Βελτιστοποίηση της κατανομής των καλλιεργειών κάτω από περιβαλλοντικούς περιορισμούς στη λεκάνη απορροής του Σπερχειού ποταμού

Abstract

In agriculture, the production structure of farms can be highly diversified to reduce risk and uncertainty related to unsealing the products. To determine the optimal structure of crops, different methods which take into account the income and expenditure of crops per acre are used.As a result, the area of each crop is identified, so that, in combining them to derive maximum profit level. In this study, linear programming method is used for optimizing profit, investigating whether, after applying the econometric model, the profit increased or not.This study investigates the economical activity of Sperchios river basin and to optimize its profit using linear programming method. The research question is whether after applying the econometric model the returns of the economical activity is higher or not.Excel's solver tool was used to overcome the research question as it solves linear problems. The limitations that have been taken into account have helped to make the crops' distribution environmentally conscious.Cross-data was used to give the best possible results. The study area has been fully developed with its crops as well as the other sectors of the economy.

Η κατανομή/διαχείριση των καλλιεργειών ( crops distribution/management) αποτελεί σημαντικό πρόβλημα στον πρωτογενή τομέα, κάτι που οδηγεί στην αύξηση της παραγωγής και συνεπάγεται την αύξηση του κέρδους. Έχουν χρησιμοποιηθεί αρκετοί τρόποι κατανομής, πολλοί από τους οποίους παρουσίασαν σημαντικά αποτελέσματα. Ο γραμμικός προγραμματισμός (linear programming) ή αλλιώς γραμμική βελτιστοποίηση, είναι μέθοδος για την επίτευξη του καλύτερου αποτελέσματος (πχ. μεγιστοποίηση κέρδους) σε ένα μαθηματικό υπόδειγμα, του οποίου οι προϋποθέσεις (περιορισμοί) είναι ένα σύνολο γραμμικών σχέσεων των μεταβλητών του. Στη παρούσα μελέτη γίνεται χρήση του γραμμικού προγραμματισμού για μεγιστοποίηση της απόδοσης των καλλιεργειών σε μία αγροτική περιοχή προς βελτιστοποίηση. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται το εργαλείο solver του excel που επιλύει γραμμικά προβλήματα, ώστε να πραγματοποιηθεί κατανομή των καλλιεργειών στην περιοχή μελέτης (ΛΑΠ π. Σπερχειού) κάτω από περιβαλλοντικούς περιορισμούς, με σκοπό τη βελτιστοποίηση της παραγωγής.Πριν αναπτυχθεί η μεθοδολογία και προκύψουν τα αποτελέσματα, γίνεται εκτενής μελέτη για το πως μπορεί να συμβάλλει ο γραμμικός προγραμματισμός στην αγροτική ανάπτυξη. Διεξοδικότερα, αναφέρονται χαρακτηριστικά παραδείγματα που μας οδηγούν στο συμπέρασμα, ότι η επιλογή της συγκεκριμένης μεθοδολογίας είναι άκρως επιτυχής. Η βιβλιογραφία που αναφέρεται στο τέλος, περιέχει σημαντικά άρθρα που αξιοποιήθηκαν, ώστε το αντικείμενο μελέτης να γίνει πιο σαφές και κατανοητό.Επιπλέον, γίνεται πλήρης περιγραφή της περιοχής μελέτης με προσδιορισμό των καλλιεργειών που απαντώνται, καθώς και αναφορά στους υπόλοιπους τομείς οικονομίας. Τεκμηριώνονται πλήρως οι περιορισμοί που λαμβάνονται υπόψη και τα δεδομένα αξιολογούνται και διασταυρώνονται από αξιόπιστες πηγές (πχ. ΕΛΓΑ, ΟΠΕΚΕΠΕ, Περιφέρεια Στερεάς Ελλάδας, Corine Land Cover 2018 κτλ.).Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την εφαρμογή του γραμμικού προγραμματισμού στην περιοχή μελέτης – εφαρμόστηκε 23 φορές η μεθοδολογία στη λεκάνη απορροής του π. Σπερχειού, καθώς και σε κάθε μια από τις 22 υπολεκάνες του – δείχνουν ότι οι περιορισμοί είναι αυτοί, που καθορίζουν τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας. Είναι προτιμότερο για πιο ορθά αποτελέσματα, το μοντέλο γραμμικού προγραμματισμού (με τη χρήση του εργαλείου solver) να εφαρμόζεται σε μικρές γεωργικές εκτάσεις.Έτσι, καταλήγουμε σε σημαντικά συμπεράσματα έπειτα από τη σύγκριση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν για τη σωστή κατανομή των καλλιεργειών στη συγκεκριμένη περιοχή μελέτης. Αυτό καταλήγει στην αύξηση της παραγωγής κάτω από ορισμένους περιβαλλοντικούς περιορισμούς, τους οποίους θα δούμε εκτενέστερα.