Diapositiva 1

MODELO BIOECONÓMICO DE OPTIMIZACIÓN
LINEAL PARA SISTEMAS LECHEROS DE LA ZONA
SUR DE CHILE.
Lineal optimization bioeconomic model for dairy production
systems in southern Chile.
Paul Escobar Bahamondes
CRI - Remehue, Osorno.
cescobar@inia.cl
Investigación financiada por el Consorcio Tecnológico de la Leche SA.; Proyecto FIA FIC-CS-C-2004-1-P-001
Sistemas de producción de leche
Sistemas
productivos
multivariables
Comparación de sistemas
Sistema Americano
Sistema
Neozelandés
Raza
Holstein Friesian
Jersey
Rendimiento
7.000 lts
5.000 lts
% Grasa
3.4
5.37
% Proteína
3.32
3.92
Sólidos
12.26
14.91
Alimentación
Ensilaje de Maíz, Heno
Alfalfa, Concentrados
Praderas
Uso de
Concentrados
Alto
Bajo
Sistema de
Alimentación
Estabulado o semiestabulado
Libre
Valor
Enfocado al animal
Enfocado a la pradera
Comparación Sistemas de Producción
(proporción de costos)
MACRO
ZONA
REGIONES/PROVINCIAS/COMUN
AS
COMPONENTES DEL SISTEMA
NIVEL PRODUCTIVO
1
2
3
V y RM Casablanca - Melipilla
VI Rancagua -- San Fernando
VII Curicó – Talca – Linares
Vacas Holstein Friesian (HF). Predomina la estubulación.
Alfalfa y maíz bajo riego. Uso intenso de concentrados y subproductos.
6,000 a 12,000
L / vaca / año.
VIII Los Angeles- Chillan
Concepción
IX Angol- Renaico
Vacas HF. Predomina la estubulación.
Alfalfa-Maíz-Praderas perennes y de rotación, bajo riego.
Uso de concentrados y subproductos
6.000 y 20.000
L / ha / año.
IX Victoria-Lautaro-Vilcún-Temuco
Freire- Pitrufquen-GorbeaLoncoche
Vacas HF, Frisón, y cruzas con otras razas. Estabulación y pastoreo.
Praderas polifíticas mejoradas con especies perennes, de rotación y cultivos
forrajeros; en secano y bajo riego .Uso de concentrados y subproductos
3.000 y 20.000
L / ha / año.
4
XIV Llano central Valdivia,
Lanco - Máfil - Los Lagos - Paillaco,
Ranco y Río Bueno.
Vacas HF, Frisón , y cruzas con otras razas. Predomina el pastoreo.
Praderas polifíticas mejoradas. Otras con especies perennes ,de rotación y cultivos
forrajeros; predomina el secano, algo de riego. Uso de concentrados y
subproductos
5
X Llano central
San Pablo - Osorno - Purranque (Casma)
6
X Llano sur y oeste Llanquihue,
Puerto Varas - Puerto Montt Chiloe - Ancud.
7
IX, XIV y X Precordillera Andina
Villarrica - Panguipulli - FutronoLago Ranco - Puyehue - Pto Octay
8
X y XIV Precordillera Costa
Fresia - Purranque (crucero) - Río
negro - Osorno - La Unión.
Vacas HF, Frisón , Overo Colorado (O.C.) ,y cruzas con otras razas. Predomina el
pastoreo.
Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con
especies perennes ,de rotación, y cultivos forrajeros de verano e invierno. Predomina
el secano ; riego escaso. Uso de concentrados y subproductos.
Vacas O.C., Frisón , HF y cruzas con otras razas. Predomina el pastoreo
Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con
especies perennes ,de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno y verano ; en
secano. Uso de concentrados y subproductos
Vacas Frisón, HF, OC y cruzas con otras razas. Predomina el pastoreo
Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con
especies perennes ,de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno ; en secano.
Uso de concentrados y subproductos
Vacas Frisón, HF, OC y cruzas con otras razas. Predomina el pastoreo
Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con
especies perennes ,de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno/verano ;
suelos rojo arcillosos ; Secano y algo de riego. Uso de concentrados y subproductos.
3.000 y 20.000
L / ha / año.
3.000 y 20.000
L / ha / año.
3.000 y 20.000
L / ha / año.
3.000 y 16.000
L / ha / año.
3.000 y 16.000
L / ha / año.
Lanuza et al, 2009. sin publicar. Proyecto M1P2. Identificación y monitoreo de sistemas de producción de leche competitivos por
macrozonas homogéneas en Chile de la plataforma predial del Consorcio Lechero
Fuente: Odepa – Sep 2011
Jul-11
May-11
Mar-11
Ene-11
Nov-10
Sep-10
Jul-10
May-10
Mar-10
Ene-10
Nov-09
Sep-09
Jul-09
May-09
Mar-09
Ene-09
Nov-08
Sep-08
Jul-08
May-08
Mar-08
Ene-08
Nov-07
Sep-07
Jul-07
May-07
Mar-07
Ene-07
Nov-06
Sep-06
Jul-06
May-06
Mar-06
Ene-06
Nov-05
Sep-05
Jul-05
May-05
Mar-05
Ene-05
Precios promedios reales de leche cruda pagados a productor
X y XIV Región enero-2005 – Julio 2011 ($/L Jul 2011)
250,0
200,0
150,0
100,0
50,0
0,0
Precios de fertilizantes mercado interno
mayo-10 - sep 11 ($/Ton sep 2011)
700.000
600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
100.000
Fosfato diamónico
Sulfato de potasio
Salitre potásico
Superfosfato triple
Salitre sódico
Urea
Fuente: Odepa - Sep 2011
05/2011
04/2011
03/2011
02/2011
01/2011
12/2010
11/2010
10/2010
09/2010
08/2010
07/2010
06/2010
05/2010
0
•
•
Rentabilidad de las explotaciones lecheras se ve
amenazada por múltiples factores.
Resultados económicos están determinados por el
uso de variables biológicas y técnicas, y el
enfrentarse a un escenario dinámico de cambio en
los precios de los insumos.
•
Por lo anterior la utilización de modelos
bioeconómicos
puede
ser
una
poderosa
herramienta de análisis del presente y escenarios
futuros, ante las complejas interacciones entre las
variables del rubro.
OBJETIVO
•
Diseñar una plataforma de optimización predial
utilizando PL, para predios lecheros de la zona sur
de Chile.
MATERIAL Y MÉTODO
El diseño se llevó a cabo en la estación CRI-Remehue,
ubicada en la provincia de Osorno, Región de los Lagos,
Chile.
Como fuente de información parcial de los sistemas
lecheros se utilizó, como prueba, los datos generados por
el proyecto “Identificación y monitoreo de sistemas de
producción de leche competitivos por macrozonas
homogéneas en Chile” de la plataforma gestion predial del
Consorcio Lechero (sin publicar)
Ejemplo de matriz de datos proyecto m1p2
Como modelo base de construcción, se utilizó lo
propuesto por Gehlen, T. 1982
Como plataforma de PL se utilizó la hoja de cálculo
Excel© 2008 para Macintosh, plataforma Intel Core duo
con 2GB de RAM.
El software de optimización lineal fue la librería Solver ©
desarrollada por Frontline Systems.
El algoritmo de optimización es el metodo SIMPLEX.
RESULTADOS
Diseño lógico del sistema
Diseño físico modular del sistema
MÓDULO
FUNCIÓN PRIMARIA
COMENTARIO
Proceso de producción
Diseño del sistema predial.
Estructuración de la matriz de
P.L.
Módulos de precios y de
maquinaria
Determinación de precios e
insumos a usar por el sistema.
--
Módulos de praderas y cultivos
suplementarios
Determinación de precios M.S.
de los recursos forrajeros del
sistema.
Se consideran 6 clasificaciones
económicas de praderas y 6 de
cultivos suplementarios
Módulos de animales de otoño y
primavera
Determinación económica del
ejercicio de producción
Se consideran 6 sistemas de
producción de otoño y 6
sistemas de producción de
primavera
Matriz de programación
Determinación de la máxima
utilidad con el uso de recursos
disponibles
38 x 53
Guía de programación predial
Módulo de precios de insumos
Módulo de precios de maquinaria
Módulo de recursos forrajeros
•
•
•
•
•
•
Pastoreo pradera
permanente pastoreo
Pastoreo pradera
permanente pastoreo y
ensilaje
Pastoreo pradera
permanente pastoreo y
heno
Pradera anual natural
pastoreo
Pradera permamente
regenerada
Pradera permanente de
riego.
Módulo de cultivos suplementarios
•
Nabos forrajeros
•
Alfalfa
•
Avena invernal
•
Grano cereales como
ensilaje
•
Ensilaje de maíz
•
Otros cultivos forrajeros
Módulo de precios para cálculo de procesos de
producción ganadera
Apariencia general de procesos de producción
ganadera
Detalles de procesos de producción ganadera
Detalles de plan de alimentación
Alternativas de programación
•
•
•
•
Vacas en producción ( 4
alternativas por época)
Crianza de terneros y
terneras por época
Crianza de vaquillas y
novillos por época.
Total: 16 sistemas de
producción posibles de
crecer aun mas.
Modelo SIMPLEX de programación lineal
costo variable
incógnita a resolver
función objetivo
restricciones
condición de la variable
Software de resolución de P.L.
Apariencia general de matriz de PL
Apariencia general de matriz de PL – Procesos de
producción
Apariencia general de matriz de PL – Resultados
Ejemplo simulado - Datos M5 genéricos
Ejemplo simulado
Datos M5 restricciones del sistema
Ejemplo simulado
Resultado óptimo generado
ingreso neto cercano
a
$143.126.000 anuales
Aporte del proyecto
En general, el aporte del proyecto terminado es entregar una herramienta
computacional amigable que permita optimizar los sistemas de producción
de leche en forma global, como así mismo simular distintos escenarios
productivos al realizar modificación de precios relativamente sensibles.
Además de lo anterior, el modelo desarrollado permite aportar información
para la toma de decisiones en niveles distintos:
•A través de la modelación de los procesos productivos involucrados en
cada sistema.
•Desarrollo de escenarios productivos para un caso en particular, de tal
manera de orientar las decisiones del agricultor o asesor que busca la
mejor utilidad posible en sus restricciones normales de producción.
•Utilizar partes del modelo para simular procesos de producción
forrajero, realizar análisis de eficiencia en programas de alimentación,
entre otros.
CONCLUSIÓN
•
•
La estructura del modelo fue desarrollado
exitosamente, este se articula en módulos
funcionales que alimentan una matriz de
optimización lineal.
El modelo esta dispuesto para la segunda
fase, esto es, simulación predial o por
etapas.
Investigación financiada por el Consorcio Tecnológico de la Leche SA.; Proyecto FIA FIC-CS-C-2004-1-P-001
AGRADECIMIENTOS
Víctor H. Moreira L., Instituto de Economía Agraria. UACh.
Luis Reyes D., Departamento Agrícola COLUN.
Mario Wulf., Departamento Agrícola SOPROLE.
Rodrigo Arias., Escuela de Agronomía. Universidad Católica de Temuco.