تعیین مناسبترین سن جایگزینی گاوهای شیری استان اردبیل با استفاده از برنامه ریزی پویای احتمالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی گروه علوم دامی دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح دام دانشگاه محقق اردبیلی

3 هیات علمی گروه علوم دامی

4 استادیار مرکز تحقیقات علوم دامی کشور

چکیده

سابقه و هدف: هدف از این مطالعه تعیین مناسب‌ترین زمان جایگزینی گاوهای شیری با استفاده از مدل‌ برنامه‌ریزی‌ پویا در شرایط عدم قطعیت وضعیت سامانه تولید می‌باشد.یکی از مهمترین تصمیم‌های مدیریتی موثر بر سود دامداری، جایگزینی به موقع گاوشیری با تلیسه جوان است. اساس تصمیم گیری برای جایگزین کردن یک گاو شیری که چندین دوره شیردهی در گله تولید می نماید با یک تلیسه که به تازگی اولین زایش خود را پشت سر گذاشته و شروع به شیردهی کرده مقایسه ارزش حال این دو گزینه است. بطوریکه اگر ارزش حال انتظاری گاو شیری موجود در گله از یک تلیسه کمتر شود تصمیم به جایگزینی گرفته می شود. در غیر اینصورت گاو شیری حداقل یک دوره دیگر در گله باقی خواهد ماند تا در ابتدای دوره بعد برای آن تصمیم گیری شود. در برنامه‌ریزی پویای احتمالی جهت‌گیری به سمتی است که در نهایت بتوان عدم قطعیت‌های موجود در تحلیل را به نحو موثرتری در فرایند تصمیم‌گیری دخالت داد.
مواد و روش ها: با استفاده از روش تحلیل سامانه، سامانه اقتصادی گله گاو شیری به مولفه‌های درآمدی و هزینه ای تجزیه شده و هر کدام از این مولفه‌ها نیز به زیر بخش های دیگری تقسیم شدند. سپس با بهره گیری از مدلهای ریاضی و به کمک زبان برنامه نویسی متلب نسبت به شبیه‌سازی یک مدل زیست اقتصادی اقدام شد. مؤلفه درآمد مشتمل بر درآمد‌های حاصل از فروش شیر، فروش تلیسه مازاد، گوساله نر، گاوهای حذفی و هزینه‌ها شامل تغذیه، مدیریت و هزینه‌ ثابت بودند. هزینه‌های مدیریت نیز شامل هزینه بهداشت و درمان، نیروی انسانی و تولید‌مثل بودند که به عنوان پارامترهای ورودی مدل استفاده شدند. به منظور تصمیم گیری بهینه برای نگهداری یا جایگزینی گاوهای شیری از روش برنامه ریزی پویای احتمالی استفاده شد. تابع هدف حداکثر سازی ارزش حال خالص دام در یک افق برنامه ریزی با 10 دوره‌ی شیردهی بود. گاو شیری با متغیرهای حالت شامل دوره شیردهی، ظرفیت تولید شیر و حالات مختلف تأخیر در آبستن شدن تعریف گردید. در هر مرحله گاوهای شیری به وسیله متغیرهای وضیعتی شامل توان تولیدی در 3 سطح (کم تولید، متوسط و پر تولید) و عملکرد تولید مثلی در 4 سطح با فاصله زایش 410، 450، 490 و 530 روز طبقه بندی شدند.
یافته ها: نتایج بررسی نشان داد که برای یک گاو شیرده به‌ازای تأخیر 40، 80 و 120 روز در آبستنی نسبت به وضعیت ایده‌آل 410 روز، به ترتیب 4/3549666، 8/6020255 و 3/10382976 ریال زیان اقتصادی حاصل شد. نتایج مدل در حالت عدم قطعیت سامانه تولید نشان داد که نگهداری گاوهای شیری پر‌تولید تا شکم هشتم توجیه اقتصادی داشته و نگهداری گاوهای کم‌تولید و متوسط تولید توصیه نمی‌شود. عمر بهینه تعیین شده توسط برنامه‌ریزی‌ پویا با استفاده از شبیه سازی مارکف معادل 75/4 سال و نرخ جایگزینی برابر 21 درصد حاصل گردید.
نتیجه گیری: در بسیاری از گاوداریها نرخ جایگزینی سالیانه را محاسبه و درصد گاوهای حذف شده را مشخص می نمایند. در صورتیکه برای بهبود تصمیمات حذف یک مطالعه آینده نگر لازم است که بتواند موجب تصمیمات حذف متفاوت توسط تولید کنندگان شود. بطوری که لازمه تعیین زمان بهینه برای حذف گاوها محاسبه همزمان چندین متغیر بیولوژیکی ‌و‌ اقتصادی است. با بکار گیری استراتژی جایگزینی بهینه دام می توان ضمن دستیابی به سود بیشتر الگوهای مدیریتی مناسبتری را در اختیار مدیران واحد های دامی در جهت تصمیم گیری بهتر قرار داد تا منجر به افزایش بهره وری در واحدهای تولیدی گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determining the most appropriate age of replacement for dairy cows in Ardabil Province using Stochastic dynamic programming.

Bellman, R. 1957. Dynamic programming .Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA, Pp 137.
2.Bellows, D.S., Ott, S.L., and Bellows, R.A. 2002. Cost of reproductive diseases and conditions in cattle. The Prof. Anim. Sci. 18: 26-32.
3.Cardoso, V.L, Nogueira, J.R., and Van Arendonk, J.A.M. 1999. Optimal replacement and insemination policies for Holstein cattle in the southeastern region of brazil: The effect of selling animals for production. J. Dairy Sci. 82: 1449–1458.
4.Dekkers, J.C.M. 2003. Design and Economics of animal breeding strategies. Notes for courses. Iowa State University. Chapter2.Page4.
5.De Varies A. 2006. Ranking dairy cows for future profitability and culling decisions. Proceeding of 3th Floridaand Georgia Dairy Road Show.
6.Eicker, S.W.,  and Fetrow, J. 2003. New tools for deciding when to replace used dairy cows. Pages 33-46 in Proceedings Kentucky Dairy Conference, Cave City, KY. University of Kentucky, Lexington.
7.Hadley, G.L., Wolf, C.A., and Harsh, S.B. 2006. Dairy cattle culling patterns, explanations, and implications. J. Dairy Sci. 89: 2286–2296.
8.Heikkila A.M.2008. Optimal replacement policy and economic value of dairy cows with diverse health status and production capacity. J. Dairy Sci. 91:2342–2352.
9.Kahi, A.K. and Nitter, G. 2004. Developing breeding schemes for pasture based dairy production systems in Kenya I. Derivation of economic values using profit functions, Livest. Prod Sci. 88: 161–177.
10.Kalantari, A.S.Y., Mehrabani-Yeganeh, H., Moradi, M., Sanders, A.H., and Devries, A. 2010. Determining the optimum replacement policy for Holstein dairy herds in Iran. J. Dairy Sci. 80:477-487. (In Persian)
11.Meadows, C., Rajala-Schultz, P.J.,  and  Frazer, G.S. 2005. A Spreadsheet-based model demonstrating the no uniform economic effects of varying reproductive performance in Ohio dairy herds. J. Dairy Sci. 88: 1244-1254.
12.Miranda M.J., and Fackler P.L. 2002. Applied computational economics finance. MIT Press, Cambridge. MA: MIT Press.
13.Stewart,H.M, Burnside, E.B., Wilton, J.W., and Pfeiffer, W.C. 1977. A dynamic programming approach to culling decisions in commercial dairy herds. J. Dairy Sci.60:602-617.
14.Plaizier, J.C.B., King, G.J., Dekkers, J.C.M., and Lissemore, K. 1997. Estimation of economic values of indices for reproductive performance in dairy herds using computer simulation. J. Dairy Sci. 80: 2775-2783.
15.Rajala-Schultz P.J. 2000. Optimizing replacement decisions for Finnish dairy herds. Acta Vet. Scand. 41:185–198.
16.Rogers, G.W., Van Arendonk, J.A.M., and Mcdaniel, B.T. 1988. Influence of production and prices on optimum culling rates and annualized net revenue. J. Dairy Sci. 71: 3453-3462.
17.Van Arendonk, J.A.M. 1985. A model to estimate the performance revenus and costs of dairy cows under different production and price situations. Agri. Syst. 16:157-189.
18.Vargas, B., Herrero, M., and Van Arendonk, J. 2001. Interactions between optimal replacement policies and feeding strategies in dairy herds. Livest. Prod. Sci. 69:17–31.
19.Weigel, K.A., Palmer, R.W., and Caraviello, D.Z. 2003. Investigation of factors affecting voluntary and involuntary culling in expanding dairy herds in Wisconsin using survival analysis. J. Dairy Sci. 86:1482-1486.