Other language title :
بهينه سازي الگوي كشت با استفاده از رويكرد سيستم ديناميك و برنامه ريزي رياضي چندهدفه
Title of article :
Cropping Pattern Optimization Using System Dynamics Approach and Multi-Objective Mathematical Programming
Author/Authors :
Barati, Kh Department of Water Engineering - College of Agriculture - Isfahan University of Technology - Isfahan, Islamic Republic of Iran , Abedi Koupai, J Department of Water Engineering - College of Agriculture - Isfahan University of Technology - Isfahan, Islamic Republic of Iran , Darvishi, E Department of Water Engineering - Faculty of Agriculture - Razi University - Kermanshah, Islamic Republic of Iran , Azari, A Department of Water Engineering - Faculty of Agriculture - Razi University - Kermanshah, Islamic Republic of Iran , Yousefi, A Department of Rural Developm - College of Agriculture - Isfahan University of Technology - Isfahan, Islamic Republic of Iran
Pages :
15
From page :
1398
To page :
1412
Abstract :
To determine the optimum cropping pattern for Kermanshah Plain, Iran, a dynamic model was developed in Vensim PRO x32 software to simulate the actual situation in the region. Stochastic simulation of time series method was used to predict the values of climate parameters in the future. After ensuring the performance of the dynamic model as well as time series model, optimization process of crop pattern was performed using the existing optimization tool in Vensim PRO x32 software in addition to multi objective mathematical programming approach by Powell method in three different scenarios. The objective functions included maximizing the economic benefit for farmers and minimizing the extracted water from aquifer. The results showed that ratio of the gained benefit to the amount of water extracted from the wells in optimized conditions was always higher than the current conditions. The value of this ratio for the three scenarios was 1.23, 0.89, and 0.94, respectively, which in all three scenarios were higher than the current value (0.68). The results showed that in the scenario in which changes in the crop coefficients of all crops are possible, in order to optimize the cropping pattern, the area allocated to wheat, barley, grain and forage maize, tomato, clover, and onion should be decreased in the current cropping pattern. Furthermore, the results of optimization indicated an increase in the area under cultivation of saffron, rose, greenhouse, medicinal plants, and olive, compared to the current conditions.
Farsi abstract :
در اين مطالعه به منظور تعيين الگوي كشت بهينه دشت كرمانشاه در ايران، يك مدل ديناميكي در نرم افزار Vensim PRO x32 به منظور شبيه سازي شرايط واقعي منطقه تهيه شد. به منظور پيش بيني مقادير پارامترهاي اقليمي در آينده، از روش شبيه سازي استوكاستيك سري هاي زماني استفاده شد. پس از اطمينان از عملكرد مدل هاي ديناميكي و سري زماني، عمليات بهينه سازي الگوي كشت به كمك ابزار بهينه ساز موجود در نرم افزار Vensim PRO x32 با استفاده از رويكرد برنامه ريزي رياضي چندهدفه به روش پاول در سه حالت مختلف انجام گرفت. توابع هدف شامل ماكزيمم شدن سود اقتصادي براي كشاورزان و مينيمم شدن آب استخراج شده از آبخوان بودند. نتايج نشان دادند كه نسبت سود بدست آمده به مقدار آب استخراج شده از چاه ها در شرايط بهينه سازي شده همواره بيشتر از شرايط فعلي مي باشد. مقدار اين نسبت براي سه حالت بهينه سازي به ﺗﺮﺗﯿﺐ 0/89 ،1/23 و 0/94 بود كه در هر سه حالت بيشتر از مقدار آن براي شرايط فعلي مي باشد (0/68). نتايج نشان داد در صورت امكان تغيير در ضرايب كشت تمام گياهان، براي بهينه نمودن الگوي كشت فعلي بايستي مساحت تحت پوشش گندم، جو، ذرت دانه اي و علوفه اي، گوجه فرنگي، شبدر و پياز در الگوي كشت فعلي كاهش داده شود. همچنين نتايج حاصل از بهينه سازي حاكي از افزايش مساحت تحت پوشش زعفران، گل محمدي، گلخانه، گياهان دارويي و زيتون در شرايط بهينه شده نسبت به شرايط فعلي مي باشد.
Keywords :
Vensim PRO x32 , Powell method , Optimizer tool , Objective functions
Journal title :
Journal of Agricultural Science and Technology (JAST)
Serial Year :
2020
Record number :
2524761
Link To Document :
بازگشت