تحلیل پوششی داده‌ها در شرایط عدم قطعیت برای بهبود انرژی مصرفی باغات کیوی استان مازندران

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی

2 کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

چکیده

تحلیل انرژی ﯾﮑﯽ از روشﻫﺎی ﺑﺴـﯿﺎر ﻣﻔﯿـﺪ و موثر به منظور بررسی وضعیت انرژی مصرفی در تولیدات کشاورزی است. در این راستا محققان زیادی در ایران و سایر کشورهای جهان از تحلیل پوششی داده­ها (DEA) به منظور بهینه­سازی جریان انرژی مصرفی در انواع محصولات کشاورزی استفاده کرده­اند ولی بدلیل عدم قطعیت در داده­های مورد استفاده در این روش، استفاده از الگوهایی که توانایی کنترل این عدم قطعیت را دارا باشند، ضروری است. در این راستا، به منظور تعیین کارایی باغات کشت کیوی استان مازندران و لحاظ عدم قطعیت داده­های ورودی، از مدل تحلیل پوششی داده­های استوار (RDEA) و فازی بازه­ای (FIDEA) استفاده شد. داده­های مورد نیاز با توزیع و تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری و با استفاده از روش نمونه­گیری تصادفی در سال 98-1397 جمع­آوری شد. نتایج نشان داد که میانگین کارایی فنی کل مزارع کیوی در مدل RDEA در سه سطح احتمال انحراف از محدودیت 10، 50 و 100 درصد به ترتیب برابر با 0/93، 0/96 و 0/98 درصد است. نتایج مدل FIDEA نشان داد که چنانچه سطح محافظت از مدل در مقابل داده‌های نامطمئن (پارامتر α) کاهش یابد، میانگین کارایی مزارع کیوی افزایش می­یابد. بیش­ترین میزان صرفه‎جویی انرژی مربوط به نهاده سموم شیمیایی و کم­ترین میزان صرفه‎جویی مختص نهاده‎های کود‎های شیمیایی و الکتریسیته می‎باشد. در این راستا برگزاری دوره‎های آموزشی در زمینه کاربرد درست و بهینه سموم شیمیایی و همچنین افزایش تکنولوژی استفاده از ادوات توزیع سم و کود می‎توانـد باعث بهبود کارایی و صرفه‎جویی در میزان مصرف نهاده‎ها و انرژی در تولید این محصول در منطقه مورد مطالعه شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Anonymous, Agricultural Jihad Organization, Deputy for Horticultural Affairs, 2000. Available at http://horticulture.maj.ir.
  • Babaei M., Paknezhad H., Mardani M., and Salarpour M. 2013. Investigating the efficiency of Jahrom district crops using interval data envelopment analysis, Journal of Operational Research and Its Applications (Journal of Applied Mathematics) 9(4): 43-53.
  • Banaeian N., Zangeneh M., and Omid M. 2010. Energy use efficiency for walnut producers using Data Envelopment Analysis (DEA), Australian Journal of Crop Science 4(5): 359-362.
  • Bolandnazar E., Rohani A., and Taki M. 2020. Energy consumption forecasting in agriculture by artificial intelligence and mathematical models, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects 42(13): 1618-1632.
  • Despotis D.K., Maragos E.K., and Smirlis Y.G. 2006. Data envelopment analysis with missing values: An interval DEA approach, European Journal of Operational Research 140: 24–36.
  • Emami Meybodi A. Principles of measuring efficiency and productivity Publications of the Institute of Business Studies and Research. (In Persian)
  • Ghasemi Vernamkhasti M., Hashemi A., and Hashemi M. 2014. Investigation of energy indicators and optimization of its consumption in peach production Case study: Saman city in Chaharmahal and Bakhtiari province, Agricultural Machinery 5(1): 206-216. (In Persian)
  • Guo P., and Tanaka H. 2001. Fuzzy DEA: A perceptual evaluation method, Fuzzy Sets and Systems 119: 149–160.
  • Kitani O. 1999. Energy and Biomass Engineering. In "CIGR Handbook of Agricultural Engineering 5: 330. St. Joseph, MI: ASAE.
  • Mandal K.G., Saha K.P., Gosh P.L., Hati K.M., and Bandyopadhyay K.K. 2002. Bioenergy and economic analysis of soybean-based crop production systems in central India, Biomass Bioenergy 23: 337-345.
  • Mansoorian N. 2005. Study of energy efficiency in agriculture of Iran (Case study of Khorasan province). P. 1-11. Proceedings of the 5th Biennial Conference on Agricultural Economics of Iran, 7-9 Sep. 2005. Sistan and Baluchestan- Zahedan University, Iran.
  • Mardani A., Zavadskas E.K., Streimikiene D., Jusoh A., and Khoshnoudi M. 2017. A comprehensive review of data envelopment analysis (DEA) approach in energy efficiency, Renewable and Sustainable Energy Reviews 70: 1298-1322.
  • Mardani M., Abdeshahi A., Ghorbani M.R., and Zabari Y. 2019. Evaluation of the ability of analysis models of interval fuzzy data and stable in determining the efficiency of broiler breeding units in Khuzestan province, Journal of Agricultural Economics 13(3): 56-29. (In Persian with English abstract)
  • Mardani M., and Salarpour M. 2015. Measuring technical efficiency of potato production in Iran using robust data envelopment analysis, Information Processing in Agriculture 2(1): 6-14.
  • Mardani M., and Ziaee S. 2016. Determining the efficiency of irrigated wheat fields in Neishabour city under uncertainty, Journal of Agricultural Economics and Development 3(2): 147-136. (In Persian)
  • Mardani Najafabadi M., and Taki M. 2020. Robust data envelopment analysis with Monte Carlo simulation model for optimization the energy consumption in agriculture. Energy Sources Part A; Recovery, Utilization and Environmental Effects. ttps://doi.org/10.1080/15567036.2020.1777221.
  • Mohammadi A., Rafiee S., Mohtasebi S., and Rafiee H. 2010. Energy inputs–yield relationship and cost analysis of kiwifruit production in Iran, Renewable Energy 35(5): 1071-1075.
  • Nabavi-Plesaraei A., Rafiee S., Hosseinzadeh-Bandbafha H., and Shamshirband S. 2016. Modeling energy consumption and greenhouse gas emissions for kiwifruit production using artificial neural networks, Journal of Cleaner Production 133: 924-931.
  • Ozkan B., Akcaoz H., and Fert C. 2004. Energy input-output analysis in Turkish agriculture, Renewable Energy 29: 39-51.
  • Ozkan B., Akcaoz H., and Karadeniz F. 2004. Energy requirement and economic analysis of citrus production in Turkey, Energy Conversion and Management 45(11-12): 1821-1830.
  • Pergola M., D'Amico M., Celano G., Palese A., Scuderi A., Vita G., and Inglese P. 2013. Sustainability evaluation of Sicily's lemon and orange production: an energy, economic and environmental analysis, Journal of Environmental Management 128: 674-682.
  • Raei Jadidi M., Homayounifar M., Saboohi Sabouni M., and Kheradmand V. 2010. Investigation of energy efficiency and productivity in tomato production (Case study: Marand city), Journal of Agricultural Economics and Development (Agricultural Sciences and Industries) 24(3): 363-370. (In Persian)
  • Sajjadifar H., Asali M., and Fathi B. 2015. Measuring energy efficiency using coating analysis method with undesirable outputs, Journal of Planning and Budgeting 20(4): 55-70. (In Persian)
  • Soheilifard F., Taki M., and Van Zelm R. 2020. Impact of energy flow optimization on the mitigation of environmental consequences and costs in greenhouse cucumber production, Environmental science and pollution research: https://doi.org/10.1007/s11356-020-11219-8.25-Soltanali H., Nikkhah A., and Rohani A. 2017. Energy audit of Iranian kiwifruit production using intelligent systems, Energy 139: 646-654.
  • Taki M., Ajabshirchi Y., Abdi R., and Akbarpour M. 2012. Energy efficiency analysis of greenhouse cucumber crop by data envelopment analysis method, case study (Shahreza city - Isfahan province), Journal of Agricultural Machinery 2(1): 28-37. (In Persian)
  • Taki M., Ajabshirchi Y., and Ghobadifar A. 2016. Using non-parametric mathematical model to optimize energy consumption and greenhouse gas emissions in irrigated wheat cultivation, Journal of Environmental Science and Technology 18: 77-89. (In Persian with English abstract)
  • Taki M., Rohani A., Soheili-Fard F., and Abdeshahi A. 2018. Assessment of energy Consumption and modeling of output energy for wheat production by neural network (MLP and RBF) and Gaussian process regression (GPR) models, Journal of Cleaner Production 172: 3028–3041.
  • Torabi S., and Ghorbani M. 2015. Efficiency of traditional dairy farms: implication and strategist for their promotion in Mazandaran province (application of Fuzzy Data Envelopment analysis), Iranian Animal Science. 46(4): 445-456. (In Persian with English abstract)
  • Tsionas E.G. 2003. Combining DEA and stochastic frontier models: An empirical Bayes approach, European Journal of Operational Research 147: 499-510.
  • Vahedi A. 2019. Study of efficiency and optimization of energy consumption of broiler units in Alborz province with data envelopment analysis approach, Iranian Biosystem Engineering 50(2): 475-488. (In Persian with English abstract)
  • Yong T., and Chunweki K. 2003. A hierarchical AHP/DEA methodology for the facilities layout design problem, European Journal of Operational Research 147(2): 128-136.
  • Yu J.R., Tzeng Y.C., Tzeng G.H., Yu T.Y., and Sheu H.J. 2004. A fuzzy multiple objective programming to DEA with imprecise data, International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems 12: 591-600.
  • Zarini R.L., Yaghoubi H., and Akram A. 2013. Energy use in citrus production of Mazandaran province in Iran, African Crop Science Journal 21(1): 61-65.
CAPTCHA Image