ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В МАЛОВОДНЫХ РЕГИОНАХ С ПОМОЩЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА ФРАНКА–ВУЛЬФА

Avtorlar

  • Утеулиев Ниетбай Утеулиевич

    Нукусский государственный технический университет

  • Кулмуратов Кууанышбай Дуйсенбаевич

    Нукусский государственный технический университет

  • Калханов Полатбек Жумабаевич

    Университет инновационных технологий

Gilt sózler: метод Франка–Вульфа, нелинейное программирование, модель, нелинейная модель, оптимизация, квадратичная функция, целевая функция, задача, метод условного градиента

Annotaciya

В статье построена модель нелинейного программирования для оптимизации распределения посевных площадей на опытном участке площадью 45 га в Чимбайском районе Каракалпакстана между четырьмя культурами – хлопчатником, пшеницей, дыней и машем. В отличие от традиционных линейных моделей применена квадратичная целевая функция, учитывающая убывающую предельную продуктивность и влияние засоления почвы. Модель включает девять групп ограничений – от сезонных водных квот до трудовых и финансовых ресурсов. Задача решена методом Франка–Вульфа. Общая чистая прибыль выросла на 20,5% (с 425,6 до 512,8 млн сум), а эффективность водопользования повысилась на 18,8%.

Paydalanılǵan ádebiyatlar

1. Besbes M., Makhlouf M., Hammami S. Optimal resource allocation in agriculture: a nonlinear programming approach. // European Journal of Operational Research, 2022, 298(3). – P. 1012-1025.

2. Bobojonov I., Lamers J.P.A., Bekchanov M., Djanibekov N., Martius C., Müller M. Optimization of crop allocation under uncertainty: a case study from Uzbekistan. // Agricultural Systems, 2016, 148. – P. 112-121.

3. Chen Y., Zhang W., Li H., Wang J. A nonlinear programming model for optimal irrigation water allocation based on crop water productivity. // Water Resources Management, 2023, 37. -P. 2105-2121.

4. Frank M., Wolfe P. An algorithm for quadratic programming. // Naval Research Logistics Quarterly, 1956, 3(1-2). – P. 95-110.

5. Jaggi M. Revisiting Frank-Wolfe: Projection-Free Sparse Convex Optimization. // Proceedings of the 30th International Conference on Machine Learning (ICML), 2013, 28. – P. 427-435.

6. Karimov A., Matyakubov B., Hamidov M. Sustainable agricultural practices in Karakalpakstan: challenges of water scarcity. // Sustainability, 2024, 16(1). – P. 88.

7. Karimov A., Matyakubov B., Shirokova Y., Okuyama A. Spatial and temporal variation of soil salinity in the lower reaches of the Amu Darya River. // Arid Land Research and Management, 2021, 35(3). – P. 261-278.

8. Khaydarov S., Matyakubov B., Karimov A. Optimizing crop rotation patterns for water saving in the Aral Sea region. // Central Asian Journal of Water Research, 2022, 8(2). – P. 12-28.

9. Salaev O., Matyakubov B., Karimov A. Climate change impact on water resources and crop yield in the lower reaches of the Amudarya river. //Environmental Science & Policy, 2023, 140. –P. 11-23.

10. Zhu X., Zhang J., Zhang X., Liu J. Mathematical modeling of crop yield response to water deficit: a review. // Agricultural Systems, 2022, 196. – P. 103325.