$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

양식장 이용에 대한 수학적 모형
Mathematical Model of Aquaculture Facility Utilization 원문보기

水産海洋敎育硏究 = Journal of fisheries and marine sciences education, v.26 no.2 = no.68, 2014년, pp.444 - 454  

어윤양 (부경대학교)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The range of optimization problem in aquaculture is very wide, resulting from the range of species, mode of operation. Quite a few studies focus marine net-cages, but studies on land based culture farm are few or no. This paper considers a allocation problem to meet production planning in land based...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이 문제를 해결하기 위한 접근방법은 시간에 따른 성장함수를 선형관계 식으로 바꾸거나 분조비용과 수조이용비용의 관계식을 도출하여 제약조건을 단순화 하는 방법 밖에는 없다. 문제의 성격으로 보아 성장함수의 선형화는 불가능하므로 제약조건에 대한 관계식을 검토하여 수학적 모형을 구축하여 시도하고자 한다.
  • 이들은 양식 단계를 4단계로 구분하고 시뮬레이션 방법을 이용하여 해를 구하는 방법을 제시하였다. 본 연구는 다수개의 육상수조를 이용하는 경우에 수학적 최적모형을 이용하여 생산 일정계획 문제 해결을 시도하였다는 데 그 의미가 있다.
  • 성장함수가 단조증가함수이고 오목한 경우에 분조한 수조 이용 시간의 합은 같게 분조한 경우가 가장 적게 된다. 본 연구에서는 같은 규모로 분조를 하는 것을 전제하고 모형을 구축하고자 한다.
  • 수조 분조를 다루는 대표적인 방법이 분조를 가정하고 그 비용을 분석하는 시뮬레이션 접근을 하는 반면에 본 연구에서는 양식장 분조에서의 이용기간에 대한 비선형변수를 직접해결하지 않고 분조횟수와 분조수를 의사결정변수로 하는 모형을 개발하고 해법을 제시하였다. 본 연구에서는 넙치 육상양식장을 사례로 해법을 적용하여 해를 구하고 해법의 성격을 살펴보았다. 이 문제는 본질적으로 할당문제의 일종이라고 할 수 있는 데 제약조건에 비선형함수가 포함된 유형의 할당문제는 연구가 이루어지지 않았다.
  • 본 연구에서는 넙치양식장과 같은 다수개의 수조를 이용하는 경우 수조에 어떤 방식으로 어느 정도로 축양하고 어떻게 언제 분기할 것인가에 대한 문제 즉 생산 일정계획(production scheduling)에 대하여 연구하고자 한다. 이에 대한 문제는 수학적 모형화를 하기 어렵고 모형을 구축한 후 해를 구하기가 어렵기 때문에 연구가 이루어지지 않았다.
  • 성장함수가 단조증가함수이어야 한다는 조건은 양식기간에 범위에만 만족하면 되므로 다음의 성장함수 경우를 예로 들어 계산절차를 적용하여 보고자 한다.6)
  • 본 연구는 양식어업 중 육상수조식 양식장의 분조문제를 대상으로 하였다. 수조 분조를 다루는 대표적인 방법이 분조를 가정하고 그 비용을 분석하는 시뮬레이션 접근을 하는 반면에 본 연구에서는 양식장 분조에서의 이용기간에 대한 비선형변수를 직접해결하지 않고 분조횟수와 분조수를 의사결정변수로 하는 모형을 개발하고 해법을 제시하였다. 본 연구에서는 넙치 육상양식장을 사례로 해법을 적용하여 해를 구하고 해법의 성격을 살펴보았다.
  • 양식에 있어서 중요한 의사결정 문제중의 하나는 언제 입식하여 어떠한 방법으로 양식한 후에 언제 출하할 것인가를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 어류 육상양식장에서 수조에 어느 정도 축양을 할 것인가? 수조에 축양하는 것이 한계에 이르렀을 때 몇 개의 수조로 나눌 것인가? 하는 문제에 대하여 생각하여 보고자 한다. 양식의 효율성은 양식장의 환경적 요인, 품종 및 사료효율과 관련된 생물적 요인, 양식장 운영방법에 따른 관리적 요인에 의하여 결정된다.

가설 설정

  • 둘째, 본 연구에서 가정한 양식장은 넙치 육상 양식장이다. 넙치 육상 양식은 매우 기술이 발달하였으며 그 기술이 어느 정도 표준화 단계에 접어들고 있지만 넙치 양식장의 생산 계획에 대한 연구는 아직까지 이루어지지 않았다.
  • 본 연구에서 수조이용에 관련된 문제에 접근하기 위하여 수온은 양식을 하면서 통제하지 않고 물을 공급하는 것으로만 하며 먹이는 성장에 필요한 만큼 즉 포만감을 가질 정도로 지속적으로 사료를 공급하는 것으로 가정한다. 이 경우 성장률은 시간과의 함수관계로 표현이 가능하며 양식 어류의 크기(무게)는 다음과 같은 시간의 함수 표현식으로 나타난다.
  • 양식수조의 수는 p개이고 양식 수조의 크기는 같으며 1개 분조하는 데 발생하는 비용이 s, 그리고 수조에서 양성하는 기간은 χ인 문제를 가정하자.
  • 원칙 1 : 비교 수조 wp k에서 평가집합이 결정된 후 경로에 같은 가지치기 가능수조에서 가지치기하여 평가가 되고 평가 값 중 하나가 가지치기 가능집합으로 되는 경우, 앞 단계 가지치기가 된 수조번호는 가지치기 가능 집합(P)에서 제외시킨다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
양식에 있어 중요한 의사결정은? 양식에 있어서 중요한 의사결정 문제중의 하나는 언제 입식하여 어떠한 방법으로 양식한 후에 언제 출하할 것인가를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 어류 육상양식장에서 수조에 어느 정도 축양을 할 것인가? 수조에 축양하는 것이 한계에 이르렀을 때 몇 개의 수조로 나눌 것인가? 하는 문제에 대하여 생각하여 보고자 한다.
양식의 효율성은 무엇으로 결정되는가? 본 연구에서는 어류 육상양식장에서 수조에 어느 정도 축양을 할 것인가? 수조에 축양하는 것이 한계에 이르렀을 때 몇 개의 수조로 나눌 것인가? 하는 문제에 대하여 생각하여 보고자 한다. 양식의 효율성은 양식장의 환경적 요인, 품종 및 사료효율과 관련된 생물적 요인, 양식장 운영방법에 따른 관리적 요인에 의하여 결정된다. 양식장의 운영방법에 따른 효율성에 대한 문제는 생물학적인 관점에서의 양식조건, 즉 양식공학적인 측면에서 대부분 이루어진다.
넙치 육상양식장을 사례로 해법을 적용하여 해를 구하고 해법의 성격을 살펴본 결과 모형의 해를 어떻게 구했는가? 둘째, 모형의 해를 구하기 위하여 분지가능집합과 평가집합을 구성하고 가지치기탐색법에 기반을 둔 최적화 알고리즘을 개발하였다. 즉, 성장함수의 단조 관계(monotonicity)를 이용하여 효과적인 휴리스틱을 개발하고 비선형 문제의 가지치기탐색법을 개발하였다는 점에서 연구의 의의가 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (24)

  1. Bjorndal, T..Lane, D. E. & Weintraub, A.(2004). Operational research models and the management fo fisheries and aquaculture: a review, European Journal of Operational Research, 156, 533-540. 

  2. Brock, J. A.(1992). Current diagnostic methods for agent and diseases of farmed marine shrimp, In: Fulks, W. & K. L. Main(Eds), Diseases of Cultured Penaeid Shrimp In Asia and the United States. The Oceanic Institute, HI, 209-232. 

  3. Cacho, O. J.(1997). System modelling and bioeconomic modelling in aquaculture, Aquaculture Economic and Management, 1, 45-64. 

  4. Cerrato, R. M.(1990). Interpretable Statistical Tests for Growth Comparisons Using Parameters in Von Bertalanffy Equation, J. Fish. Aquat. Sci., 47, 1416-1426. 

  5. Eh, Y. Y.(2011), "Environmental Effect on Productivity of Flounder Culture Farms," The Journal of Fisheries Business Administration, 44(3), 79-94. 

  6. FAO(http://www.fao.org/docrep/w5449e/w5449e05.htm) 

  7. FIPS(http://www.fips.go.kr) 

  8. Forsberg, O. I.(1996). Optimal stocking and harvesting of size-structured farmed fish: a multi-period linear programming approach, Mathematics and Computers in Simulation, 42, 299-305. 

  9. Forsberg, O. I. & Guttormsen, A. G.(2006). The value of information in salmon farming. Harvesting the right fish at the right time, Aquaculture Economic and Management, 10, 183-200. 

  10. Fulks, W. & Main, K. L.(Eds)(1992). Diseases of cultured Penaeid Shrimp In Asia and the United States. The Oceanic Institute, HI, 209-232. 

  11. Halachmi, I.(2007). Biomass management in recirculating aquaculture systems using queuing network, Aquaculture, 262, 514-520. 

  12. Halachmi l..Simon Y..Guetta R. & Hallermand, E. M.(2005). "A novel computer simulation model for design and management of re-circulating aquaculture systems," Aquacultural Engineering, 32, 443-464. 

  13. Hernandez, J. M..Gasca-Leyva E..Leon, C. J. & Vegara, J. M.(2003). A growth model for gilthead sea bream(Sparus aurata), Ecological Modelling, 165, 265-283. 

  14. Hernandez, J. M. & eon-Santana, M. & Leon, C. J. (2007). The role of the water temperature in the optimal management of marine aquaculture, European Journal of Operational Research, 181, 872-886. 

  15. Kirkwood, G. P.(1983). Estimation of Von Bertalanffy growth curve parameters using both length increment and age-length data, Can. J. Fish. Aquat. Sci., 40, 1405-1411. 

  16. LeaMaster, B.(1992). Shrimp health management procedures, In: Fulks, W. & K. L. Main(Eds), Diseases of cultured Penaeid Shrimp In asia and the United States, The Oceanic Institute, HI, 345-356. 

  17. National Fishries Research & Development Institute (NFRDI) (2006), Standard Manual Olive Flounder Culture. 

  18. Pascoe, S..Wattage, P. & Naik, D.(2002). Optimal harvesting strategies: practice versus theory, Aquaculture Economic and Management, 6, 195-208. 

  19. Schnute, J. T. & Richards, L. J.(1990). A unified approach to the analysis of fish growth, maturity, and survivorship data, Can. J. Fish. Aquat. Sci., 47, 24-40. 

  20. Seginer, I. & Halamachi I.(2008), "Optimal Stocking in intensive aquaculture under sinusoidal temperature, price, and marketing condition," Aquacultural Engineering, 39, 103-112. 

  21. Seginer, I..Mozes, N. & Lahav, O.(2008), A design study on the optimal water refreshment rate in recirculating aquaculture systems, Aquacultural Engineering, 38, 171-180. 

  22. Tian, X..Leung, P. S. & Lee, D. J.(2000), Size economics and optimal scheduling in shrimp production: result from a computer simulation model, Aquacultural Engineering, 22, 289-307. 

  23. Wang, J-K & Leiman, J.(2000). Optimizing multistage shrimp production systems, Aquacultural Engineering, 22, 243-254. 

  24. Yi, Y.(2000). A bioenergetics growth model for Nile Tilapia (Oreocromis niloticus) based on limiting nutrients and fish standing crop in fertilized ponds, Aquacultural Engineering, 18, 157-173. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로