سياست برداشت بهينه از جنگل با استفاده از روش برنامه‌ريزي پويا (مطالعه موردي: جنگل شفارود)

Optimal forest harvesting policy using dynamic programming method (Case study: Shafarod forest)

هدف از اين تحقيق، تعيين مقدار برداشت بهينه راش با استفاده از برنامه ريزي پويا در جنگل شفارود در استان گيلان است. در اين بررسي، ابتدا براي پيش‌بيني رويش راش از مدل رياضي لجستيك استفاده شد. در مرحله بعد با استفاده از داده‌هاي سري‌هاي زماني قيمت و هزينه، معادلات قيمت چوب و هزينه متغير بهره‌برداري راش بر اساس مدل خودكاهشي برآورد شد. سپس با استفاده از معادلات رويش، قيمت، هزينه متغير بهره‌برداري و نرخ سود بانكي مقدار برداشت بهينه از جنگل با استفاده از فن برنامه‌ريزي پويا، به‌طوري‌كه حداكثر ارزش فعلي مورد انتظار نصيب واحد توليدي شود، محاسبه شد. براي بهينه‌سازي مقدار برداشت از مدل برنامه ريزي پويا در نرم‌افزار LINGO استفاده شد. به‌منظور بهينه‌سازي مدل، متغيرهاي حداقل موجودي سرپاي ممكن، مدل رويش، قيمت چوب در كنار جاده، هزينه متغير بهره‌برداري، افق برنامه‌ريزي، هزينه انتقال گروه‌هاي قطع و وسايل بهره‌برداري به داخل جنگل و نرخ سود بانكي كدنويسي شدند. با توجه به متوسط موجودي سرپاي منطقه كه 490 متر مكعب در هكتار و حداقل موجودي سرپاي ممكن در اين تحقيق كه 100 متر مكعب در هكتار است، مقدار برداشت بهينه و حداكثر ارزش فعلي مورد انتظار در يك دوره 100 ساله به‌ترتيب 6 تا 12 متر مكعب در سال و 32326 هزار ريال در هكتار برآورد شد. آناليز حساسيت‌پذيري نشان داد كه ممكن است مقدار برداشت بهينه با توجه به موجودي فعلي جنگل و حداقل موجودي سرپاي ممكن، در نوسان باشد و حتي در مواردي هيچ برداشتي هم از جنگل صورت نگيرد.

The aim of this research is to determine the optimal harvesting using dynamic programming in Shafarod forests at Guilan province. First of all, a logistic growth function was used to predict the growth model. Then, wood price function and variable harvesting cost function were estimated based on an autoregressive model and time series data. Finally, the optimal cutting maximizing the expected present value was computed using growth, price and variable cost functions. LINGO software was used for cutting optimization. Minimum acceptable volume, growth model, wood price at forest road side, variable harvesting cost, planning horizon, interest rate, and moving of cutting groups and harvesting equipment were coded in LINGO software. Results indicated that the optimal cutting varies between 6 to 12 m3 per hectare in various stocks during 100 years regarding to the volume average of the study area (490 m3/ha) and the minimum acceptable volume (100 m3/ha).The maximum expected present value was estimated 323326 thousands Rials during 100 years. Sensitivity analysis showed that the optimal harvest could fluctuate over the planning horizon based on the volume average of the study area and the minimum acceptable volume even which in some cases harvesting is not required.