نموذج محاکاة مونت کارلو لاستهلاک الطاقة فی انظمة إنتاج القمح تحت الظروف المصریة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 استاذ الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

2 استاذ مساعد الاراضى و المیاه – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

3 طالبة دکتوراه قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث الى استخدام أسلوب محاکاة مونت کارلو لدراسة انتشارعدم التیقین فی نظم إنتاج القمح تحت الظروف المصریة .ولتحقیق هذا الهدف تم استخدام تسعة عشر نظام لانتاج القمح بدءا من عملیات اعداد وتجهیز مرقد البذرة حتى عملیات الحصاد والدراس والتذریة. وتم تشغیل خطوات محاکاة مونت کارلو لعدد  10000محاولة لکل عملیة ،وتم اختیار البدیل ذو التردد العالی فی کل عملیة وکذلک تم حساب الطاقة المستهلکة فی کل نظام . وتم التوصل من خلال النتائج المتحصل علیها الى  ظهور نظام جدید بالإضافة إلى التسعة عشر نظام محل الدراسة وکان إجمالی الطاقة  المستهلکة فی هذا النظام 10205.09میجا جول/ فدان. یتکون  هذا النظام من المحراث الحفار ( وجه واحد ) + المشط القرصی  + القصابیة الحدیدیة + البتانة + آلة التسطیر المعلقة +الری السطحی + نثر السماد یدویا + الرشاشة الظهریة المحمولة لمکافحة الحشائش والحشرات+ الکومباین. وکان النظام الثالث عشر أکثر الأنظمة استهلاکا للطاقة من  ضمن  النظم التسعة عشر محل الدراسة وکان مقدار الاستهلاک 14650.8میجا جول/ فدان فی حین سجل النظام الرابع اقل استهلاکا للطاقة وکان مقدار الاستهلاک 10109.17 میجا جول/ فدان. یتکون  هذا النظام من المحراث المطرحی + المشط القرصی + الزحافة الخشبیة + البتانة + آلة التسطیر المعلقة + الری السطحی + نثر السماد یدویا + الرشاشة الظهریة المحمولة لمکافحة الحشائش والحشرات+ محشة ذاتیة الحرکة+ المقطورة+ الة الدراس الثابتة.
یمکن الاستنتاج من نتائج هذه الدراسة أن نموذج محاکاة مونت کارلو قادر على تحدید  النظام الاقل استهلاکا للطاقة فی انتاج القمح  .

Abd EI-Ghany, H.M.; Abd EI-Salam, M.S.; Hozyen, M. and Afifi , M.H.M.(2012). Effect of deficit irrigation on some growth stages of wheat. Journal of applied sciences research, 8(5):2776-2784.ISSN 1819-544X.
Al-Ghandoor, A.; Jaber J.O.; Al-Hinti I. and Mansour I.M. (2009). Residential past and future energy consumption: Potential savings and environmental impact. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 13(6-7):1262-74.
Asakereh, A.;Shiekhdavoodi, M.J. and Akram, A.(2010).Investigation of Energy Consumption in Agriculture Sector of Iran and their Effect on Air Pollution and Social Cost. Research Journal of Applied Sciences Engineering and Technology 2(5): 401-406, 2010 ISSN: 2040-7467.
Ayyub, B. and Klir, G. (2006). Uncertainty Modeling and Analysis in Engineering and the Sciences. Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL. 378p.
Bonate, P.L. (2001). A Brief Introduction to Monte Carlo Simulation. ClinPharmacokinet, 40 (1): 15-22.
Chaudhary, V.P.;Gangwar B, Pandey, D.K. (2006). Auditing of energy use and output of different cropping systems in India. Agricultural Engineering international the CIGR journal. 5: 1–13.
Davoodi, M.J.  and Houshyar, E. ( 2009). Energy Consumption of Canola and Sunflower Production in Iran. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 6 (4): 381-384.
Embaby, A. T. (1985).A comparison of the different mechanization systems for cereal crop production. M.Sc. thesis, Agric. Eng. Dept. Faculty of agriculture. Cairo University.
Gupta, A. (2011). Monte Carlo simulations modeling and applications.  Indian institute of technology, Kanpur, Indian.
Huseby, A. B.; Vanem, E. and Natvig, B. (2013). A new approach to environmental contours for ocean engineering applications based on direct Monte Carlo simulations, Ocean Engineering, 60, 124-135.
Jacoboni, C. and Lugli, P. (1989). The Monte Carlo Method for Semiconductor Device Simulation, Springer-VerJag/Wien, 1989.
Karimi, M.; Rajabi, P. A.; Tabatabaeefar, A. and Borghei, A. (2008). Energy Analysis of Sugarcane Production in Plant Orchards A Case Study in DebelKhazai Agro-industry in Iran. American-Eurasian J. Agric. Environ. Sci., 4(2): 165-171.
Kizilaslan, H. (2009). Input-output energy analysis of cherries production in Tokat Province of Turkey. Applied Energy. 86: 1354-1358.
Korytkowski, P.; Wisniewski, T.;Rymaszewski, S., (2013). An evolutionary simulation-based optimization approach for dispatching scheduling, Simulation Modeling Practice and Theory, 35, 69-85
Landau, D. P. and Binder, K. A. (2000).Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Second Edition, Cambridge university press.
Law, A.M. and Kelton, W.D. (2000). Simulation Modeling and Analysis, Third ed., McGraw-Hill, New York.
Mohammadi, A.; Tabatabaeefar, A.; Shahin,S.;Rafiee, S. and Keyhani, A. (2008). Energy use and economic analysis of potato production in Iran a case study: Ardabil province. Energy Conversion Manage. 49:3566-3570.
Pellizzi, G. (1992). Use of energy and labour in Italian agriculture. Journal of Agricultural Engineering Research. 52:111-9.
Raychaudhuri, S.(2008).Introduction  to Monte Carlo Simulation. Proceedings of the 2008 Winter Simulation Conference.S. J. Mason, R. R. Hill, L. Mönch, O. Rose, T. Jefferson, J. W. Fowler eds. Oracle Crystal Ball Global Business Unit 390 Interlocken Crescent, Suite 130 Broomfield, C.O. 80021, U.S.A.
Richard, C.F. (1992). Energy in farm production. (Elsevier publishing: Netherlands).
Rubinstein, R.Y. (1981). Simulation and the Monte Carlo method. New York: John Wiley and Sons, Inc. Sciences. Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL. 378p.
Shrestha, D.S. (1998). Energy use efficiency indicator for agriculture. http://www.usaskca/agriculture/caedac/PDF/mcrae.PDF; Accessed, March 2012.
Singh, A. K.; Goyal, V.; Mishra, A. K. and Parihar, S. S.( 2013). Validation of CropSyst simulation model for direct seeded rice–wheat cropping system. CURRENT SCIENCE, VOL. 104, NO. 10, 25.
 Tester, J. ( 2005). Sustainable energy : choosing among options. Cambridge,Mass.: MIT Press.
Verma, S. (1987). Energy in production agriculture and food processing. Prpceeding of the National Conference held at the Punjab Agricultural University ,Ludhana. October 30-31. 
Villada, J. and  Olaya, Y. (2013), A simulation approach for analysis of short-term security of natural gas supply in Colombia, Energy Policy, 53, 11-26.
Winston, W.L. (1991). Operations Research Applications and Algorithms (2nd Ed.).
Woolfson, M. M. and Pert, G.J. (1999). An Introduction to Computer Simulation, Oxford New York, 1999.
Yilmaz, I.; Akcaoz, H. and Ozkan, B. (2005).An analysis of energy use and input costs for cotton production in Turkey. Renew. Ene. 30:145-155.