가. 위험을 고려한 수리계획 모형 설정: 평균-분산(E-V) 프로그래밍
목적함수는 다음 식과 같이 전체 기대 수익에서 “위험회피 계수” ( φ)에 전체 수익의 분산을 뺀 값을 최대화하는 것으로 설정하였다. (Freund ,1956)
max.
[
Z - φ σ2Z]
=∑
n
j = icjxj- φ
∑
n i = 1
∑
n
j = 1σijxixj
∑
nj = 1aijxj≤bi( i = 1, …,m) , xj≥0 all j. (단, xj 들은 선택변수로서 재배면 적, cj는 10a당 소득으로 불확정 모수 )
( cj 들의 평균이 cj 이고, 공분산은 σij( σii= σ2i) 라면, 목적함수 (Z)의 평균과 분
산은 각각, Z =
∑
nj = 1cjxj , σ2Z=
∑
ni = 1
∑
nj = 1σijxixj . 임)
< 전산프로그램의 목적함수 및 제약조건 예시>
☞ 오이 재배면적 X(10a 기준), 호박 재배면적 Y(10a 기준) 라고 하고 각각의 10a당 소득을 p1, p2라고 하면, 수리계획법의 목적함수와 제약조건은 다음과 같이 설정할 수 있으며, 이러한 목적함수와 제약조건 하에서 오이 재배면적 X와 호박 재배면적 Y 및 총소득을 구하는 문제임.
□ 목적함수
p1*X + p2 *Y- Φ( σ11
X
2+ σ12XY+ σ
21YX + σ
22Y
2)< p1, p2는 각각 과거 5년치의 10a당 소득의 평균, Φ는 위험회피계수, σ는 과거 5 년치의 10a당 소득의 분산 및 공분산>
□ 제약조건 ① 노동력 제약
※지역별 강우 확률을 반영하여 월별 순별 노동 가능량을 산정하며, 시설채소를 선 택한 경우에는 강우 확률을 고려하지 않음.
․ 1월 상순 12.2(기술계수)X + 14.5(기술계수)Y ≤ 1월 상순 노동 가능량(1-강우 확률)
1월 중순 …
1월 하순 … ․ 2월
… … ․ 12월 ② 토지제약
․ X + Y ≤ 경지면적(자작지+임차지) ③ 양수조건
․ X>0, Y>0
나. 대상품목 및 범위
이 연구에서 수리계획법에 의한 경영계획 수립은 채소 중심의 단일경영으로 상정하 고, 논농사 등과 결합되는 수도작 복합경영은 경영설계에 포함하지 않았다. 또한 경영 설계에 도입 가능한 품목 범위도 채소류에 한정하고, 소득과 노동력 등 경영설계를 위 한 기초자료를 이용할 수 있는 품목으로서, 농촌진흥청 농업경영관실에서 조사한 「농축 산물 표준소득」 및 「작업단계별 노동력 투하시간」 자료에 수록된 품목으로 한정하였다.
구체적으로 시설채소 중심의 과채류 16개 품목, 엽채류 8개 품목, 근채류 10개 품목, 양 념채소 9개 품목의 총 43개 품목 등이다.
․ 과채류 : 노지수박, 시설수박(반촉성), 노지참외, 시설참외, 시설딸기(촉성), 시설딸 기(반촉성), 시설토마토(촉성), 시설토마토(반촉성), 방울토마토, 노지호박, 시설호 박(촉성), 시설호박(반촉성), 시설오이(촉성), 시설오이(반촉성), 시설가지(촉성), 시 설가지(반촉성)
․ 엽채류 : 가을배추, 고랭지배추, 봄배추, 양배추(봄), 양배추(여름), 하우스배추, 시 설상추(포기), 시설상추(치마)
․ 근채류 : 당근(가을), 당근(고냉지), 당근(노지월동), 가을무, 고랭지무, 봄무, 하우 스무, 봄감자, 가을감자, 고랭지감자
․ 양념채소류 : 마늘(한지형), 마늘(난지형), 노지고추, 시설고추(촉성), 시설고추(반 촉성), 양파, 대파, 쪽파, 생강
품목별 소득 자료는 「농축산물표준소득」에서 집계한 10a당 소득을 이용하였으며, 1996∼2000년간의 최근 5년 자료를 토대로 품목별 평균 소득과 소득의 분산-공분산을 계산하였다. 또한 작목별 노동력 투하시간은 농촌진흥청 농업경영관실에서 표준소득자 료를 토대로 경영진단설계를 위하여 조사한 자료이며, 농촌진흥청의 권장영농기술을 수 용한 농가의 기술이라고 할 수 있다.