شناسایی و تحلیل مدل‌های بهینه‌سازی مناسب برای طراحی زنجیره تأمین پرورش ماهی در قفس دریایی در شرایط عدم قطعیت

نویسندگان

1 گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22059/ijbse.2026.408905.665634
چکیده

پرورش ماهی در قفس دریایی در سواحل جنوبی ایران (بوشهر، هرمزگان، خوزستان و سیستان‌وبلوچستان) طی سال‌های اخیر با رشد سالانه‌ ۱۵ تا ۲۰% در حال توسعه است. این فعالیت بخشی از برنامه‌ ملی افزایش تولید آبزی‌پروری به بیش از ۸/۱ میلیون تن محسوب می‌شود. هرمزگان قطب اصلی تولید گونه‌های دریایی، بوشهر با حدود ۱۴،000 تن تولید و بیش از ۲۰ مزرعه فعال، خوزستان با هدف ۵،000 تن و سیستان‌وبلوچستان با پتانسیل بالای سواحل مکران و دریای عمان از نقاط کلیدی این طرح هستند. با وجود چالش‌های اقلیمی، زیرساختی و نوسانات بازار، ظرفیت بالای منطقه و حمایت‌های دولتی، این حوزه را به یکی از محورهای توسعه پایدار شیلات ایران تبدیل کرده است. در پژوهش حاضر، مدل برنامه‌ریزی خطی مختلط عدد صحیح چندهدفه سناریومحور برای طراحی زنجیره تأمین آبزی‌پروری در شرایط عدم قطعیت ارائه شده است. این مدل اهداف اقتصادی (کاهش هزینه کل زنجیره)، اجتماعی (افزایش اشتغال پایدار) و محیط‌زیستی (کاهش مصرف سوخت و انتشار آلاینده‌ها) را هم‌زمان دنبال می‌کند. سه سناریوی خوش‌بینانه، معمولی و بدبینانه برای تحلیل عدم قطعیت‌ها در مدل وارد و پیاده‌سازی آن با استفاده از کتابخانه PuLP در محیط پایتون انجام شده است. سه روش «اپسیلون-محدودیتی»، «ترکیب وزن‌دار» و «بهینه‌سازی استوار» برای حل و مقایسه مدل به کار رفته‌اند. نتایج نشان داد روش ترکیب وزن‌دار با برقراری تعادل میان اهداف سه‌گانه، بهترین و عملی‌ترین راه‌حل را ارائه می‌دهد و یک گره کلیدی در چابهار را فعال می‌سازد. در این وضعیت هزینه کل زنجیره حدود ۷،۴۱۸،۵۰۰ میلیون ریال، اشتغال پایدار برابر با ۳۹۰،۰۰۰ نفر و مصرف انرژی ۸۳۰،۰۰۰ گیگاژول برآورد شد. در مقابل، دو روش دیگر به‌دلیل محدودیت‌های سخت یا حساسیت بالا نسبت به سناریوهای بدبینانه، فاقد راه‌حل قابل پذیرش بودند. در نهایت، روش ترکیب وزن‌دار به‌عنوان رویکرد برتر و انعطاف‌پذیر برای شرایط بومی جنوب ایران توصیه می‌شود. همچنین مصرف انرژی بالا، ضرورت افزایش وزن هدف محیط‌زیستی (w3=0.3) را جهت ارتقای پایداری در سناریوهای مختلف نشان می‌دهد.