بهینه سازی الگوی کشت مبتنی بر مدیریت ریسک در شبکه آبیاری پایاب سد یامچی اردبیل

بهینه سازی الگوی کشت یک راهبرد مهم در مصرف بهینه آب در کشاورزی می باشد. تحقیق حاضر تلاشی برای توسعه و ارزیابی چهار مدل هیبریدی بر مبنای بیشینه سازی نرخ بازدهی اقتصادی و کمینه سازی ریسک انتخاب الگوی کشت بهینه است. مدل ها بر اساس شاخص های ریسک شامل واریانس (مدل MVar)، نیم واریانس (مدل MSVar)، قدر مطلق انحراف از میانگین (مدل MADev) و ارزش در معرض ریسک شرطی (مدل MCOVaR) و با رعایت قیود حاکم توسعه یافته اند و در یک سطح اطمینان انتخابی امکان تعیین بهترین سناریوی الگوی کشت با بالاترین نرخ بازدهی اقتصادی و کمترین ریسک که قابل اندازه گیری است، را در مرحله تصمیم گیری فراهم می آورند. داده های مورداستفاده مربوط به شبکه آبیاری پایاب سد یامچی اردبیل و برای سال زراعی ۹۸-۱۳۹۷ می باشد. توسعه مدل ها در محیط MATLAB بر اساس برنامه ریزی غیرخطی و حل مسئله بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات و به صورت چندهدفه انجام شده است. بالاترین مقدار ضریب همبستگی در رگرسیون نتایج مدل ها با معادله فوریه به میزان ۹۹۹۷/۰R۲= با دقت (۰۰۱۱/۰RMSE=) برای مدل MADev به دست آمد. نتایج نشان داد بیشترین بازدهی به ۰.۳۱ متعلق به سیب زمینی با حداکثر ریسک ۵۸% و کمترین مقدار بازدهی به مقدار ۰.۱۳ مربوط به گیاه ذرت با حداکثر ریسک ۶۳% است. با محاسبه ۵۰ سناریوی بهترین الگوهای کشت ممکن ازنظر ارضای توابع هدف و قیود حاکم، جبهه کارای تک تک مدل ها ترسیم و جدول مقادیر درآمد سیستم برای سطوح ریسک ۲۰% و ۳۰% استخراج و ارائه گردید. نتایج به دست آمده در تمام مدل ها بیانگر افزایش بازدهی اقتصادی با افزایش سطح ریسک پذیری سیستم در انتخاب الگوی کشت های بهینه بوده و این افزایش در مدل MADev نسبت به بقیه مدل ها از شیب بیشتری برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد افزایش ریسک پذیری، افزایش سطح زیر کشت گیاهان با مصرف آب بیشتر و نهایتا افزایش مقدار نیاز آبی کل را در پی دارد.

Keywords:

ارزش در معرض ریسک شرطی , الگوریتم ازدحام ذرات , الگوی کشت بهینه , مدیریت ریسک