تعيين كارايي و عوامل مؤثر بر عمر بهينه گله در گاوداري هاي اردبيل با استفاده از مدل تحليل پوششي داده ها و برنامه ريزي پويا

Determining the efficiency and effective factors on the optimal herd life in Ardabil dairy farms using data envelopment analysis (DEA) model and dynamic programming

سابقه و هدف: يكي از راه هاي مطمئن افزايش درآمد و سود، توجه به ماندگاري گاو شيري و افزايش كارايي هر واحد دامپروري است. هدف از انجام اين مطالعه تعيين كارايي وعوامل مؤثر بر عمر بهينه گله در گاوهاي شيري با مدل تحليل پوششي داده ها و برنامه ريزي پويا در شهرستان اردبيل است. مواد و روش: داده هاي اين تحقيق مربوط به سيكل زماني 1397 از گاوداري هاي شهرستان اردبيل بود. كه با استفاده از روش تحليل سيستم، سامانه اقتصادي گله گاو شيري به مولفه‌هاي درآمدي و هزينه اي تجزيه شده و هر كدام از اين مولفه ها نيز به زير بخش‌هاي ديگري تقسيم شدند. سپس با بهره گيري از مدل هاي رياضي نسبت به شبيه سازي يك مدل زيست اقتصادي اقدام شد و به كمك جعبه ابزار Compecon نرم افزار Matlab بهينه سازي انجام گرفت. دام شيري با متغيرهاي حالت شامل دوره شيردهي، ظرفيت توليد شير و حالات مختلف زمان آبستن شدن توصيف گرديد. براي طراحي مدل تحليل پوششي داده‌ها چندين نهاده و ستاده در فرايند توليد مورد بررسي قرار گرفت، متغير‌هاي اصلي مورد استفاده در تحقيق شامل، اندازه گله بر حسب رأس، خوراك و كنسانتره بر حسب كيلوگرم ، نيروي انساني بر حسب نفر مرد روز ، بهداشت بر حسب دفعات در روز ، توليد شير و توليد كود دامي برحسب كيلوگرم و مجموع درآمدهاي مختلف تعيين گرديد. و براي تجزيه و تحليل‌هاي مربوط به محاسبات كارايي از نرم افزار Deap 2.1 كه مبتني بر حداقل سازي ميزان نهاده به ازاي هر واحد محصول است استفاده گرديد. يافته ها: عمر بهينه گله (از زمان اولين زايش تا زمان حذف) تحت شرايط بهينه تعيين شده برابر 55/4 سال بدست آمد. همچنين نتايج نشان داد كه كارايي فني با بازده ثابت نسبت به مقياس برابر 719/0 و با بازده متغير نسبت به مقياس برابر 899/0 مي‌باشد و كارايي مقياس برابر 788/0 محاسبه شد. مقدار كارايي فني در حالت كلي 99/0، كارايي تخصيصي 583/0 و كارايي اقتصادي 579/0 محاسبه گرديد. نتايج: اثر تغييرات قيمت تليسه، شير و نرخ تنزيل بر طول عمر بهينه نشان داد كه با افزايش قيمت تليسه، كاهش قيمت شير و افزايش نرخ تنزيل درصد حذف كاهش و طول عمر بهينه افزايش مي يابد. نتايج حاصل از تحليل پوششي داده ها نشان داد كه در شرايط متغير بودن بازدهي نسبت به مقياس، افزايش در اندازه گله و هزينه هاي بهداشتي و كاهش درمقدار علوفه، كنسانتره و هزينه ي نيروي كار، به ترتيب به ميزان 18/14، 83/0، 8/2 و5 درصد، منجربه كارا شدن گله هاي ناكارا با حفظ سطح توليد مي شود. لذا براي كارا شدن يك واحد ناكارا بايد تغييراتي در نهاده ها و ستاده هاي آن واحد صورت گيرد با تعيين تفاوت هاي بين واحد كارا و ناكارا راهبردهاي مناسبي براي حذف شكاف بين آنها طراحي مي شود.

Background and objectives: One surefire way to increase income and profit is to pay attention to the viability of the dairy cow and increase the efficiency of each livestock unit. The purpose of this study was to determine the efficiency and effective factors on optimal herd life in dairy cows with dynamic data envelopment analysis and planning model in Ardabil city. Materials and methods: The data of this study were related to 1397 time series of dairy farms in Ardebil city which were analyzed by system analysis method, economic system of dairy herd and income and cost components, and each of these components was subdivided into other sections. Then, using mathematical models, we simulated a bioeconomic model and optimized it with the help of the Matlab software Compecon toolkit. The dairy cattle were described with state variables including lactation period, milk production capacity and different gestation states. In order to design data envelopment analysis model, several inputs and outputs in the production process were studied. The main variables used in the study included, herd size by apex, feed and concentrate in kg, manpower by day, health by Frequency of milk, milk production and livestock manure production per kg and total income were determined. an‎d Deap 2.1 software based on minimizing the amount of input per unit of product was used for performance calculations. Results: Optimal herd life (from first calving to elimination) was 4.55 years under optimum conditions. The results also showed that the technical efficiency with constant return to scale is 0.719 and with variable return to scale equal to 0.899 and scale efficiency was calculated to be 0.888. The overall technical efficiency value was 0.99, allocative efficiency 0.583 and economic efficiency 0.579. Conclusion: The effect of heifer price, milk price and discount rate on optimum lifespan showed that with increasing heifer price, milk price decrease and discount rate increase elimination percentage decreased and optimum lifespan increased. The results of data envelopment analysis showed that in terms of variability of efficiency relative to scale, increase in herd size and health costs and decrease in forage, concentrate and labor costs, respectively, 14.18, 0.83 , 2.8% and 5% result in inefficient herds being maintained by maintaining levels. Therefore, in order to make an inefficient unit effective, changes must be made to the inputs and outputs of that unit. By specifying the differences between the inefficient and inefficient units, appropriate strategies are designed to eliminate the gap between them.