Ứng dụng mô hình toán tối ưu để xây dựng cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông nghiệp huyện yên dũng, tỉnh bắc giang
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (811.63 KB, 116 trang )
Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng Đại học nông nghiệp hà nội
------------------
Do n Thị Nhài
ứng dụng mô hình toán tối u
để xây dựng cơ cấu sử dụng hợp lý
đất nông nghiệp huyện Yên Dũng,
tỉnh Bắc Giang
Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
Chuyên ngành: Quản lý đất đai
M số: 60.62.16
Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Đoàn Công Quỳ
PGS.TS. Nguyễn Thị Vòng
Hà Nội - 2009
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các
số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và
cha hề đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đ đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ đợc
chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 07 tháng 09 năm 2009
Học viên
DoÃn Thị Nhài
Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
i
Lời cảm ơn
Trong quá trình hoàn thành luận văn này, tôi luôn đợc sự quan tâm,
giúp đỡ quý báu của tập thể các thầy cô giáo Bộ môn Quy hoạch đất đai, các
thầy cô giáo khoa Tài nguyên và Môi trờng, Viện Sau đại học trờng Đại học
Nông nghiệp Hà Nội; sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của bạn bè. Sự giúp đỡ,
chỉ dẫn tận tình của cố TS. Đoàn Công Quỳ, PGS.TS. Nguyễn Thị Vòng
ngời hớng dẫn khoa học, đJ giúp tôi hoàn thành luận văn này về vấn đề ứng
dụng mô hình toán tối u trong xác định cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông
nghiệp.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng chí lJnh đạo phòng
Nông nghiệp, phòng Tài nguyên và Môi trờng, phòng Thống kê, các Phòng,
Ban khác của huyện Yên Dũng, phòng Quy hoạch, kế hoạch - Sở Tài nguyên và
Môi trờng tỉnh Bắc Giang và cán bộ của các xJ Đồng Phúc, Đức Giang,
Nham Sơn, Tiền Phong, Tân Tiến, đặc biệt là các cán bộ địa chính thuộc
Phòng Tài nguyên và Môi trờng huyện đJ phối hợp nhiệt tình, giúp đỡ tôi
trong thời gian điều tra thực tế và có những ý kiến đóng góp quý báu cho luận
văn của tôi.
Tự đáy lòng mình, tôi xin chân thành cảm ơn đối với mọi sự quan tâm,
giúp đỡ, động viên quý báu và kịp thời đó!
Hà Nội, ngày 07 tháng 09 năm 2009
Học viên
DoÃn Thị Nhài
Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
ii
Mục Lục
Lời cam đoan .....................................................................................................i
Lời cảm ơn.........................................................................................................ii
Mục lục............................................................................................................iii
Danh mục bảng..................................................................................................v
1. Mở đầu ...................................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ...............................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiªn cøu ...............................................................................3
1.2.1. Mơc tiªu chung................................................................................3
1.2.2. Mơc tiªu cơ thĨ ................................................................................3
1.3. Yêu cầu nghiên cứu ................................................................................3
2. Tổng quan tài liệu.............................................................................................. 4
2.1. Lý luận cơ bản về cơ cấu sử dụng đất hợp lý..............................................4
2.2. Tổng quan về mô hình bài toán tối u và ứng dụng .............................13
2.2.1. Khái quát về phơng pháp mô hình hoá và mô hình toán học ......13
2.2.2. Giới thiệu phần mềm giải bài toán tối u ......................................16
2.2.3. Một số ứng dụng của bài toán tối u .............................................16
3. Đối tợng, nội dung, phơng pháp nghiên cứu ..................................... 20
3.1. Đối tợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................23
3.1.1.Đối tợng nghiên cứu .....................................................................23
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................23
3.2. Nôi dung nghiên cứu ............................................................................23
3.3. Phơng pháp nghiên cứu.......................................................................25
4. KếT QUả NGHIÊN CứU và thảo luận ............................................................ 26
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xG hội huyện Yên dũng tỉnh Bắc Giang.........26
4.1.1.Điều kiện tự nhiên, tài nguyên , môi trờng...................................26
4.1.2. Thực trạng phát triển kinh tÕ - xG héi ............................................34
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
iii
4.2. Tình hình sử dụng đất đai, thực trạng sản xuất nông nghiệp và phân bố
hệ thống cây trồng ...........................................................................................38
4.2.1. Tình hình sử dụng đất đai ..............................................................38
4.2.2. Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phân bố hệ thống cây trồng .42
4.3. Xây dựng mô hình bài toán xác định quy mô và cơ cấu sử dụng hợp lý
đất nông nghiệp ...............................................................................................54
4.3.1. Dạng tổng quát của mô hình..........................................................54
4.3.2. Mô hình bài toán xác định quy mô và cơ cấu sử dụng hợp lý đất
nông nghiệp của huyện Yên Dũng ..................................................................54
4.3.3. Mô hình bài toán xác định cơ cấu sử dụng đất hợp lý cho xG .......63
4.3.3.1. Mô hình bài toán xác định cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông
nghiệp xJ Đồng Phúc ......................................................................................64
4.3.3.2. Mô hình bài toán xác định cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông
nghiệp xJ Tiền Phong ......................................................................................71
4.3.3.3. Mô hình bài toán xác định cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông
nghiệp xJ Tân Tiến ..........................................................................................78
4.4. Đánh giá hiệu quả sử dụng đất khi sử dụng kết quả của mô hình toán
tối u................................................................................................................84
4.4.1. Hiệu quả kinh tế ............................................................................86
4.4. 2. Hiệu quả xG hội.............................................................................87
4.4.3. Hiệu quả về môi trờng. ................................................................88
5. KếT LUậN Và Đề NGHị.......................................................................................... 90
5.1. Kết luận.................................................................................................90
5.2. Đề nghị .................................................................................................90
Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 91
Phụ lục
Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
iv
Danh Mục Bảng
Bảng 1: Cơ cấu diện tích đất huyện Yên Dũng năm 2008 ..............................39
Bảng 2: Biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2005-2008.................41
Bảng 3. Cơ cấu diện tích các loại đất nông nghiệp qua một số năm...............43
Bảng 4. Hiện trạng sử dụng đất canh tác và hệ thống cây trồng .....................45
Bảng 5: Diện tích cơ cấu đất nông nghiệp phân theo vùng .............................47
Bảng 6. Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế nuôi trồng thuỷ sản ..............52
Bảng 7. Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế theo cây trồng ......................53
Bảng 8: Diện tích các loại cây trồng theo mô hình toán tối u .......................63
Bảng 9. Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế các công thức cây trồng xG
Đồng Phúc .......................................................................................................64
Bảng 10: Diện tích các công thức cây trồng theo mô hình toán tối u xG Đồng
Phúc .................................................................................................................70
Bảng 11. Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế các công thức cây trồng xG
Tiền Phong.......................................................................................................71
Bảng 12: Diện tích các công thức cây trồng theo mô hình toán tối u xG Tiền
Phong ...............................................................................................................77
Bảng 13. Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế các công thức cây trồng xG
Tân Tiến...........................................................................................................78
Bảng 14: Diện tích các công thức cây trồng theo mô hình toán tối u xG Tân
Tiến..................................................................................................................83
Bảng 15: Hiệu quả kinh tế của các loại cây trồng của phơng án tôi u ........85
Bảng 16: So sánh diện tích các loại cây trồng huyện Yên Dũng năm hiện trạng
so với mô hình tối u .......................................................................................86
Bảng 17: So sánh hiệu quả kinh tế năm hiện trạng với mô hình tối u...........86
Bảng 18: Một số chỉ tiêu hiệu quả xG hội theo phơng án tối u....................88
Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
v
1. Mở đầu
1.1. Đặt vấn đề
Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia, là t liệu sản
xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng của môi trờng sống, là địa bàn phân
bố các khu dân c, xây dựng các công trình kinh tế, văn hóa, xG hội, an ninh,
quốc phòng,... Nhng đất đai là tài nguyên không thể tái tạo đợc, nó cố định
về vị trí và có giới hạn về không gian. Theo Các Mác: Đất là t liệu sản xuất
nông nghiệp, là điều kiện không thể thiếu đợc của sự tồn tại và tái sinh của
hàng loạt thế hệ loài ngời kế tiếp nhau. [17]
Trong quá trình sử dụng con ngời đG tác động vào đất dẫn tới biến đổi
đất tự nhiên, làm suy thoái đất. Việc phân bổ quỹ đất tự nhiên cho các ngành
kinh tế các lĩnh vực sử dụng đất thiếu sự hài hòa, hợp lý nh đất có chất lợng
tốt lại đa vào xây dựng các công trình phi nông nghiệp hoặc có nơi thiếu đất,
có những nơi đất sử dụng lại không hết gây ra những lGng phí và hiệu quả sử
dụng đất không cao.
Ngay trong sản xuất nông nghiệp, bố trí hệ thống cây trồng cha khai
thác đợc tiềm năng của đất, phần lớn các địa phơng có hệ thống cây trồng
cha đa dạng, chủ yếu là các cây trồng nông nghiệp thuần tuý, tuy nó vẫn cho
thu nhập ổn định nhng không cao. Yêu cầu đặt ra là phải cải tạo đất, bố trí hệ
thống cây trồng phù hợp với từng loại đất, không ngừng đa những giống cây
trồng mới có giá trị kinh tế cao vào sản xuất sao cho đạt đợc hiệu quả kinh
tế, xG hội, môi trờng cao nhất.
Việc bố trí đất cho các ngành kinh tế đặt ra những mâu thuẫn rất lớn
trong bố trí cơ cấu sử dụng đất. Để phát triển kinh tế công nghiệp, thơng mại,
dịch vụ hay làm nhà ở cần có diện tích đất để bố trí, trong khi đó dân số ngày
một tăng, nhu cầu về sản phẩm nông nghiệp ngày một nhiều về cả số lợng và
chất lợng; nh vậy diện tích canh tác nông nghiệp phải tăng trong khi đó
diện tích tự nhiên có hạn dẫn đến mâu thuẫn giữa một bên là lợi Ých kinh tÕ, xG
-1 -
hội và một bên là môi trờng. Vấn đề đặt ra làm thế nào để tăng lợng hàng
hóa trên 1 đơn vị diện tích đất mà vẫn đảm bảo các mục tiêu về xG hội và môi
trờng, trọng tâm trong đó cần phải có cơ cấu sử dụng đất hợp lý.
Cơ cấu sử dụng đất hợp lý sẽ tạo ra lợng sản phẩm hàng hóa lớn trên
đơn vị diện tích, chất lợng hàng hóa đảm bảo phù hợp với nhu cầu sử dụng
của con ngời, mặc dù diện tích đất dành cho nông nghiệp thấp nhng lợng
hàng hóa vẫn tăng.
Mô hình toán tối u là phơng pháp tính toán các hàm số với các điều
kiện hạn chế sao cho hàm mục tiêu đạt đợc mức tối u nhất. Hiện nay, việc
ứng dụng mô hình bài toán tối u, cùng với sự trợ giúp của máy vi tính đang là
một trong những phơng pháp có nhiều u việt, đợc triển khai trong hầu hết
các lĩnh vực, trong số đó có các ngành kinh tế, kỹ thuật và quản lý, sử dụng đất.
Trong sử dụng đất các mục tiêu mâu thuẫn lẫn nhau, bên cạnh những
điều kiện hạn chế về vốn, lao động, diện tích đất, thị trờng đặt ra một vấn đề
rất lớn là nếu thỏa mGn đợc mục tiêu nọ sẽ không thể đáp ứng đợc mục tiêu
khác, vì vậy việc ứng dụng mô hình toán tối u (bài toán tuyến tính đa mục
tiêu) để xác định cơ cấu sử dụng đất hợp lý là phơng pháp hữu hiệu, đóng vai
trò định hớng cho sự phát triển kinh tế.
Huyện Yên Dũng là một huyện vùng Trung du của tỉnh Bắc Giang, diện
tích tự nhiên 21.444,12 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 13.426,09 ha,
chiếm 62,61% tổng diện tích tự nhiên. Kinh tế huyện chủ yếu là phát triển nông
nghiệp. Vì vậy, vấn đề sử dụng đất nông nghiệp hợp lý đang là một vấn đề cấp
bách đợc đặt ra. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài:
ứng dụng mô hình toán tối u để xây dựng cơ cấu sử dụng hợp lý
đất nông nghiệp huyện Yên Dũng - tỉnh Bắc Giang đáp ứng mục tiêu xác
định cơ cấu sử dụng đất hợp lý nhằm góp phần cho công tác quản lý, sử dụng
đất đợc hiệu quả trên cả 3 mặt kinh tế - xG héi - m«i tr−êng.
-2 -
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu chung
Trên cơ sở điều tra nông hộ, đánh giá thực trạng và các yếu tố ảnh
hởng tới phát triển sản xuất nông nghiệp của huyện Yên Dũng, ứng dụng mô
hình bài toán tối u xác định cơ cấu sử dụng hợp lý đất nông nghiệp.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Hệ thống hóa những lý luận cơ bản về cơ cấu sử dụng đất hợp lý; về
mô hình bài toán tối u; những kinh nghiệm và ứng dụng trong và ngoài nớc.
- Phân tích, đánh giá thực trạng hoạt động sản xuất và sử dụng đất nông
nghiệp tại huyện Yên Dũng - tỉnh Bắc Giang.
- ứng dụng mô hình bài toán tối u trong xác định quy mô và cơ cấu sử
dụng hợp lý đất nông nghiệp huyện Yên Dũng.
- ứng dụng mô hình bài toán tối u trong xác định cơ cấu sử dụng hợp
lý đất nông nghiệp cho 3 xG đặc trng cho 3 tiểu vùng của huyện.
1.3. Yêu cầu nghiên cứu
- Nắm chắc các văn bản, tài liệu và kiến thức liên quan tới vấn đề sử
dụng đất hợp lý.
- Các số liệu, tài liệu điều tra phải đảm bảo độ tin cậy, chính xác.
- Đề tài có tính khoa học và thực tiễn đối với việc sử dụng hợp lý ®Êt
n«ng nghiƯp.
-3 -
2. Tổng quan tài liệu
2.1. Lý luận cơ bản về cơ cấu sử dụng đất hợp lý
Trong sách Đất Việt Nam của hội khoa học đất Việt Nam đG nêu rõ:
Phát triển nông nghiệp bền vững chiếm vị trí quan trọng nhiều khi có tính
quyết định trong sự phát triển chung của xG hội. Trong đó điều quan trọng
nhất là biết sử dụng hợp lý tài nguyên đất đai, giữ vững và cải thiện chất lợng
môi trờng, có hiệu quả kinh tế, năng suất cao và ổn định, tăng cờng chất
lợng cuộc sống, bình đẳng giữa các thế hệ và hạn chế rủi ro. [11]
Vấn đề quản lý đất đai lâu bền có liên quan chặt chẽ với việc tăng sức
ép dân số trên tài nguyên đất có hạn. Hiện nay, mức tăng dân số hàng năm
nhanh và có lẽ trong tơng lai cũng vẫn giữ ở mức độ này. Trên phạm vi toàn
cầu có thể sản xuất đủ lơng thực để nuôi sống dân số tăng trởng này, nhng
nó không phải lúc nào cũng có thể chuyển tới những vùng cần lơng thực
nhất. Những nơi sản xuất ra thừa lơng thực thờng gặt hái đợc mùa vụ bội
thu, năng st cao do sư dơng nhiỊu ph©n bãn, dïng nhiỊu nguồn nớc tới, sử
dụng các giống cây trồng phải đầu t cao, nhịp độ và phạm vi canh tác đất lớn.
Trong bối cảnh phát triển kinh tế công nghiệp, thơng mại, dịch vụ nh
hiện nay, diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm rõ rệt, nhng nhu cầu về
lơng thực, thực phẩm lại ngày càng gia tăng cả về số lợng lẫn chất lợng
dẫn đến những mâu thuẫn, xung đột khó có thể giải quyết triệt để trong thực
tế. Một công cụ cũng là một yêu cầu cấp thiết là xây dựng cơ cấu sử dụng đất
nông nghiệp hợp lý, hiệu quả cao và bền vững. Vì vậy việc xác định cơ cấu sử
dụng đất hợp lý có ý nghĩa quan trọng cần thiết, đảm bảo cho sự phát triển hài
hòa giữa các mục tiêu kinh tế, xG hội và môi trờng, là cơ sở cho chuyển đổi
cơ cấu cây trồng trong sản xuất nông, lâm nghiệp.
Trong quá trình xây dựng cơ cấu sử dụng đất hợp lý đG tính tới các điều
kiện giới hạn, tiềm năng của đất từ đó định hớng cho sự phát triển, chuyển đổi
cơ cấu sử dụng đất gắn với tiềm năng đất đai đảm bảo cho sự phát triển bền
-4 -
vững và mục tiêu tăng hiệu quả kinh tế trên 1 đơn vị diện tích đất đai.
Xây dựng cơ cấu sử dụng đất hợp lý trở thành một lĩnh vực nghiên cứu
khoa học đG, đang đợc nhiều tổ chức cũng nh nhiều nớc trên thế giới quan
tâm và nghiên cứu.
Xây dựng cơ cấu sử dụng đất hợp lý là công cụ cho các nhà quản lý
điều tiết sử dụng đất trên cơ sở khoa học hớng tới sự phát triển bền vững,
khai thác đợc tiềm năng đất, là cơ sở cho công tác lập quy hoạch sử dụng đất,
quy hoạch tổng thể.
2.1.1. Cơ sở lý luận của việc xác định cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp
Một nền sản xuất nông nghiệp đợc gọi là phát triển nhanh, mạnh và
vững chắc đòi hỏi phải sử dụng một cách hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên
nh khí hậu, đất đai, cây trồng, ... và các nguồn lợi kinh tế, xG hội nh vật t,
kĩ thuật, lao động,... Một trong những biƯn ph¸p kinh tÕ xG héi nh»m tËn dơng
c¸c ngn lợi tự nhiên và kinh tế xG hội là xác định cơ cấu đất nông nghiệp, cụ
thể là cơ cấu cây trồng hợp lý trong một vùng hay một khu vực.
Sử dụng đất đai là hệ thống biện pháp nhằm điều hoà mối quan hệ
ngời - đất trong tổ hợp các nguồn tài nguyên và môi trờng. Căn cứ vào nhu
cầu sử dụng của con ngời, của thị trờng sẽ phát hiện và quyết định phơng
hớng và mục tiêu sử dụng hợp lý nhất nguồn tài nguyên đất đai, phát huy tối
đa tiềm năng của đất đai nhằm đạt đợc hiệu quả cao trên cả 3 mặt kinh tế, xG
hội và môi trờng.
Hệ thống canh tác là hoạt động sản xuất và dịch vụ mà ngời nông dân
dùng để thu lợi từ đất và các đầu vào khác thông qua sù sinh tr−ëng cđa c©y
trång, chóng bao gåm nhiỊu hƯ thống nh hệ thống trồng trọt, chăn nuôi, quản
lý kinh tế đợc bố trí một cách có hệ thống và ổn định, phù hợp với mục tiêu
từng tiểu vùng nông nghiệp. Việc xác định cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp có
mục đích không chỉ nhằm phát triển sản xuất một cách có lợi nhất mà còn
nhằm bảo vệ đất đai, môi trờng sống, làm cho việc khai thác tiềm năng đất
-5 -
đai của vùng có hiệu quả kinh tế vững chắc, đảm bảo lợi ích trớc mắt và lợi
ích lâu dài.
Cơ cấu cây trồng là thành phần của cơ cấu sản xuất nông nghiệp. Cây
trồng với chức năng chính là sản xuÊt ra l−¬ng thùc, thùc phÈm trùc tiÕp cho
con ng−êi, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp và một nhóm các
sản phẩm khác nh thuốc lá, chất thơm, dợc liệu, ... là yếu tố hàng đầu trong
hệ thống trồng trọt quyết định sự tăng trởng và phát triển của cơ cấu sản xuất
nông nghiệp.
Do vậy, khi nghiên cứu xác định cơ cấu sử dụng đất cũng nh với bất
kỳ một hoạt động sản xuất nào, quá trình khai thác tài nguyên nào của con
ngời đều có mục đích kinh tế. Hệ thống nông nghiệp muốn phát triển tốt phải
đạt đợc hệ thống các mục tiêu: tốc độ phát triển cao và ổn định, sản lợng
nông sản hàng hoá cao và vấn đề giải quyết công ăn việc làm cho nông dân
lúc thời vụ nông nhàn.
Mục tiêu tăng thu nhập bình quân cho ngời nông dân có tác dụng huy
động lao động tăng tích luỹ vốn để phát triển sản xuất. Con đờng để tăng thu
nhập cho ngời nông dân là tăng thu nhập tổng hợp bằng cách đa dạng hoá
sản xuất, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng thêm giá trị sản phẩm. Trong sản
xuất nông nghiệp có sự dịch chuyển theo hớng đa dạng hoá, sản xuất nhiều
loại sản phẩm, từ một nền nông nghiệp lấy sản xuất cây lơng thực trong đó
chủ yếu là độc canh cây lúa chuyển sang nền nông nghiệp đa canh: không chỉ
có lúa mà còn có da, khoai, ớt xanh, hoa, rau, đậu đỗ các loại...
Hệ thống cây trồng là một thể thống nhất trong mối quan hệ tơng tác
giữa các loại cây trồng, giống cây trồng đợc bố trí hợp lý trong không gian
và thời gian; nghĩa là mối quan hệ giữa các loại cây trồng, giống cây trồng
trong từng vụ và giữa các vụ khác nhau trên mảnh đất trong một hệ sinh thái.
Yêu cầu đặt ra là nghiên cứu hệ thống cây trồng ở một vùng, nhằm mục đích
bố trí xác định diện tích cho mỗi loại cây trồng cho phù hợp hoặc chuyển đổi
-6 -
chúng để tăng hệ số sử dụng đất, sử dụng hiệu quả tiềm năng đất đai từ lợi thế
so sánh của các vùng sinh thái nông nghiệp, cũng nh hiệu quả các nguồn vốn
khi đợc đầu t nguồn lao động, cơ sở vật chất kĩ thuật nhằm nâng cao năng
suất cây trồng, giá trị sản xuất, giá trị gia tăng và lợi nhuận trên từng đơn vị
diện tích, đem lại hiệu quả kinh tế cao. [33]
Tuy nhiên, bên cạnh mục tiêu đem lại hiệu quả kinh tế, các kết quả của
các hoạt động sản xuất cũng phải chú ý tạo ra nhiều kết quả có lợi đến đời
sống xG hội và môi trờng sống của con ngời.
2.1.2. Sử dụng đất bền vững
Sử dụng đất theo quan điểm phát triển bền vững là: Sử dụng đất
hiện tại không làm ảnh hởng đến việc sử dụng đất trong tơng lai [6]
và cụ thể hơn là "Không sử dụng tài nguyên có khả năng tái tạo nhanh
hơn tự tạo; không sử dụng tài nguyên không tái tạo nhanh hơn quá trình
tìm kiếm tài nguyên thay thế; không thải ra chất độc hại nhanh hơn quá
trình hấp thu và đồng hoá của trái đất". [4]
Các vấn đề sử dụng đất bền vững trong sản xt n«ng nghiƯp:
Theo Dumanski, 1993 Mét hƯ thèng sư dơng đất bền vững là sự
tổng hòa giữa kỹ thuật, chính sách và hoạt động kết hợp giữa xG hội với
môi trờng, cụ thể là:
- Duy trì và đẩy mạnh đợc sản xuất.
- Giảm đợc mức độ rủi ro trong sản xuất.
- Bảo vệ đợc tài nguyên thiên nhiên và tránh đợc sự thoái hóa về chất
lợng của đất và nớc.
- Có hiệu quả kinh tế.
- Đợc xG hội chấp nhận.
Một nền sản xuất nông nghiệp bền vững khi nó hội tụ các yếu tố sau:
- Đảm bảo đủ lơng thực, thực phẩm cho toàn xG hội, phát triển nông
nghiệp để đáp ứng nhu cầu cho thế hệ này mà không ảnh hởng đến khả năng
-7 -
đáp ứng nhu cầu cho thế hệ sau. Thực hiện xoá đói, giảm nghèo, công bằng xG
hội.
- Đó là một nền nông nghiệp sinh thái hội tụ các yếu tố đa dạng sinh
học. Phát triển nhng bảo tồn đợc tài nguyên thiên nhiên.
- Đó là nền nông nghiệp sản xuất có hiệu quả nhất, bền vững nhất về
kinh tế. Đó là nền nông nghiệp khai thác hài hoà tự nhiên trong mèi quan hƯ
bỊn v÷ng víi con ng−êi cho hiƯn tại và cho nhu cầu của các thế hệ sau. [36]
Và việc sử dụng, quản lý đất nhằm thỏa mGn các chỉ tiêu đó là một việc
làm cực kỳ khó khi mà nhu cầu về đất cho các mục đích sử dụng tăng lên một
cách nhanh chóng nh hiện nay.
2.1.3. Hiệu quả sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất
Tiêu chuẩn cơ bản và tổng quát khi đánh giá hiệu quả sử dụng đất là
mức độ đáp ứng nhu cầu xG hội và tiết kiệm lớn nhất về chi phí các nguồn tài
nguyên, sự ổn định lâu dài của hiệu quả. Do đó, tiêu chuẩn đánh giá việc nâng
cao hiệu quả sử dụng tài nguyên đất là mức độ tăng thêm các kết quả sản xuất
trong điều kiện ngn lùc hiƯn cã hc møc tiÕt kiƯm vỊ chi phí các nguồn lực
sản xuất khi sản xuất ra một khối lợng sản phẩm nhất định. [30]
Theo quan điểm của hội đồng nghiên cứu sản xuất của Liên Xô
(SOPS) thì chỉ nên có một chỉ tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng đất duy nhất
xuất phát từ giá trị lao động của Các Mác và Ăng Ghen là tăng năng st
lao ®éng hay tiÕt kiƯm chi phÝ lao ®éng xG hội, có nghĩa là tiết kiệm tài
nguyên lao động, chi phí sản xuất [44]. Các nhà kinh tế xG hội chủ nghĩa
cho rằng hiệu quả kinh tế cao nhất đợc biểu hiện bằng nhịp độ tăng tổng
sản phẩm xG hội hoặc thu nhập quốc dân cao.
Tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả sử dụng đất là mức đạt đợc đồng thời
các mục tiêu kinh tế, xG hội, môi trờng. [4]
* Hiệu quả kinh tế
Đây là hiệu quả đợc quan tâm hàng đầu. Hiệu quả kinh tế có vai trò
-8 -
quyết định tới các hiệu quả còn lại, bởi vì trong hoạt động sản xuất con ngời
đều có mục tiêu chủ yếu là kinh tế và khi đG có đợc hiệu quả kinh tế thì mới
có điều kiện vật chất để đảm bảo cho các hiệu quả xG hội và môi trờng.
Hiệu quả kinh tế là hiệu quả do tổ chức và bố trí sản xuất hợp lý để đạt
đợc lợi nhuận và thu nhập cao hơn với chi phí đầu vào ít hơn. Tiêu chuẩn của
hiệu quả kinh tế là tối đa hoá về kết quả sản xuất và tối thiểu hoá các chi phí
trong điều kiện nguồn lực có hạn.
Để đánh giá hiệu quả sản xuất, tiến hành phân tích tài chính trong sản
xuất đối với các loại hình sản xuất chính qua các chỉ tiêu sau:
+ Giá trị sản xuất: Là giá trị sản lợng các sản phẩm sản xuất ra trên
một đơn vị diện tích trong một năm.
+ Chi phí vật chất: Là toàn bộ chi phí vật chất thờng xuyên đợc sử
dụng trong quá trình s¶n xt ra cđa c¶i vËt chÊt. Trong s¶n xt nông nghiệp
chi phí vật chất bao gồm các chi phí giống, trang thiết bị vật t, phân bón, lao
động làm ®Êt,... phơc vơ trong s¶n xt.
+ Chi phÝ lao ®éng: Là chỉ tiêu phản ánh các yêu cầu về lao động sống
của các công thức sản xuất.
+ Phí sản xuất: bao gồm thuỷ lợi phí, thuế nông nghiệp và các chi phí
khác.
+ Thu nhập: Tính bằng công thức
Thu nhập = Giá trị sản xuất - Chi phí vật chất
Đây là giá trị mới đợc tạo ra hay giá trị tăng thêm trong quá trình sản
xuất.
+ Thu nhập thuần: Đợc tính bằng công thức
Thu nhập thuần = Thu nhập - Chi phí lao động - Phí sản xuất
+ Thu nhập / 1® chi phÝ = Thu nhËp / chi phÝ vËt chất.
Đây là những chỉ tiêu dùng để đánh giá hiệu quả kinh tế trong các mô
hình sản xuất trên địa bàn nghiên cứu.
-9 -
* Hiệu quả xG hội
Là hiệu quả phản ánh mối quan hệ lợi ích giữa con ngời với con ngời
nó có tác động đến mục tiêu kinh tế. Hiệu quả xG hội khó lợng hoá đợc mọi
vấn đề, nó chỉ có thể lợng hoá đợc bằng các chỉ tiêu mang tính định tính và
định lợng nh:
+ Tỷ lệ hộ giàu, khá, trung bình và đói nghèo
+ Thu nhập bình quân, sản lợng bình quân trên 1 lao động, 1 nhân khÈu.
+ Møc thu hót lao ®éng, møc ®é sư dơng lao động, xoá đói giảm nghèo.
+ Trình độ dân trí, trình độ hiểu biết khoa học.
+ Lành mạnh hoá các quan hệ xG hội thông qua các chỉ tiêu gia đình
văn hóa, cơ quan, đơn vị văn hóa.
* Hiệu quả môi trờng
Đảm bảo tính bền vững cho sản xuất và xG hội là vấn đề đang đợc con
ngời quan tâm. Đó là vấn đề mà tất cả các hoạt động đều phải chú ý, là vấn
đề bức bách đợc nhiều cấp ngành, nhà quản lý và nhà quy hoạch quan tâm.
Sử dụng đất đợc coi là có hiệu quả môi trờng nếu nh các hoạt động
sản xuất không gây ảnh hởng xấu đến môi trờng, đất đai đợc bảo vệ không
bị xói mòn, rửa trôi, thoái hoá đất, không để xảy ra các hiện tợng mặn hoá,
chua hoá, phèn hoá, sa mạc hoá,... Độ phì của đất ngày càng tăng, môi trờng
đất, nớc, không khí đợc đảm bảo. Có nh thế mới đảm bảo sự phát triển bền
vững của mỗi vùng lGnh thổ, của mỗi quốc gia cũng nh cộng đồng quốc tế.
Nh vậy, để xác định cơ cấu sử dụng đất hợp lý, ngoài mục tiêu kinh tế
phải kết hợp với hệ thống hiệu quả xG hội và môi trờng trong một thể thống
nhất. Tuy nhiên các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả xG hội và môi trờng thờng
mang tính định tính và khó lợng hoá. Do vậy, trong nhiều trờng hợp các chỉ
tiêu này mang ý nghĩa tơng đối và thờng đợc kết hợp với nhau trong đánh
giá hiệu quả sử dụng đất.
- 10 -
2.1.4. Tình hình nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp
trên thế giới
Hiện nay các nhà khoa học trên thế giới đG nghiên cứu và đa ra đợc
rất nhiều phơng pháp đánh giá để từ đó đa ra những giải pháp nhằm nâng
cao hiệu quả sử dụng đất. Các phơng pháp đG đợc nghiên cứu và ứng dụng ở
các nớc Đông Nam á nh phơng pháp mô phỏng, phơng pháp phân tích
kinh tế, phơng pháp phân tích chuyên gia,... Hầu hết các phơng pháp này
đều tập trung hớng nghiên cứu vào việc đánh giá hiệu quả đối với từng loại
cây trồng để từ đó bố trí sắp xếp lại công thức luân canh mới phù hợp hơn
nhằm sử dụng đất đai một cách hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả và khai thác tối u
tiềm năng đất đai. [44]
Các nhà khoa học Nhật Bản đG hệ thống hoá tiêu chuẩn hiệu quả sử
dụng thông qua hệ thống cây trồng trên đất canh tác, đó là sự phối hợp giữa
cây trồng và gia súc, các phơng pháp trồng trọt và chăn nuôi, cờng độ lao
động, vốn đầu t, tổ chức sản xuất, sản phẩm làm ra, tính chất hàng hoá của
sản phẩm. [45]
ở Thái Lan trong điều kiện thiếu nớc đG đa cây đậu tơng thay thế
lúa xuân trong công thức luân canh lúa xuân - lúa mùa. Kết quả giá trị tổng
sản lợng tăng lên đáng kể, hiệu quả kinh tế đợc nâng cao trong khi độ phì
của đất đợc cải thiện, hệ thống cây trồng thay đổi từ đó góp phần làm giảm
sâu bệnh trên cả đậu tơng và lúa. [45]
ở Trung Quốc, với mô hình nông nghiệp lập thể đG nâng cao hiệu qủa sử
dụng đất lên rất nhiều nh: công trình 5551 (lúa - mía - cá - nấm), công trình
5151 (lúa - ngô - cá - nấm) cho tổng giá trị 20.000 - 30.000 nhân dân tệ/mẫu
(46 - 69 triệu đồng Việt Nam); công trình 152 (lúa - ngô đờng - nấm) cho
tổng giá trị 9 vạn nhân dân tệ, lGi thuần 6 vạn nhân dân tệ - tơng đơng 138
triệu đồng Việt Nam... Đồng thời, độ phì của đất cũng tăng lên: lợng ®¹m trong
- 11 -
đất tăng 23,6%, lân tăng 15,7%, kali tăng 20,5%, sự ôxy hoá trong đất cũng tăng
16,8%.[45]
2.1.5. Tình hình nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng đất ở Việt Nam
Những kết quả đạt đợc trong việc nghiên cứu và áp dụng các hình thức
sử dụng đất suy cho cùng chính là phát triển một nền nông nghiệp sinh thái
theo hớng công nghiệp hoá và hiện đại hoá [13]. Đó là sự đa dạng hoá sản
phẩm, ứng dụng các thành tựu khoa học - kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất
lao động, năng suất và chất lợng sản phẩm đồng thời bảo vệ và cải tạo đất.
Đó là việc chú trọng đẩy mạnh công tác thuỷ lợi, ứng dụng các tiến bộ kỹ
thuật về giống, phân bón, kỹ thuật canh tác, các công thức luân canh mới để
ngày càng nâng cao hiệu quả sử dụng đất đồng thời bảo vệ môi sinh, môi
trờng.
ở Việt Nam, trong những năm qua nớc ta cũng có nhiều các công
trình nghiên cứu về sử dụng đất. Các tác giả đều chú trọng đến công tác lai tạo
và chọn giống cây trồng mới có năng suất và chất lợng cao phù hợp với chất
đất từng vùng để đa vào sản xuất. Bên cạnh đó cũng chú ý tới việc nghiên
cứu đa ra các công thức luân canh mới, các kiểu sử dụng đất mới ngày càng
khai thác tốt hơn tiềm năng của đất, nâng cao hiệu quả sử dụng đất.
Chơng trình quy hoạch tổng thể vùng đồng bằng Sông Hồng đG
nghiên cứu, đề xuất dự án phát triển đa dạng hoá nông nghiệp vùng đồng bằng
Sông Hồng mà nội dung quan trọng nhất là phát triển hệ thống cây trồng, đa
dạng hoá các hoạt động sản xuất theo hớng sản xuất hàng hoá để nâng cao
hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 1995 - 2010. [20]
Dự án cấp bộ quy hoạch chuyển đổi cơ cấu cây trồng vùng đồng bằng
Sông Hồng đG nghiên cứu, đề xuất bố trí hợp lý hệ thống cây trồng, đa dạng
sinh học hớng tới sự phát triển bền vững đến năm 2010 và định hớng hệ
thống cây trồng đến năm 2020. [42]
Trong báo cáo Định hớng phát triển nông nghiệp, diêm nghiệp và
- 12 -
kinh tế nông thôn giai đoạn 10 năm (2001 - 2010) đG nêu rõ phải điều chỉnh
quy hoạch sản xuất lơng thực phù hợp với nhu cầu và khả năng tiêu thụ, năng
suất đi đôi với tăng chất lợng sản phẩm. Đảm bảo an ninh lơng thực trong
mọi tình huống. Xây dựng các vùng sản xuất tập trung lúa, ngô làm thức ăn
chăn nuôi. Tận dụng điều kiện thuận lợi của các địa bàn khác nhau để sản
xuất lơng thực có hiệu quả. Chú trọng đầu t thâm canh các vùng cây công
nghiệp. [10]
Ngoài ra còn có rất nhiều các công trình nghiên cứu của các tác giả nh:
Nguyễn Trung Quế (1994) đề tài chuyển đổi cơ cấu kinh tế vùng đồng bằng
sông Hồng; Phạm Đình Khiên (2001) đề tài chuyển đổi đất trồng lúa sang
sản xuất nông sản khác ở vùng ven biển phía Bắc; Nguyễn Đình Chính (2002)
Nghiên cứu chính sách hỗ trợ chuyển đổi cơ cấu sản xuất vùng đồng bằng
Sông Hồng và miền núi phía Bắc[46] và Hội nghị đầu bờ do Viện Khoa học
kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam tổ chức (tháng 5-2005) đề tài chuyển dịch cơ
cấu cây trồng bớc đột phá trong sản xt n«ng nghiƯp ë ViƯt Nam”. [47]
2.2. Tỉng quan vỊ mô hình bài toán tối u và ứng dụng
2.2.1. Khái quát về phơng pháp mô hình hoá và mô hình toán học
Trong thực tiễn cuộc sống rất đa dạng, phong phú và phức tạp đòi hỏi
cần phải có nhiều công cụ và phơng pháp nghiên cứu và tiếp cận. Mô hình
hoá là một trong những phơng pháp đợc sử dụng rộng rGi, đặc biệt trong
lĩnh vực nghiên cứu khoa học.
Thông qua mô hình, chúng ta có thể tìm hiểu, bàn luận về vấn đề cần giải
quyết, cũng nh thiết kế và kiểm chứng giải pháp trớc khi tiến hành thực thi.
Có thể nói, t duy trên cơ sở mô hình là phơng pháp không thể thiếu đợc
của mỗi ngời làm khoa học và kỹ thuật. [23]
Mô hình của một đối tợng là sự phản ánh hiện thực khách quan của
đối tợng, sự hình dung, tởng tợng đối tợng đó bằng những ý nghĩ của
ngời nghiên cứu và việc trình bày, thể hiện, diễn đạt những ý nghĩ đó bằng
- 13 -
lời văn, chữ viết, hình vẽ, sơ đồ... [38]
Mô hình đợc thể hiện bằng nhiều cách khác nhau, trong đó mô hình
toán học là một trong những cách thể hiện phổ biến và đem lại hiệu quả. Sự
phát triển của máy tính điện tử và các phơng pháp tính toán khoa học đG tạo
ra sự bùng nổ của mô hình toán, cấu trúc của mô hình ngày càng đa dạng,
phức tạp. [2]
Kết quả tính toán phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn thông số mô
hình. Vì thế, muốn có lời giải đúng cho mọi trờng hợp, ngời tính phải nắm
chắc cấu trúc mô hình và có hiểu biết đầy đủ về thực tế. [2]
Lý thuyết tối u (bài toán tối u) là một lĩnh vực toán học đợc áp dụng
trong kinh tế và trong nhiều ngành khoa học khác, cả lý thuyết lẫn thực hành
nhằm tối u hoá kết quả đạt đợc và có thể xem nh một bộ phận của môn
khoa học về hoạt động hợp lý. Một nền kinh tế đợc áp dụng lý thuyết tối u
sẽ là một nền kinh tế phát triển hợp lý, dù nó lớn hay nhỏ, t nhân hay nhà
nớc. [21]
2.2.1.1. Bài toán tối u tổng quát
Bài toán tối u tổng quát đợc phát biểu nh sau [24]:
Cực đại hoá (hoặc cực tiểu hoá) hàm: f(x) Max (Min)
Với các điều kiện: gi(x) (≤ , = , ≥) bi, i = 1, ..., m với x Rn.
ở đây, hàm f(x) đợc gọi là hàm mục tiêu, các hàm gi(x) là các hàm
ràng buộc, mỗi đẳng thức hay bất đẳng thức gi(x) ( , = , ) bi đợc gọi là một
ràng bc.
TËp hỵp D = { x ∈ Rn gi(x) (≤ , = , ≥) bi, i = 1, ..., m} đợc gọi là miền
ràng buộc (hay miền các phơng án).
Mỗi phơng án x* D đạt cực đại (hoặc cực tiểu) của hàm mục tiêu
f(x) đợc gọi là phơng án tối u (lời giải tối u). Khi đó, giá trị f(x*) đợc
gọi là giá trị tối u của bài toán.
- 14 -
2.2.1.2. Các dạng bài toán tối u
Căn cứ vào các tính chất của thành phần bài toán và đối tợng nghiên
cứu, bài toán tối u có các dạng sau [24, 25, 27]:
- Quy hoạch tuyến tính: khi hàm mục tiêu f(x) và tất cả các ràng buộc
gi(x), i = 1, ..., m là tuyến tính.
- Quy hoạch phi tuyến: khi hàm mục tiêu f(x) hoặc có ít nhất một ràng
buộc gi(x) là phi tuyến, hoặc cả hai trờng hợp cùng xảy ra.
- Quy hoạch rời rạc: khi miền ràng buộc D là tập rời rạc. Trong trờng
hợp các biến chỉ nhận giá trị nguyên thì ta có quy hoạch nguyên.
- Quy hoạch đa mục tiêu: khi trên cùng một miền ràng buộc ta xét đồng
thời nhiều hàm mục tiêu khác nhau.
- Quy hoạch tham số: khi các hệ số trong biểu thức của hàm mục tiêu
và của ràng buộc (hệ số đầu vào) phụ thuộc vào tham số.
- Quy hoạch ngẫu nhiên: khi các hệ số đầu vào là các biến ngẫu nhiên
tuân theo một quy luật phân bố xác suất nhất định.
- Quy hoạch mờ: khi các hệ số đầu vào có phân bố mờ, và để phản ánh
độ mờ trong việc định ra các mục tiêu và các ràng buộc, tức là khi giá trị của
các hệ số đợc đánh giá theo chủ quan thông qua kinh nghiệm và số liệu
thống kê.
- Quy hoạch động: khi đối tợng xét là các quá trình có nhiều giai đoạn
nói chung, hay các quá trình phát triển theo thời gian nói riêng.
Trong bài toán tối u đa mục tiêu, các mục tiêu thờng cạnh tranh với
nhau, tức là việc làm tốt hơn mục tiêu này thờng dẫn tới việc làm xấu đi một
số mục tiêu khác. Vì vậy, việc giải các bài toán đa mục tiêu tức là tìm ra một
phơng án khả thi tốt nhất theo một nghĩa nào đó.
Để giải các mô hình bài toán tối u, ta cần phải xem xét đến bốn khía
cạnh sau [25]:
+ Khía cạnh mô hình hoá: mô hình cần phải phản ánh thực tÕ mét
- 15 -
cách sát thực.
+ Khía cạnh trợ giúp việc ra quyết ®Þnh: gióp ng−êi sư dơng (ng−êi ra
qut ®Þnh) cã thĨ thay đổi các quyết định trung gian một cách thích hợp
nhằm cuối cùng đi tới một lời giải thoả mGn nhất.
+ Khía cạnh tính toán: phơng pháp phải sử dụng các thuật toán tối u
toàn cục có độ tin cậy và hiệu quả cao.
+ Khía cạnh sử dụng: Phơng pháp phải tiện lợi, đơn giản và có tính
phổ dụng cao.
2.2.2. Giới thiệu phần mềm giải bài toán tối u
Phần mềm EXCEL với mô-đun SOLVER
EXCEL là một phần mềm đóng gói thơng phẩm đợc phát triển trong
bộ phần mềm tin học văn phòng của hGng Microsoft (Mỹ). Phần mềm này
đợc sử dụng rộng rGi trong tính toán, tổng hợp dữ liệu, xử lý phân tích số liệu
thống kê, giải quyết các bài toán tối u...
Để giải quyết bài toán tối u, trong EXCEL có mô-đun SOLVER cho
phép ta giải bài toán tối u với các giá trị hàm mục tiêu Max, Min hay một giá
trị cho trớc nào đó với các hàm điều kiện hạn chế cụ thể.
Phần mềm EXCEL với mô-đun SOLVER thích hợp để giải quyết các
bài toán quy hoạch tuyến tính.
2.2.3. Một số ứng dụng của bài toán tối u
Sự ứng dụng của toán học và các mô hình toán có trong hầu hết các lĩnh
vực khoa học kü thuËt, kinh tÕ, xG héi, an ninh quèc phßng,... chẳng hạn nh:
mô tả gen ngời hay cấu trúc vật chất qua các mô hình toán học; dùng mô
hình toán học để thử công hiệu các loại vũ khí nguyên tử; dùng mô hình toán
trong y học để phòng chống dịch bệnh, tạo ra các thuốc chữa bệnh mới; dùng
mô hình trong các lĩnh vực kinh tế, quản lý thông tin...
- Đề tài khoa học & công nghệ cấp Bộ xây dựng hệ thống phần mềm
hỗ trợ các vấn đề giảng dạy, nghiên cứu khoa học nông nghiệp và ứng dông”
- 16 -
do PGS.TS Nguyễn Hải Thanh chủ trì, đG thiết kế phần mềm multiopt giải bài
toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu dựa trên phơng pháp thỏa dụng mờ
tơng tác.
- Bài báo An interactive satisficing method for solving multiobjective
mixed fuzzy-stochastic programming problems”, T¹p chÝ "International Journal
for Fuzzy Sets and Systems” của C.Mohan và TS. Nguyễn Hải Thanh về phần
mền Prelime dựa trên phơng pháp mức u tiên giải các bài toán tối u đa mục
tiêu.
- Đề tài khoa học cấp Bộ Nghiên cứu thiết kế hệ hỗ trợ ra quyết định
quy hoạch sử dụng đất - PGS.TS. Nguyễn Hải Thanh chủ trì đG xây dựng
thành công hệ hỗ trợ ra quyết định phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông
nghiệp với các chức năng: Quản trị hệ thống, tác nghiệp dữ liệu bản đồ, quản
lý cơ sở dữ liệu, giải bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu và tổng hợp ý
kiến chuyên gia để đa ra quyết định tập thể.
- Đề tài khoa học cấp Bộ Xây dựng phần mềm quy trình công nghệ lập
quy hoạch sử dụng đất cấp xJ TS. Đoàn Công Quỳ đG nghiên cứu xây dựng
phần mềm lập quy hoạch sử dụng đất, ứng dụng trên địa bàn cấp xG và xây
dựng mô hình các bài toán tối u đa mục tiêu nhằm hỗ trợ cho việc ra quyết
định lựa chọn các phơng án phát triển bền vững về mặt kinh tế, xG hội và môi
trờng.
Riêng trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp đG có rất nhiều công trình nghiên
cứu ứng dụng toán học và các mô hình toán học. Một số nghiên cứu bao gồm:
- ứng dụng phơng pháp đơn hình để xác định lân tổng số (Trơng Thị
Nghĩa - ĐH Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh);
- ứng dụng mô hình toán học để khảo nghiệm và nghiên cứu các liên hợp
máy nông nghiệp (Đặng Tiến Hoà, Nguyễn Văn Muốn - ĐH Nông Nghiệp I
- 17 -
Hà Nội);
- Cải biên thuật toán triển khai phơng pháp đơn hình để giải quyết các
bài toán quy hoạch đất đai (Hà Minh Hoà - Viện Nghiên cứu Địa chính);
- ứng dụng mô hình toán xây dựng cơ cấu cây trồng sử dụng đất tối u
(Nguyễn Thị Vòng, Nguyễn Hải Thanh và các cộng sự - ĐH Nông Nghiệp I
Hà Nội [44]);
- ứng dụng bài toán tối u đa mục tiêu trong công nghiệp rừng (Nguyễn
Văn Bỉ - ĐH Lâm nghiệp [3]);
- ứng dụng bài toán tối u phi tuyến đa mục tiêu trong chăn nuôi cá
(Nguyễn Văn Cờng [7]);
- ứng dụng bài toán tối u trong việc sử dụng đất của nông hộ (Nguyễn
Tuấn Anh [1])
Ngoài các ứng dụng trên, các vấn đề nghiên cứu chuyên khảo (study
cases) cũng đợc nhiều tác giả nghiên cứu và triển khai trong thực tế và mang
lại lợi ích thiết thực, cho thấy tầm quan trọng của việc ứng dụng các mô hình
bài toán tối u trong việc giải quyết các vấn đề thực tế.
Các mô hình bài toán tối u có một vai trß rÊt quan träng trong nhiỊu
lÜnh vùc nh− kinh tế vùng, kinh tế nông nghiệp, quản trị kinh doanh nông
nghiệp, phát triển nông thôn, quy hoạch sử dụng đất và tài nguyên hợp lý,
chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, xác định và đánh giá hiệu quả sử dụng
đất và tài nguyên, hiệu quả sinh thái môi trờng, hoạch định các chính sách
tối u, thiết kế chế tạo máy, tự động hoá...
Các kết quả đạt đợc trong các nghiên cứu trên là tơng đối khả quan.
Đây chính là cơ sở cho việc ứng dụng toán học và các mô hình toán học nhằm
phát triển nông nghiệp nói riêng cịng nh− ph¸t triĨn kinh tÕ - xG héi nãi chung.
- 18 -
Các phơng pháp tối u toán học có thể áp dụng trong các lĩnh vực nông
nghiệp rất đa dạng cũng nh trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xG hội khác.
Một vấn đề đợc đặt ra khi thiết lập các mô hình bài toán tối u là phải xác
định rõ các yêu cầu, các mục tiêu cụ thể cần đạt tới, các điều kiện hạn chế
(ràng buộc) của bài toán, các yếu tố đầu vào cần xem xét cũng nh phải bỏ ra
nhiều công sức để thu thập các dữ liệu thực tế đa dạng với độ tin cậy cao đồng
thời cũng cần phải lựa chọn một phơng pháp tối u toán học phù hợp làm
công cụ để giải quyết mô hình bài toán.[1] Nhìn chung, việc ứng dụng mô
hình bài toán tối u trong thực tế thờng đợc tiến hành theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 1. Các bớc triển khai mô hình toán học trong thực tế
Điều tra, thu thập, phân
tích, xử lý số liệu
Xây dựng mô hình
định tính
Xây dựng mô hình
toán học
Giải bài toán
tối u
Cho kết quả
Không
thoả mn
Phân tích kết quả
bài toán
Thoả mn
Những định hớng
và đề xuất
- 19 -
Không cho
kết quả
