Aquaculture production optimization in multi-cage farms subject to commercial and 1 operational constraints


Download 0.56 Mb.
Pdf ko'rish
bet6/17
Sana01.11.2023
Hajmi0.56 Mb.
#1736833
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
Bog'liq
AquacultureProductionOptimization

 
310 


3. Model description 
311 
Parameters: 
312 
N, M: maximum number of cages and batches, respectively. 
313 
Vol
c
: capacity (m
3
) of cage 𝑐𝑐 ∈ {1,2, … , 𝑁𝑁} 
314 
Do
max, 
Ds
max
: maximum density of biomass in organic/standard production 
315 
𝑁𝑁
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑝𝑝𝑤𝑤𝑝𝑝
: time horizon (number of weeks) 
316 
T
t
: estimated seawater temperature in week 𝑡𝑡 ∈ {1,2, … , 𝑁𝑁
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑝𝑝𝑤𝑤𝑝𝑝

317 
𝑁𝑁
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
: number of final products. Each product P

with 𝑘𝑘 ∈ �1,2, … , 𝑁𝑁
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
� is determined by a 
318 
species, a type of production (organic/standard) and a minimum commercial size. 
319 
𝑁𝑁
𝑓𝑓𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
: number of available feeds. Each feed F
f
with 𝑓𝑓 ∈ �1,2, … , 𝑁𝑁
𝑓𝑓𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
� has the following 
320 
information: price, % from sustainable exploitation, residual nitrogen and phosphorus
321 
estimation of the impact of feed production (energy use and global warming potential), % fish 
322 
feed and contribution of omega-3. 
323 
Functions: 
324 
M(s,w,T): fish mortality, which depends on the species, its size and water temperature 
325 
p
f
(s,w,pt): fingerling price, as a function of the species, weight and type of production. 
326 
p
d
(w,t,pt): sale price of the final product d, which depends on final weight, harvesting time and 
327 
production type.
328 
feedQ(f,p): a Boolean function that determines whether feed F
f
is suitable for the production of 
329 
product P
p
. 
330 
R
f
(w, T
t
): food ration of feed F
f
, which depends on fish weight and water temperature. 
331 
GR
f
(w, T
t
): growth rate of the fish using feed F
f
, which depends on fish weight and water 
332 
temperature. 
333 
Decision variables: 
334 
Overall production plan: 𝑋𝑋 = �𝑃𝑃
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ

𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝=1,…,𝑁𝑁
𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ=1,…,𝑀𝑀
= �
𝑃𝑃
1,1
⋯ 𝑃𝑃
1,𝑚𝑚



𝑃𝑃
𝑛𝑛,1
⋯ 𝑃𝑃
𝑛𝑛,𝑚𝑚
� 
335 
Planning the production of a batch from a cage: 
336 
𝑃𝑃
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
= �𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
, 𝑃𝑃𝑡𝑡
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
, 𝐹𝐹𝑤𝑤
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
, 𝐹𝐹
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
, 𝐻𝐻𝑆𝑆
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
� 
337 
where 
338 
𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
∈ {1,2, … , 𝑁𝑁
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑝𝑝𝑤𝑤𝑝𝑝
}: seeding date (week number from the initial week) 
339 
𝑃𝑃𝑡𝑡
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
∈ �1,2, … , 𝑁𝑁
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
�: desired final product 
340 
𝐹𝐹𝑤𝑤
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
∈ �𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑖𝑖𝑐𝑐ℎ𝑝𝑝
, 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑖𝑖𝑐𝑐ℎ𝑝𝑝
�: fingerling initial weight
341 
𝐹𝐹
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
∈ �1,2, … , 𝑁𝑁
𝑓𝑓𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
�: feed used for fattening.
342 


𝐻𝐻𝑆𝑆
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝,𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐ℎ
∈ {1,2, … , 𝑁𝑁
𝑤𝑤𝑝𝑝𝑝𝑝𝑤𝑤𝑝𝑝
}: harvesting date (week number from the initial week
343 
never before reaching the minimum commercial weight) 
344 
345 

Download 0.56 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling