26454

توسعه مدل عامل بنيان جهت شبيه سازي-بهينه سازي رفتار كشاورزان و الگوي كشت بهينه؛ مطالعه موردي دشت عجب شير

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش محيط زيست

1397

1400/10/1

دكتر عباس افشار - دكتر مهدي ضرغامي

مهندسي عمران

امروزه براي مدلسازي سيستم هاي پيچيده؛ از ابزارهايي همچون مدلسازي به روش عامل بنيان استفاده مي شود. سيستم هاي منابع آب از آن قبيل سيستم هايي هستند كه به صورت مستقيم متاثر از رفتار انسان ها است. مدلسازي به روش عامل بنيان به عنوان ابزاري مؤثر در زمينه مدلسازي رفتارهاي عواملي كه داراي حافظه، ويژگيهاي مختص به خود و ... به كار برده ميشود. در اين مطالعه به جهت سنجش مولفه هاي رفتاري تاثيرگذار بر رفتار حفاظت از آب كشاورزان از تلفيق مدل عامل بنيان و مدل اعتقادات سلامت استفاده شده است كه اين مدل داراي هفت مولفه اساسي از جمله شدت درك شده، حساسيت درك شده، موانع درك شده، منافع درك شده، خودكارآمدي، تشويق به عمل و عقايد عمومي است. در مدل عامل بنيان پيشنهادي در گام اول به بررسي وضعيت اقتصادي كشاورزان پرداخته ميشود، به اين صورت كه با كسر ميانگين هزينههاي كشت محصول در سال جاري از درآمد خالص حاصل از زراعت سال گذشته و مقايسه عدد حاصلشده با خط فقر، وضعيت اقتصادي كشاورز مشخص ميشود. در گام دوم كه بررسي وضعيت منابع آبي منطقه مطالعاتي است، كشاورزاني كه به سبب وضعيت مالي مناسب (بالاتر از خط فقر)، به اين گام رسيده اند با توجه به پيشبيني آب منطقه اي مبني بر خشكسالي يا ترسالي سال پيشرو، در مورد زراعت سال پيشرو (كشت محصول پر آببر يا كم آب بر) تصميم گيري ميكنند. در گام سوم با استفاده از مدل اعتقادات سلامت به شناخت عوامل روانشناختي موثر بر سنجش ميزان تمايل به حفاظت از آب كشاورزاني كه خشكسالي را از طريق آب منطقه اي متوجه شده اند پرداخته ميشود. با استفاده از روش معادلات ساختاري عوامل موثر بر رفتار تمايل به حفاظت از آب پارامترهاي حساسيت درك شده، منافع درك شده، باورهاي عمومي و خودكارآمدي به دست آمد. در ادامه با توجه به اين مدل، تمايل كشاورزان (پايين، متوسط و بالا) به دست ميآيد و كشاورزان بنا به تمايلات خود الگوي كشت انتخاب ميكنند. نتايج صحت سنجي چارچوب پيشنهادي نشانگر تخمين مناسب مدل از جريان ورودي به درياچه اروميه در مقايسه با دادههاي مشاهداتي ايستگاه هيدرومتري شيشوان است كه به اين منظور از دو شاخص آماري ريشه ميانگين مربعات خطا ( RMSE ) و شاخص نش-ساتكليف ( NS ) استفاده شد و به ترتيب اعداد 268 / 0 و 912 / 0 براي اين شاخصها به دست آمد كه در محدوده بسيار مناسبي قرار دارند. همچنين نتايج چارچوب پيشنهادي بيانگر كاهش مصرف آب در صورت تغيير مولفه هاي مدل اعتقادات سلامت (سناريو اجتماعي) و همچنين اعمال الگوي كشت كم آب بر براي كشاورزان پر مصرف (سناريو زيست محيطي) است. بنابراين به منظور كاهش مصرف آب در منطقه مطالعاتي بايد اقداماتي توسط ادارات مرتبط با آب و كشاورزي منطقه انجام شود كه سبب افزايش همكاري ميان كشاورزان، همكاري كشاورزان با مسئولين و جلوگيري از زراعت محصولات در اين منطقه توسط غير بوميان شود. از ديگر نتايج مدل ميتوان به زندگي حداقل 60 % از كشاورزان منطقه مطالعاتي اشاره كرد كه زير خط فقر هستند و به اين منظور با استفاده از محصولات پرآببر و پرسود در جهت تامين نيازهاي مالي خود در تلاش هستند. همچنين از باقيمانده كشاورزان منطقه، عموما كشاورزان جوان تحصيلكرده و داراي زمينهاي بزرگ و متوسط در راستاي حفاظت از آب گام برميدارند.

1401/02/17

Development of Agent-Based Model for Simulation- Optimization of Farmers’ Behaviors and Optimal Cropping Pattern; Case Study of Ajabshir Plain

12/22/2022 12:00:00 AM

Today for modeling complex systems, systems in which various factors, including human factors, are involved, modeling methodes such as agent-based modeling are used. Water resource systems are such systems that are directly affected by human behavior. agent-based modeling is used as an effective tool in modeling the behaviors of agents that have memory, specific characteristics, etc. In this study, to measure the behavioral components affecting farmers' water conservation behavior, a combination of agent-based model and health beliefs model has been used. This model has seven basic components including perceived severity, perceived susceptibility, perceived barriers, perceived benefits, self-efficacy, cues to action and general beliefs. In this proposed framework, in the first step, the economic situation of farmers was examined according to the crops that were harvested last year and the net income from it, and its comparison with the poverty line. In the second step, farmers who are in a suitable financial position (above the poverty line), according to the situation of water resources (wet or drought), through the predictions obtained by Bayesian network, decide whether to planting a crop with high water consumption or not. In the third step, the intention of farmers who have noticed drought through regional water agent is measured and according to the model of health beliefs, the intention of farmers (low, medium, and high) is obtained and they choose their cropping pattern according to their intentions. The results of the model show that life below the poverty line of at least 60% of the farmers in the study area who are trying to meet their financial needs by using high-yield and profitable products. The results of the validation of the proposed framework show the appropriate estimation of the model from the flow to Lake Urmia in comparison with the observational data of Shishvan hydrometric station. For this purpose, two statistical indices of root mean square error and Nash-Sutcliffe index were used and the numbers 0.268 and 0.912 were obtained for these indices, respectively, which are in a very suitable range. Also, the results of the proposed framework indicate a reduction in water consumption if the components of the health belief model change (social scenario) and also apply a low-water cultivation model for high-consumption farmers (environmental scenario).

مدلسازي عامل بنيان , مدل اعتقادات سلامت , شبكه بيزين , تئوري هاي رفتاري , دشت عجب شير

mahdi jahangiri

dr. abbas afshar - dr. mahdi zarghami