Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(6), 99-104 | DOI: 10.11118/actaun200957060099
VYUŽITÍ LINEÁRNÍHO PROGRAMOVÁNÍ V OPTIMALIZACI OSEVNÍHO PLÁNU ZEMĚDĚLSKÉHO DRUŽSTVA V ČR
- Ústav statistiky a operačního výzkumu, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
Je řešen problém optimalizace osevního plánu zemědělského družstva v České republice s využitím lineárního programování. Cílem optimalizace je maximalizace zisku z nadcházející sklizně. Je sestaven uživatelsky příjemný model, který zahrnuje všechna typická omezení týkající se nákladů, následného pěstování jednotlivých plodin, dostupného množství hnojiv a potřeby krmných plodin. Model je řešitelný v EXCELu a nevyžaduje tedy dodatečné náklady na rozhodovací proces. Model je aplikován na konkrétní situaci zemědělského družstva plánujícího osetí na příští období a je provedena verifikace navrženého modelu porovnáním jeho řešení v daném případě a skutečného rozhodnutí zemědělského družstva. Je ukázáno, že při mírné změně skutečně realizovaného osevního plánu lze dosáhnout vyššího očekávaného zisku z budoucí úrody. Model je tak možno použít jako snadno aplikovatelnou pomůcku rozhodování o osevním plánu. Rozhodovatel může porovnat svůj osevní plán navržený na základě zkušeností s výsledkem optimalizace a zvážit jejich zanesení do finálního osevního plánu. Model neurčí prostorové rozložení plodin na celkové ploše orné půdy. Rozhodovatel plánuje rozložení plodin na orné půdě na základě optimálních celkových ploch, které je třeba osít jednotlivými plodinami. Model je možno rozšířit do podoby stochastického programování, které uvažuje náhodnost některých proměnných a dále je možno zahrnout přesnější vazby týkající se následného pěstování plodin na jednom poli.
lineární programování, optimalizace v zemědělství, osevní plán
Optimization of production planning in Czech agricultural co-operative via linear programming
The production planning is one of the key managerial decisions in agricultural business, which must be done periodically every year. Correct decision must cover the agriculture demands of planting the crops such as crop rotation restrictions or water resource scarcity, while the decision maker aims to plan the crop design in most profitable way in sense of maximizing the total profit from the crop yield. This decision problem represents the optimization of crop design and can be treated by the methods of linear programming which begun to be extensively used in agriculture production planning in USA during 50's. There is ongoing research of mathematical programming applications in agriculture worldwide, but the results are not easily transferable to other localities due to the specific local restrictions in each country. In Czech Republic the farmers use for production planning mainly their expert knowledge and past experience. However, the mathematical programming approach enables find the true optimal solution of the problem, which especially in the problems with a great number of constraints is not easy to find intuitively. One of the possible barriers for using the general decision support systems (which are based on mathematical programming methods) for agriculture production planning in Czech Republic is its expensiveness. The small farmer can not afford to buy the expensive software or to employ a mathematical programming specialist. The aim of this paper is to present a user friendly linear programming model of the typical agricultural production planning problem in Czech Republic which can be solved via software tools commonly available in any farm (e.g. EXCEL). The linear programming model covering the restrictions on total costs, crop rotation, thresholds for the total area sowed by particular crops, total amount of manure and the need of feed crops is developed. The model is applied in real-world problem of Czech agriculture cooperative and the results of its solution are compared to the real decision made. The applicability of the model in every day agriculture managerial practice in Czech Republic is discussed and its possible enlargement is mentioned.
Keywords: production planning, optimization in agriculture, linear programming
Grants and funding:
Výsledky vznikly za podpory projektu MŠMT č. MSM6215648904.
Received: September 3, 2009; Published: October 7, 2014 Show citation
| ACS | AIP | APA | ASA | Harvard | Chicago | IEEE | ISO690 | MLA | NLM | Turabian | Vancouver |
References
- Ambrožová, P., 2009: Optimalizace osevního plánu zemědělského družstva s ohledem na plánovanou agroturistiku. Brno, 2009. 50 s. Bakalářská práce, Provozně ekonomická fakulta Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.
- Birge, J. R., Louveaux, F., 1997: Introduction to Stochastic Programming. 1. vyd. Springer, 448 s. ISBN 0387982175.
- Borges, J. C. F., Ferreira, P. A., Andra- de, C. L. T., Hedden-Dunkhorst, B., 2008: Computational Modeling for Irrigated Agriculture Planning. Part I: General Description and Linear Programming. Engenharia Agricola, 28, 3: 471-482. ISSN 1809-4430. DOI: 10.1590/S0100-69162008000300008
Go to original source... - Caixeta, J. V., van Swaay-Neto, J. M., Wagemaker, A. D., 2002: Optimization of the production planning and trade of lily flowers at Jan de Wit Copany. Interfaces,, 32,1: 35-46. ISSN 0092-2102. DOI: 10.1287/inte.32.1.35.13 Go to original source...
- Janová, J., 2009: On treating the general constraints in agricultural and forestry optimization problems, Mathematical methods in economics 2009, Czech university of Life sciences Prague. ISBN 978-80-213-1963-9, 165-169.
- Freund, P. J.,1956: The introduction of risk into a programming mode. Econometrica, 24: 253-263. ISSN 0012-9682. DOI: 10.2307/1911630 Go to original source...
- Mahapatra, A. K., 2000: Planning economic land-use models for dryland farm forestry in India. International Journal of Suistanable developement and World Ecology, 7, 1: 25-40. ISSN 1350-4509. DOI: 10.1080/13504500009470026 Go to original source...
- Zuo, M. J., Kuo, W., McRoberts, K. L.,1991: Application of mathematical programming to na large scale agricultural production and distribution system. Journal of the Operational Research Society, 42, 8: 639-648. ISSN 0160-5682. DOI: 10.1057/jors.1991.130 Go to original source...
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.