه برای آیندگان یا به عبارتی حفاظت از محیط زیست
با ‏استفاده از روش های برنامه‌ریزی و مدیریت مزرعه می‌توان برای یک منطقه با توجه به مقدار ‏نهاده‌های موجود مانند، مقدار زمین،‌ آب، کودمصرفی،‌ بذر و … پیشنهادهایی مبتنی بر ‏جدیدترین روشهای مدیریت کشاورزی برای حداکثر نمودن سود، ارائه نمود. برای این کار از الگوریتم‌های بهینه‌سازی شبیه الگوریتم ژنتیک، شبیه‌سازی بازپخت، الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات، منطق فازی و… استفاده می‌شود.
الگوریتم جدیدی بنام الگوریتم رقابت استعماری در سال 2007 توسط آتش پزگرگری ارایه شد. این الگوریتم از تکامل سیاسی اجتماعی انسان الگو گرفته و به حل مسایل بهینه‌سازی می‌پردازد. از این الگوریتم در حل مسایل زیادی در زمینه‌ی صنعت استفاده شده است. در این تحقیق کارایی این روش در تهیه‌ی الگوی بهینه‌ی کشت مورد بررسی قرار خواهد گرفت و در صورت مثبت بودن نتیجه، علاوه بر تعیین الگوی بهینه‌ی کاشت محصولات زراعی و باغی در شهرستان بشرویه امید است بتوان به سوالات زیر پاسخ داد.
1- آیا الگوی کشت موجود بهینه است؟
2- آیا می‌توان با تغییر الگوی کشت درآمد کشاورزان را افزایش داد؟
3- درصورت ارایه‌ی‌ الگوی کشت جدید آیا نیاز کارخانه خوراک دام و کارخانه‌جات پنبه پاک‌کنی به مواد اولیه تأمین خواهدشد؟
4- تفاوت عمده تغییر سطح زیرکشت مربوط به کدام محصول یا محصولات است؟
5- درصورت حذف محدودیت‌ها (به جز آب) درآمد حاصل از الگوی کشت بهینه با الگوی فعلی چقدر تفاوت خواهد داشت؟
6- درآمد و الگوی کشت در حالت در نظر گرفتن محدودیت تأمین نیاز اولیه کارخانه خوراک دام و پنبه پاک کنی و در حالت عدم محدودیت برای تأمین نیاز این دو کارخانه چه تفاوتی می‌کند؟
7- کم‌ترین و بیش‌ترین مصرف آب در الگوی کشت مربوط به کدام محصولات است؟
8- میزان سود حاصل از این روش با روش‌ فعلی چه تفاوتی دارد؟
9- با ثابت ماندن میزان درآمد فعلی کشاورزان چه تغییری در میزان مصرف آب ایجاد می‌شود؟
فصل دوم
سوابق تحقیق
فصل دوم
سوابق تحقیق
2-1-روش‌های برنامه‌ریزی
روش‌های برنامه‌ریزی متعددی برای تعیین الگوی کشت بهینه وجود دارد. از این روش‌ها می‌توان به الگوریتم‌های تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک، برنامه‌ریزی خطی و غیرخطی، برنامه‌ریزی آرمانی، برنامه‌ریزی فازی و … اشاره کرد. در این فصل مروری بر تعدادی از تحقیقات انجام شده خواهیم داشت.
زارع و همکاران (1385) با استفاده از نرم افزار WINQSBو روش برنامه‌ریزی خطی امکان‌سنجی تغییر در الگوی کشت در مناطق صیفی کاری را با هدف توسعه کشت گیاهان علوفه ای و دانه های روغنی به همراه تحلیل حساسیت عوامل موثر مربوطه در مناطق‌ فریمان، تایباد و تربت‌جام مورد بررسی قرار دادند. به منظور بررسی امکان تغییر در الگوی کشت از یک مدل ریاضی و شبیه‌سازی رفتار زارعین استفاده شد. اکثر کشاورزان در زمان تصمیم‌گیری، اطلاعات کمی از تصمیمات سایر زارعین دارند که یکی از پیامدهای این گونه تصمیم‌گیری تولید چندین محصول در یک فصل زراعی به مقدار کم است. با توجه به محدودیت و کمبود آب، از منظر نهاده‌های کمیاب، این نهاده به عنوان محور محدودیت‌ها و جایگزینی محصولات مورد توجه قرار گرفت. با توجه به تغییر قیمت از زمان شروع تا زمان برداشت، قیمت لحاظ شده در این مطالعه بصورت وزنی می‌باشد. هچنین قیمت آب در این مطالع

Comments (0):

Write a comment: