| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Večkriterijska optimizacija prehranske oskrbovalne verige z matematičnim programiranjem : doktorska disertacija
Avtorji:ID Drofenik, Jan (Avtor)
ID Novak-Pintarič, Zorka (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
ID Rozman, Črtomir (Komentor)
Datoteke:.pdf DOK_Drofenik_Jan_2025.pdf (11,76 MB)
MD5: A4531DC52B9EEB81CCBDCEA4CB66FEA1
 
Jezik:Slovenski jezik
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Opis:Prehranska oskrbovalna veriga je eden največjih in najkompleksnejših sistemov, zato jo je treba obravnavati celostno in optimizirati v skladu z načeli trajnostnega razvoja. Vključuje ključne akterje – od pridelave do potrošnikov – ter procese, kot so predelava in distribucija hrane ter ravnanje z odpadno hrano. Pri oblikovanju prihodnjih usmeritev v kmetijstvu je ključno, da so odločitve podprte z numeričnimi analizami. Trenutno ne obstaja sistem, ki bi hkrati upošteval vse tri stebre trajnostnega razvoja, optimiziral razporeditev kmetijskih površin med kulture in načine pridelave, določil obseg živinoreje ter podal natančne vrednosti okoljskih, družbenih in ekonomskih spremenljivk. Namen te doktorske disertacije je zapolniti to vrzel z razvojem izvirnega matematičnega modela, ki omogoča večkriterijsko optimizacijo prehranske oskrbovalne verige in vrednotenje učinkov različnih strateških odločitev. Model je zasnovan na primeru Slovenije, a oblikovan v splošni obliki, zato ga je mogoče z ustreznimi podatki in ob upoštevanju predpostavk prilagoditi katerikoli državi ali regiji. Na osnovi zbranih, analiziranih in strukturiranih podatkov o slovenskem prehranski oskrbovalni verigi smo oblikovali računski model, s katerim smo preučili povezave med posameznimi elementi sistema in iz njih izpeljali ustrezne enačbe. Tako zasnovan računski model nam je omogočil opis trenutnega stanja slovenske prehranske oskrbovalne verige ter identifikacijo ključnih predpostavk in omejitev, ki veljajo znotraj tega sistema. Na tej osnovi smo razvili optimizacijski matematični model, s katerim smo najprej izvedli niz enokriterijskih optimizacij. Te analize so nam omogočile boljše razumevanje ključnih povezav in konfliktov med posameznimi stebri trajnostnega razvoja. Najizrazitejše nasprotje smo zaznali med družbenim in okoljskim stebrom. Na podlagi teh spoznanj smo oblikovali večkriterijsko namensko funkcijo in nato izvedli večkriterijsko optimizacijo, ki omogoča iskanje uravnoteženih kompromisov med okoljskimi, družbenimi in ekonomskimi cilji prehranskega sistema. Ta kaže, da je mogoče izboljšanje slovenske prehranske oskrbovalne verige v luči trajnostnega razvoja z zmanjšanjem živinoreje in s preusmeritvijo v pridelavo hrane rastlinskega izvora ter prehodom na alternativne načine kmetijske pridelave. Pri analizi podatkov smo ugotovili, da za Slovenijo ne obstajajo razčlenjeni podatki o razdelitvi odpadne hrane po vrstah, zato smo izvedli prvo tovrstno oceno in ocenili njen energetski potencial. Ugotovili smo, da bi z anaerobno digestijo lahko pokrili približno 1 % energetskih potreb gospodinjstev. Na podlagi tega smo zasnovali inovativno rešitev za učinkovito pridobivanje toplote iz bioplina, proizvedenga iz odpadne hrane. Za primerjalno vrednotenje trajnosti med državami smo razvili indeks krožnosti in trajnosti kmetijstva, ki omogoča kvantitativno oceno in analizo posameznih kazalnikov. Slovenija se po vrednosti tega indeksa uvršča med vodilne države EU. Indeks smo vključili v optimizacijski model kot dodatno namensko funkcijo, rezultati pa potrjujejo ugotovitve osnovne večkriterijske optimizacije: izboljšanje trajnosti prehranskega sistema v Sloveniji bi bilo možno z določenimi spremembami v strukturi kmetijstva – zlasti s postopnim zmanjševanjem deleža živinoreje, večjim poudarkom na pridelavi rastlinske hrane ter uvajanjem alternativnih in okolju prijaznejših načinov kmetijske pridelave.
Ključne besede:večkriterijska optimizacija, prehranska oskrbovalna veriga, trajnostno kmetijstvo, odpadna hrana, ACS indeks, matematično programiranje
Kraj izida:Maribor
Kraj izvedbe:Maribor
Založnik:[J. Drofenik]
Leto izida:2025
Št. strani:XXI, 177 str.
PID:20.500.12556/DKUM-91811 Novo okno
UDK:519.863:338.439.5/.6(043.3)
COBISS.SI-ID:258713347 Novo okno
Datum objave v DKUM:25.11.2025
Število ogledov:214
Število prenosov:86
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:KTFMB - FKKT
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share



Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:24.04.2025

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Multi-Objective optimization of food supply chain with mathematical programming
Opis:The food supply chain is one of the largest and most complex systems, requiring a holistic approach and optimization in line with the principles of sustainable development. It includes key actors – from production to consumers – and processes such as food processing, distribution, and food waste management. In shaping future agricultural directions, it is crucial that decisions are supported by numerical analyses. Currently, no system exists that simultaneously considers all three pillars of sustainable development, optimizes land allocation among crops and farming methods, determines livestock levels, and provides accurate environmental, social, and economic indicators. This doctoral dissertation addresses this gap through the development of an original mathematical model for multi-criteria optimization of the food supply chain and assessment of strategic policy impacts. The model is based on the case of Slovenia but is structured generically, allowing adaptation to any country or region with appropriate data and assumptions. Using collected and structured data on Slovenia’s food supply chain, we developed a computational model to analyze relationships between system elements and derive corresponding equations. This enabled a description of the system’s current state and identification of key assumptions and constraints. An optimization-based mathematical model was then developed and applied in a series of single-objective optimizations. These revealed interdependencies and trade-offs between sustainability pillars, with the most pronounced conflict between the social and environmental ones. Based on these insights, a multi-objective function was defined and used in multi-criteria optimization to seek balanced compromises among sustainability goals. Results indicate that improvements could be achieved by reducing livestock production, shifting to plant-based food, and introducing alternative farming methods. As detailed data on food waste by type are not available for Slovenia, we conducted the first estimation of this kind and evaluated its energy potential. We found that anaerobic digestion could cover around 1% of household energy demand. An innovative solution was proposed for efficient heat generation from biogas derived from food waste. To support international comparisons of agricultural sustainability, we developed the Agricultural Circularity and Sustainability Index, enabling quantitative evaluation of individual indicators. According to this index, Slovenia ranks among the leading EU countries. The index was integrated into the optimization model as an additional objective function. Results confirm the findings of the core optimization: improvements in Slovenia’s food system sustainability are feasible through structural changes in agriculture – particularly by gradually reducing livestock production, strengthening plant-based production, and adopting environmentally friendly practices.
Ključne besede:multi-criteria optimization, food supply chain, sustainable agriculture, food waste, ACS index, mathematical programming


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici