Luận văn ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch trong việc sử dụng đất của nông hộ trên địa bàn huyện trùng khánh, tỉnh cao bằng

luận văn

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Đất đai là nguồn tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh và quốc phòng Đất đai chính là nguồn tài nguyên có giá trị nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người Theo Các Mác: “Đất là tư liệu sản xuất nông nghiệp, là điều kiện không thể thiếu được của sự tồn tại và tái sinh của hàng loạt thế hệ loài người kế tiếp nhau” [25]

Hiến pháp 1992 quy định, đất đai được giao cho các tổ chức và cá nhân sử dụng ổn định, lâu dài [22] Chính vì vậy, trong những năm gần đây, đất đai được giao tới tận tay hộ gia đình, nhằm đảm bảo cho đất đai luôn có chủ và được bồi

bổ, khai thác hợp lý, sử dụng đúng mục đích, tiết kiệm, và có hiệu quả

Vấn đề đánh giá sử dụng đất trong các nông hộ từ lâu đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên, việc sử dụng đất như thế nào là hợp lý, có hiệu quả nhằm đảm bảo cho sự phát triển kinh tế nông hộ, nhất là trong lĩnh vực sản xuất nông lâm nghiệp, vẫn luôn là đề tài có tính chất thời

sự, cả về phương diện nghiên cứu khoa học cũng như quản lý nhà nước

Hiện nay, việc ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch, cùng với sự trợ giúp của máy vi tính đang là một trong những phương pháp có nhiều ưu việt,

được triển khai trong hầu hết các lĩnh vực, trong số đó có các ngành kinh tế,

kỹ thuật và quản lý sử dụng đất

Huyện Trùng Khánh là một huyện vùng cao biên giới của tỉnh Cao Bằng, diện tích 46.915 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 7.227,85 ha, chiếm 15,51% tổng diện tích tự nhiên Kinh tế huyện chủ yếu là phát triển nông lâm nghiệp, đất đai chủ yếu thuộc quyền quản lý và sử dụng của nông hộ Vì vậy,

vấn đề sử dụng đất trong nông hộ đang là một vấn đề cấp bách được đặt ra Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch trong việc sử dụng đất của nông hộ trên địa bàn huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung

Trên cơ sở điều tra nông hộ, đánh giá thực trạng và các yếu tố ảnh hưởng tới phát triển kinh tế nông hộ huyện Trùng Khánh, xây dựng mô hình bài toán quy hoạch nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho nông hộ, từ đó đề ra những giải pháp và hướng đi cụ thể cho hộ gia đình trong phát triển kinh tế trên cơ sở các nguồn lực của mình

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Hệ thống hóa những lý luận cơ bản về kết quả, hiệu quả sử dụng đất với phát triển kinh tế nông hộ; về mô hình bài toán quy hoạch; những kinh nghiệm và ứng dụng trong và ngoài nước

- Phân tích, đánh giá thực trạng hoạt động sản xuất và sử dụng đất trong phát triển kinh tế của nông hộ tại huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

- ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch trong phát triển kinh tế nông hộ thông qua việc nâng cao hiệu quả sử dụng đất

- Đề xuất hướng sử dụng đất tối ưu cho nông hộ và đưa ra một số giải pháp trong phát triển kinh tế nông hộ

1.3 Yêu cầu nghiên cứu

- Nắm chắc các văn bản, tài liệu và kiến thức liên quan tới vấn đề sử dụng đất nông hộ

- Các số liệu, tài liệu điều tra phải đảm bảo độ tin cậy, chính xác

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Lý luận cơ bản về hiệu quả và hiệu quả sử dụng đất

2.1.1 Khái niệm về hiệu quả

Trong cuộc sống của chúng ta, nói đến "hiệu quả", tức là chúng ta muốn nói đến việc đánh giá kết quả của một công việc nào đó Khi nghiên cứu

về hiệu quả, do xuất phát từ nhiều góc độ nghiên cứu khác nhau cũng như những quan điểm, nhận thức khác nhau của từng người trong từng hoàn cảnh nên có rất nhiều các quan điểm và cách nhìn nhận khác nhau về hiệu quả [7]

Có thể nói hiệu quả là một phạm trù kinh tế phản ánh mặt chất lượng của các hoạt động Việc nâng cao hiệu quả kinh tế là một đòi hỏi khách quan của mọi nền sản xuất Khi đề cập đến vấn đề hiệu quả, chúng ta cần phân biệt

rõ ba khái niệm cơ bản là hiệu quả kỹ thuật, hiệu quả phân bổ nguồn lực (hiệu quả phân phối) và hiệu quả kinh tế [15]

Hiệu quả kỹ thuật là số lượng sản phẩm cá thể đạt được trên một đơn vị

chi phí đầu vào hay nguồn lực được sử dụng trong điều kiện cụ thể về kỹ thuật hay công nghệ được áp dụng [15] Ta có thể coi hiệu quả kỹ thuật chính là mối quan hệ về mặt vật chất giữa các yếu tố đầu vào và sản lượng đầu ra, nó liên quan đến các đặc tính vật chất của quá trình sản xuất Vì vậy, có thể thấy

nó chính là mục đích phổ biến của mọi hệ thống kinh tế [8]

Hiệu quả phân phối là chỉ tiêu hiệu quả mà trong đó yếu tố đầu vào của

nguồn lực và giá đầu ra của sản phẩm được sử dụng để tính giá trị sản phẩm thu thêm được trên một đồng chi phí bỏ thêm vào của nguồn lực [15]

Hiệu quả kinh tế là một phạm trù kinh tế đạt được khi và chỉ khi đạt

được hiệu quả kỹ thuật và hiệu quả phân phối [12] Đây là một phạm trù kinh

tế được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và phân tích kinh tế Nó thể hiện

mối quan hệ về mặt kinh tế giữa các yếu tố đầu vào và sản lượng đầu ra, có thể tính đến giá cả và sự phối hợp tối ưu các yếu tố đầu vào với những giá cả nhất định Có thể hiểu hiệu quả kinh tế theo công thức sau:

Hiệu quả kinh tế = Hiệu quả kỹ thuật ì Hiệu quả phân phối [8]

Như vậy, hiệu quả kinh tế là mục tiêu nhưng không phải là mục tiêu cuối cùng mà là mục tiêu phương tiện xuyên suốt mọi hoạt động kinh tế Trong kế hoạch và quản lý kinh tế nói chung, hiệu quả là quan hệ so sánh tối

ưu giữa đầu vào và đầu ra, là lợi ích lớn hơn thu được với một chi phí nhất

định, hoặc một kết quả nhất định với chi phí nhỏ hơn Đó chính là bản chất khái niệm của hiệu quả

2.1.2 Phân loại hiệu quả

Có rất nhiều cách phân loại hiệu quả khác nhau, có thể căn cứ vào nội dung và cách biểu hiện của hiệu quả hay vào yêu cầu tổ chức quản lý kinh tế hoặc căn cứ vào các yếu tố cơ bản của sản xuất và phương hướng tác động vào sản xuất, căn cứ vào không gian và thời gian Tuy nhiên, cách phân loại theo nội dung và các biểu hiện của hiệu quả thường được áp dụng nhiều hơn

Theo cách phân loại này, hiệu quả có thể phân làm ba loại: Hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội và hiệu quả môi trường [7, 13]

Như đã đề cập ở trên, hiệu quả kinh tế là một phạm trù kinh tế chung nhất, là khâu trung tâm của tất cả các loại hiệu quả khác Hiệu quả kinh tế có vai trò quyết định tới các hiệu quả còn lại bởi vì trong mọi hoạt động sản xuất, con người đều có mục tiêu chủ yếu là kinh tế và khi có được hiệu quả về xã hội và môi trường

Hiệu quả kinh tế có khả năng lượng hoá, được tính toán tương đối chính xác trong mối quan hệ so sánh giữa lượng kết quả đạt được và chi phí bỏ ra Thông thường, hiệu quả kinh tế được biểu hiện bằng các chỉ tiêu như giá trị

Hiệu quả xã hội là hiệu quả có liên quan mật thiết với hiệu quả kinh tế

Nó thể hiện mục tiêu hoạt động kinh tế của con người qua mối tương quan so sánh giữa kết quả xã hội (kết quả xét về mặt xã hội) và lượng chi phí bỏ ra ở

đây, hiệu quả xã hội nó phản ánh những khía cạnh về mối quan hệ xã hội giữa con người với con người, do vậy việc lượng hoá các chỉ tiêu còn gặp nhiều khó khăn Thông thường, hiệu quả xã hội được phản ánh bằng các chỉ tiêu mang tính định tính như vấn đề công ăn việc làm, xoá đói giảm nghèo, định canh,

định cư, công bằng xã hội

Hiệu quả môi trường là một vấn đề ngày nay rất được toàn xã hội quan tâm và không thể bỏ qua khi đánh giá hiệu quả Điều này có ý nghĩa là mọi hoạt động sản xuất, mọi biện pháp khoa học, kỹ thuật, mọi giải pháp về quản lý được coi là có hiệu quả khi chúng không gây tổn hại hay có những tác

động xấu tới môi trường đất, nước và không khí, không làm ảnh hưởng đến môi sinh và sự đa dạng về sinh học Có được điều đó mới đảm bảo cho một sự phát triển bền vững của mỗi vùng lãnh thổ, mỗi quốc gia cũng như cả cộng

2.1.3 Phương pháp chung để xác định hiệu quả

Thông thường, để xác định hiệu quả, tức là đánh giá hiệu quả một cách

định lượng, người ta dựa vào mối quan hệ giữa các yếu tố đầu vào và đầu ra hay giữa lượng kết quả thu được so với lượng chi phí bỏ ra

Công thức chung để xác định hiệu quả là:

Q - Chỉ tiêu đánh giá kết quả hay lượng kết quả đầu ra Nó có thể

được phản ánh bằng hiện vật hay giá trị và được thể hiện bằng giá trị sản xuất, thu nhập hay lợi nhuận

K - Chỉ tiêu phản ánh chi phí hay lượng chi phí đầu vào Tương

tự, K cũng có được phản ánh bằng hiện vật hay giá trị

Công thức này phản ánh rõ mức độ hiệu quả sử dụng của các nguồn lực sản xuất Ngoài công thức trên, khi xác định hiệu quả, người ta còn sử dụng một số công thức như:

- Trị số tuyệt đối của hiệu quả = (Q - K) → Max Công thức này cho ta biết quy mô, nhưng không cho ta biết được mức độ của hiệu quả

- Trị số tương đối của hiệu quả (hay tỉ suất lợi nhuận) =

MaxK

K

QQK

QH

o t

o t

Trong đó: Hs - Hiệu quả so sánh giữa hai thời kỳ khác nhau,

∆Q - Mức gia tăng về kết quả giữa hai thời kỳ,

Qt, Qo - Lượng kết quả ở hai thời kỳ khác nhau,

∆K - Mức gia tăng chi phí để tạo ra ∆Q,

Kt, Ko - Lượng chi phí ở hai thời kỳ khác nhau

Trong quy hoạch nói chung, công thức xác định thời hạn hoàn vốn đầu tư để đánh giá hiệu quả sau đây thường được sử dụng [30]

1

2 dd

KT

ư

=

Trong đó: T là thời hạn hoàn vốn (năm),

K là tổng chi phí dầu tư dài hạn (triệu đồng),

d1, d2 là thu nhập thuần trước và sau khi quy hoạch ( triệu đồng) Như vậy, ta có thể thấy rằng lượng kết quả (Q) và lượng chi phí (K) là hai tiêu thức cơ bản để xác định hiệu quả

Để nâng cao hiệu quả nói chung thì bao giờ lượng kết quả đạt được cũng phải lớn hơn lượng chi phí bỏ ra đồng thời phải luôn luôn quan tâm tới việc tiết kiệm chi phí và tương ứng với nó là hạ giá thành sản phẩm Khi đó, chúng ta mới có hiệu quả thực sự và đảm bảo sự phát triển lâu dài, bền vững

2.1.4 Đánh giá hiệu quả sử dụng đất

2.1.4.1 Quan điểm trong đánh giá hiệu quả sử dụng đất

Hiện nay, đánh giá hiệu quả và đánh giá hiệu quả sử dụng đất đang là một vấn đề phức tạp và vẫn còn có những ý kiến khác nhau Tuy nhiên, chúng

ta cũng có thể thấy rằng khi đánh giá hiệu quả, mức độ đáp ứng các nhu cầu xã hội, các yêu cầu về phát triển môi trường với sự tiết kiệm lớn nhất về chi phí và sự tiêu hao các nguồn lực chính là kết quả mong đợi

Đối với sản xuất nông nghiệp, đất đai là nguồn lực quan trọng nhất, là tư liệu sản xuất đặc biệt, không thể thay thế được Nhưng nguồn lực này bị giới hạn và đang có nguy cơ giảm dần về diện tích cũng như chất lượng Chính vì vậy, yêu cầu đặt ra là phải sử dụng đất đai một cách hợp lý, tiết kiệm và đạt hiệu quả cao, tức là với một diện tích đất đai nhất định có thể tiến hành sản

xuất đạt kết quả cao nhất với những chi phí thấp nhất về lao động và các yếu

tố khác trong một khoảng thời gian nhất định

Như vậy, trong đánh giá sử dụng đất nói chung và hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp (đất canh tác) nói riêng, chúng ta không thể tách rời ba mặt hiệu quả: kinh tế, xã hội, môi trường Đây chính là quan điểm xuyên suốt trong

đánh giá hiệu quả sử dụng đất nói riêng và đánh giá hiệu quả nói chung

2.1.4.2 Những nhân tố ảnh hưởng đến đánh giá hiệu quả sử dụng đất

Trong đánh giá hiệu quả sử dụng đất, chúng ta cần quan tâm đến các cây trồng trên đất, đây chính là "đối tượng" mà thông qua đó, chúng ta đánh giá được hiệu quả sử dụng đất

Các cây trồng một mặt chịu tác động của các điều kiện ngoại cảnh, mặt khác chịu tác động của con người thông qua phương thức sản xuất Vì vậy, có thể tổng hợp được các yếu tố ảnh hưởng đến đánh giá hiệu quả sử dụng đất như sau:

- Nhóm các nhân tố tự nhiên

Điều kiện tự nhiên (đất, nước, khí hậu, thời tiết ) là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp, cụ thể và sâu sắc nhất đối với sản xuất nông - lâm nghiệp Thực vật nói chung và cây trồng nói riêng muốn sống, sinh trưởng và phát triển đòi hỏi phải có đầy đủ các yếu tố sinh trưởng là ánh sáng, nhiệt độ, không khí, nước và dinh dưỡng [5] Vì vậy, trong thực tiễn sử dụng đất cần tuân thủ các quy luật tự nhiên, tận dụng các lợi thế nhằm đạt lợi ích cao nhất

về xã hội, môi trường và kinh tế

Mặt khác, các nhân tố thuộc điều kiện tự nhiên như độ phì tự nhiên, vị trí của đất đai hình thành nên địa tô chênh lệch I [8] Rõ ràng, nhóm các nhân tố tự nhiên có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tổ chức sử dụng đất Do

đó, trong đánh giá hiệu quả sử dụng đất không thể không đề cập đến nhóm

- Nhóm các nhân tố kinh tế - xã hội

Nhóm nhân tố này bao gồm rất nhiều yếu tố như dân số, lao động, các cơ chế, chính sách, khoa học kỹ thuật, cơ cấu kinh tế, thị trường Chúng thường có ý nghĩa quyết định đối với việc sử dụng đất đai theo các yêu cầu của chính sách phát triển, mục tiêu kinh tế trong từng thời kỳ nhất định Đồng thời, việc sử dụng đất đai như thế nào còn tuỳ tuộc vào các quyết định của con người, bởi nhu cầu của thị trường Các nhân tố này chúng có mối quan hệ qua lại, ràng buộc lẫn nhau trong quá trình sử dụng đất Do đó, khi đánh giá hiệu quả sử dụng đất cần phải nghiên cứu chúng một cách tổng hợp, hài hoà

- Nhóm các nhân tố kinh tế - tổ chức

Nhóm nhân tố này bao gồm các yếu tố chính như:

+ Công tác quy hoạch và bố trí sản xuất: Việc quy hoạch và bố trí sản xuất được dựa trên cơ sở phân vùng sinh thái nông nghiệp và căn cứ vào các phân tích, dự báo Đây là cơ sở để phát triển hệ thống cây trồng, vật nuôi cũng như khai thác sử dụng đất một cách đầy đủ, hợp lý, tạo điều kiện thuận lợi để

đầu tư thâm nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp

+ Hình thức tổ chức sản xuất: Yếu tố này có ảnh hưởng trực tiếp đến việc tổ chức khai thác và nâng cao hiệu quả sử dụng đất [10] Vì thế, phát huy thế mạnh của các loại hình tổ chức sử dụng đất là rất cần thiết Điều đó đòi hỏi phải thực hiện đa dạng hoá, xác lập hệ thống tổ chức sản xuất, phù hợp với việc sử dụng đất một cách bền vững

2.1.4.3 Lựa chọn hệ thống chỉ tiêu khi đánh giá hiệu quả sử dụng đất

Hiệu quả là một phạm trù hết sức phức tạp với sự thể hiện phong phú và

đa dạng, đặc biệt là trong sản xuất nông nghiệp Do vậy, khi đánh giá hiệu quả

sử dụng đất, cần phải có một hệ thống chỉ tiêu để đánh giá Hệ thống chỉ tiêu

đó phải đáp ứng được các yêu cầu sau [13]:

- Đảm bảo tính thống nhất về mặt nội dung với hệ thống chỉ tiêu của nền kinh tế quốc dân nói chung và của ngành công nghiệp nói riêng

- Đảm bảo tính toàn diện và tính hệ thống, tức là có chỉ tiêu của bộ phận, chỉ tiêu chủ yếu và chỉ tiêu phụ

- Đảm bảo tính khoa học, tính đơn giản và tính khả thi

- Phù hợp với đặc điểm và trình độ phát triển của nền nông nghiệp cũng như của nền kinh tế - xã hội nước ta, đồng thời có khả năng so sánh quốc tế trong quan hệ kinh tế đối ngoại, nhất là đối với các sản phẩm xuất khẩu

- Kích thích sản xuất, nhất là sản xuất nông nghiệp phát triển

Xuất phát từ yêu cầu trên, bắt nguồn từ bản chất của hiệu quả, hiện nay khi đánh giá hiệu quả kinh tế sử dụng đất có rất nhiều các chỉ tiêu và cách xác

định chỉ tiêu, tuỳ thuộc vào mục đích và phạm vi nghiên cứu Dựa trên cơ sở khoa học của hiệu quả kinh tế và các đặc điểm, yêu cầu nghiên cứu, có thể xác

định hai hệ thống chỉ tiêu 1 và 2 [7]

Hai hệ thống chỉ tiêu 1 và 2 có từng ưu điểm riêng của mình Hệ thống chỉ tiêu 1 phù hợp với việc đánh giá hiệu quả đối với các hộ nông dân, trang trại, cơ sở sản xuất, doanh nghiệp có quy mô sản xuất nhỏ vì ở đó, việc phân

định chi phí lao động, nhất là chi phí lao động tự làm và đánh giá của ngày công lao động thiếu rõ ràng và khó thực hiện Còn hệ thống chỉ tiêu 2 thường

được áp dụng đối với các hộ nông dân, trang trại, cơ sở sản xuất, doanh nghiệp có quy mô sản xuất lớn, ở đó chi phí về lao động, tiền công, tiền lương được phân định rõ ràng

Nhìn chung, trong đánh giá hiệu quả sử dụng đất nói riêng cũng như sản xuất nông nghiệp nói chung thường áp dụng theo hệ thống chỉ tiêu 1 Nó bao gồm các chỉ tiêu chính sau đây:

- Giá trị sản xuất (Gross Outputs - GO): Là toàn bộ giá trị của toàn bộ của cải vật chất và dịch vụ được tạo ra trong một thời kì nhất định (thường là một năm hay một chu kỳ sản xuất) Đối với sử dụng đất, giá trị sản xuất tương ứng với giá trị sản phẩm chính và phụ trong 1 năm

=

+

= n1 i

i i i

iP q p )Q

(GO

Trong đó: Qi, qi là khối lượng sản phẩm chính, phụ của loại i,

Pi, pi là đơn giá sản phẩm chính, phụ của loại i

- Chi phí trung gian (Intermediate Expenditure - IE hay Intermediate Cost): là toàn bộ chi phí vật chất thường xuyên được sử dụng trong quá trình sản xuất ra của cải vật chất và các giá trị dịch vụ trong thời kỳ sản xuất

Trong đó C

∑

=

= n1 j jC

Các chi phí vật chất thường xuyên bao gồm chi phi về nguyên liệu, vật liệu và các giá trị dịch vụ phải đi mua (đi vay, đi thuê ) nhằm đáp ứng cho nhu cầu sản xuất ở đây, chi phí trung gian chưa tính đến chi phí lao động, khấu hao tài sản cố định, tiền thuê đất, tiền thuế sử dụng đất

Trong sử dụng đất, chi phí trung gian bao gồm các chi phí về giống, phân bón, thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật, các loại nguyên liệu, dụng cụ, các dịch vụ về máy móc, vận chuyển, nước tưới, vay vốn

- Giá trị gia tăng (Value Added - VA) (hay giá trị tăng thêm): Là những giá trị mới được tạo ra hay giá trị tăng thêm trong quá trình sản xuất

VA = GO - IE

Trong nền kinh tế thị trường, người sản xuất rất quan tâm tới giá trị gia tăng, đặc biệt là nó được dùng để xem xét và đưa ra những quyết định sản xuất ngắn hạn, ví dụ như: lựa chọn hệ thống cây trồng ngắn ngày, cây hàng năm, các công thức luân canh Giá trị gia tăng chính là kết quả của việc đầu tư chi phí sản xuất vật chất, lao động sống của từng hộ nông dân, từng trang trại, từng cơ sở sản xuất, doanh nghiệp với khả năng quản lý và sản xuất của họ

- Thu nhập hỗn hợp (Mixed Income - MI):

MI = VA - Dp - T - C Lt

Trong đó: T - tiền thuế sử dụng và các loại thuế khác,

Dp - khấu hao tài sản cố định,

CLt - chi phí lao động đi thuê (nếu có)

Thu nhập hỗn hợp là phần trả công cho lao động chân tay (lao động tự làm) và lao động quản lý của các hộ nông dân, trang trại, cơ sở sản xuất (hay của từng loại hình sử dụng đất) Đây chính là phần thu nhập đảm bảo đời sống cho người lao động và tích luỹ cho tái sản xuất mở rộng

Trên đây là bốn chỉ tiêu chính của hệ thống chỉ tiêu 1 khi đánh giá hiệu quả sử dụng đất Các chỉ tiêu này có thể được tính trên 1 đơn vị diện tích, 1

đơn vị chi phí trung gian, 1 ngày công lao động hay 1 đơn vị chi phí sản xuất nói chung

Do ý nghĩa cũng như ưu thế khác nhau của từng chỉ tiêu đối với việc

đánh giá hiệu quả sử dụng đất nên tuỳ từng địa bàn cụ thể, chúng ta nên chọn những chỉ tiêu nào là phù hợp nhất

Thông thường, đối với vấn đề đánh giá hiệu quả sử dụng đất cũng như phát triển kinh tế nông hộ, các chỉ tiêu về tăng giá trị sản xuất hay tăng tổng thu nhập hỗn hợp được xem là có ưu thế hơn cả

2.1.5 Tình hình nghiên cứu hiệu quả sử dụng đất

2.1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay đã có rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và đề ra nhiều phương pháp đánh giá để từ đó đưa ra những giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất Hầu hết các phương pháp nghiên cứu đều tập trung hướng nghiên cứu vào việc đánh giá hiệu quả đối với từng loại cây trồng, thậm chí từng giống cây trồng để từ đó có thể sắp xếp, bố trí lại một công thức luân canh mới phù hợp hơn nhằm sử dụng đất đai một cách hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả và khai thác một cách tối ưu tiềm năng của đất đai [49]

Những kết quả đạt được trong việc nghiên cứu và áp dụng các hình thức

sử dụng đất suy cho cùng chính là phát triển một nền nông nghiệp sinh thái theo hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá [18] Đó là sự đa dạng hoá sản phẩm, ứng dụng các thành tựu khoa học - kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất lao động, năng suất và chất lượng sản phẩm đồng thời bảo vệ và cải tạo đất

Đó là việc chú trọng đẩy mạnh công tác thuỷ lợi, ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về giống, phân bón, kỹ thuật canh tác, các công thức luân canh mới để ngày càng nâng cao hiệu quả sử dụng đất đồng thời bảo vệ môi sinh, môi trường

Xuất phát từ các vấn đề đó, nhiều nước đã có sự dịch chuyển cơ cấu nông nghiệp theo hướng kết hợp hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội với bảo vệ môi trường tự nhiên, môi trường sinh thái, hướng tới một nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững

2.1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Trong những năm qua, ở nước ta nhiều tác giả đã có các công trình nghiên cứu về sử dụng đất Đặc biệt, các tác giả đều chú trọng đến công tác lai tạo và chọn giống cây trồng mới có năng suất và chất lượng cao để đưa vào sản xuất Bên cạnh đó, các tác giả cũng chú ý tới việc nghiên cứu đưa ra các

công thức luân canh mới, các kiểu sử dụng đất mới ngày càng khai thác tốt hơn tiềm năng của đất đai, nâng cao hiệu quả sử dụng đất

Nước ta là nước nông nghiệp, do đó vấn đề lương thực và thực phẩm có

ý nghĩa rất quan trọng Với chủ trương thâm canh, tăng vụ, mở rộng diện tích kết hợp với các thành tựu khoa học và công nghệ đã đưa nước ta từ một nước phải nhập khẩu lương thực trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới Cùng với chương trình quốc gia về lương thực và thực phẩm, việc Chính phủ cho phép thành lập Uỷ ban quốc gia về an ninh lương thực đã đưa nền nông nghiệp nước ta phát triển theo hướng mới: công nghiệp hoá và hiện đại hoá trên cơ sở bảo vệ môi trường, xây dựng và phát triển một nền nông nghiệp sinh thái ổn định và bền vững Điều đáng nhấn mạnh là đã có sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng toàn diện và hiệu quả hơn, phá thế độc canh cây lúa, tăng tỷ trọng các nhóm cây cho hiệu quả kinh tế cao và có tác dụng bảo

vệ cải tạo đất

Cũng trong những năm gần đây, nhiều công trình nghiên cứu cấp quốc gia đã được tiến hành trong nghiên cứu sử dụng đất và ngày càng phát huy hiệu quả, đó là [49]:

- Chương trình quy hoạch tổng thể vùng đồng bằng sông Hồng (Dự án VIE/89/032)

- Chương trình nghiên cứu phân loại vùng sinh thái, hệ thống giống lúa,

hệ thống cây trồng vùng đồng bằng sông Hồng do GS.VS Đào Thế Tuấn chủ trì và vùng đồng bằng sông Cửu Long do GS.VS Nguyễn Văn Luật chủ trì

- Chương trình đồng trũng (1985 - 1987) do Uỷ ban kế hoạch hoá Nhà nước chủ trì

- Chương trình Bản đồ canh tác (1998 - 1990) do Uỷ ban khoa học Nhà nước chủ trì

Bên cạnh đó, vấn đề luân canh tăng vụ, trồng gối, trồng xen nhằm sử dụng nguồn lực đất đai, khí hậu để bố trí cây trồng, nâng cao hiệu quả sử dụng đất cũng được nhiều tác giả đề cập

Từ khi có cơ chế thị trường, dưới tác động của nó, nhiều mô hình canh tác, nhiều công thức luân canh mới đã xuất hiện và đạt hiệu quả cao trên từng vùng sinh thái ở vùng đồng bằng sông Hồng xuất hiện nhiều mô hình luân canh 3 - 4 vụ/năm, đạt hiệu quả kinh tế cao, nhất là ở các vùng ven đô, vùng tưới tiêu nước chủ động đã có những “vành đai xanh”, những điển hình về sử dụng đất đai hiệu quả cao

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu cũng như thực tiễn sản xuất mới chỉ giải quyết được phần nào những vấn đề được đặt ra trong việc sử dụng đất

đai hiện nay Có những mô hình cho năng suất cây trồng cao, bảo vệ môi trường nhưng hiệu quả kinh tế thấp; có mô hình đạt hiệu quả kinh tế cao trước mắt song chưa có gì đảm bảo cho việc khai thác lâu dài, ổn định, đặc biệt có nơi còn làm huỷ hoại môi trường phá huỷ đất Nhưng quan trọng nhất là chúng ta cần có sự đánh giá mối quan hệ của việc gắn chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp nói riêng và cơ cấu kinh tế nói nông thôn nói chung để từ

đó đưa ra những giải pháp thích hợp trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng đất nói riêng và phát triển kinh tế hộ nói chung, hướng tới một nền nông nghiệp phát triển toàn diện và bền vững

2.2 Một số vấn đề liên quan tới sử dụng đất nông hộ

2.2.1 Nhận thức chung về nông hộ

2.2.1.1 Các khái niệm cơ bản

- Khái niệm về "hộ"

Hiện nay, có rất nhiều các khái niệm khác nhau về hộ, tuỳ theo quan

điểm của từng nhà khoa học và trong từng lĩnh vực quản lý

Tuy nhiên, cũng có những nét chung để phân biệt về hộ [47]:

+ Chung hay không chung huyết tộc (huyết tộc và quan hệ hôn nhân), + Cùng chung sống dưới một mái nhà,

+ Cùng chung nguồn thu nhập,

+ Cùng ăn chung,

+ Cùng tiến hành sản xuất chung

Song chúng ta cũng cần phải phân biệt giữa hộ và gia đình Tuy cùng

chung sống dưới một mái nhà nhưng chúng có vị trí, chức năng khác nhau: Gia

đình được xem xét trong mối tương quan về mặt xã hội, còn hộ được xem như những đơn vị kinh tế nhỏ nằm trong nền kinh tế Có thể nói gia đình luôn là cơ

sở của hộ vì nó chứa đựng các yếu tố để hình thành các loại hình hộ khác (xét

về mặt xã hội) Về mặt kinh tế, gia đình được coi là một loại hộ cơ bản [47]

- Khái niệm về "hộ nông dân" (nông hộ):

Theo Ellis (1988), hộ nông dân là hộ có phương tiện kiếm sống từ ruộng đất, sử dụng chủ yếu lao động gia đình vào sản xuất, luôn nằm trong một hệ thống kinh tế rộng hơn, nhưng về cơ bản được đặc trưng bởi sự tham gia từng phần vào thị trường với mức độ hoàn hảo không cao [47]

Như vậy, có thể thấy nông hộ là một đơn vị kinh tế cơ sở, vừa là đơn vị sản xuất và đơn vị tiêu dùng, vừa là đơn vị kinh doanh và đơn vị xã hội

Nông hộ là hệ thống cơ bản và là trung tâm của nghiên cứu phát triển

hệ thống nông nghiệp, khi xem xét chúng phải xem xét với các điều kiện và môi trường xung quanh [38]

Có thể nói: Nông hộ chính là một đơn vị kinh tế đặc biệt Đầu vào của sản xuất nông hộ là các nguồn lực sẵn có của nông hộ, tiền vốn sản xuất và cả những sản phẩm trung gian dùng làm nguyên liệu đầu tư sản xuất cho các hoạt

động khác Đầu ra của nó chính là các sản phẩm cho tiêu dùng, các sản phẩm

- Khái niệm "kinh tế hộ nông dân"

Kinh tế hộ nông dân là hình thức tổ chức kinh tế cơ sở của nền sản xuất xã hội, trong đó các nguồn lực như đất đai, lao động, tiền vốn và tư liệu sản xuất được coi là của chung để tiến hành sản xuất [47]

Suy cho cùng, mọi hoạt động sản xuất nông nghiệp đều được tiến hành

cụ thể trong các cơ sở kinh doanh sản xuất và dịch vụ trong lĩnh vực nông nghiệp, trong đó có nông hộ và nông trại, đó là những đơn vị kinh tế trực tiếp sản xuất nông nghiệp trên đồng ruộng Hiện nay, có thể nói chủ thể kinh tế chủ yếu trong nông thôn nước ta hiện nay và trong thời gian không xa nữa chính là nông hộ và nông trại Rõ ràng, kinh tế hộ và trang trại là chủ thể cơ bản, chủ thể gốc và là lực lượng chủ yếu trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp và nông thôn [21]

2.2.1.2 Đặc điểm của kinh tế hộ nông dân [14]

+ Kinh tế hộ nông dân là hình thức kinh tế có quy mô gia đình, các thành viên có mối quan hệ gắn bó với nhau về kinh tế cũng như huyết thống

Về mức độ phát triển có thể trải qua các hình thức: kinh tế hộ sinh tồn, kinh tế

hộ tự cung tự cấp và kinh tế hộ sản xuất hàng hoá

+ Đất đai là yếu tố quan trọng nhất trong các tư liệu sản xuất của hộ nông dân Cuộc sống của họ gắn liền với ruộng đất Giải quyết mối liên hệ giữa nông dân và đất đai là giải quyết vấn đề cơ bản về kinh tế nông hộ

+ Kinh tế hộ chủ yếu sử dụng lao động gia đình, việc thuê mướn lao

động mang tính chất thời vụ không thường xuyên hoặc thuê mướn để đáp ứng nhu cầu khác của gia đình Một thực tế là việc sử dụng lao động trong nông nghiệp rất cao, khác với các ngành kinh tế khác

+ Sản xuất của hộ nông dân là tập hợp các mục đích kinh tế của các thành viên trong gia đình, thường nằm trong một hệ thống sản xuất lớn hơn của cộng đồng Kinh tế hộ nông dân là tế bào kinh tế của sản xuất nông

nghiệp, tất yếu có quan hệ với thị trường song mức độ quan hệ còn thấp, chưa gắn chặt với thị trường Nếu tách họ ra khỏi thị trường họ vẫn tồn tại

+ Kinh tế hộ nông dân là đơn vị kinh tế tự chủ về mặt kinh tế, pháp lý, thể hiện trên các mặt quan hệ sở hữu về tư liệu sản xuất, về quản lý, về phân phối Trong các yếu tố xác nhận hộ nông dân là đơn vị kinh tế tự chủ trình bày

ở trên, quyền được sử dụng ruộng đất lâu dài và làm chủ trong phân phối sản phẩm làm ra là hai yếu tố quan trọng nhất

+ Kinh tế hộ nông dân là chủ thể trong sản xuất nông nghiệp

Hiện nay kinh tế hộ gia đình là một trong những hình thức kinh tế theo quy định được thừa nhận là hình thức kinh tế có hiệu quả nhất trong nông nghiệp Do đặc điểm riêng của ngành nông nghiệp (đối tượng của nó là các cá thể hoặc quần thể sinh vật, kết quả của sản xuất là các sản phẩm nông nghiệp), quá trình sản xuất nông nghiệp không thể phân chia thành các bán thành phẩm Từ người đầu tiên bắt đầu quy trình sản xuất đến sản phẩm cuối cùng vẫn là do các hộ nông dân đảm nhận Hơn ai hết, họ gắn liền cuộc sống của gia đình đình họ với đất đai, với sản phẩm cuối cùng

2.2.1.3 Xu hướng phát triển nông hộ và kinh tế nông hộ

Xu hướng phát triển của nông hộ và kinh tế nông hộ luôn có liên quan chặt chẽ với phát triển nông thôn Đây là một vấn đề phức tạp và rộng lớn, liên quan tới nhiều ngành, nhiều lĩnh vực, không chỉ riêng có nông nghiệp [6]

Đối với nông dân, tính tự chủ có vai trò rất quan trọng và có tính chi phối lớn trong phát triển nông thôn [20] Hiện nay, các chương trình phát triển nông thôn thường được bắt đầu từ kinh tế hộ nông dân Việc nghiên cứu kinh

tế hộ nông dân đòi hỏi tìm ra các nhân tố cản trở và phát triển của nông hộ, từ

đó đề ra các chính sách thích hợp cho phát triển nông hộ cũng như kinh tế hộ nông dân [34]

Để nghiên cứu, xác định được những cản trở cho phát triển kinh tế hộ nông dân, có thể tiến hành theo sơ đồ 1 [48]

Cản trở các vùng sinh thái

Cản trở trong hoạt động kinh tế nông hộ

Cản trở toàn vùng

Sơ đồ 1 Các mức cản trở trong phát triển kinh tế nông hộ

Các yếu tố cản trở chính trong việc phát triển kinh tế hộ nông dân tổng kết lại gồm các yếu tố như đất canh tác, vốn, trình độ dân trí và lao động [48] Vốn có thể nói là yếu tố có tính quyết định nhất đối với sản xuất của nông hộ Theo mục tiêu sản xuất các nhóm hộ khác nhau sẽ có cách sử dụng vốn khác nhau, từ đó gây phân hoá đối với sản xuất của hộ nông dân [1]

Ngoài ra, hiện nay, thị trường, cơ chế chính sách, cơ sở hạ tầng (nhất là thuỷ lợi) là những yếu tố ngày càng mang tính quyết định đối với sản xuất của nông hộ Do vậy, nâng cao khả năng tiếp cận thị trường, mở rộng quy mô sản xuất, đa dạng hoá sản xuất, kết hợp trồng trọt, chăn nuôi và các hoạt động sản xuất phi nông nghiệp khác, khai thác nhân tố mới, các tiến bộ khoa học kỹ thuật là xu hướng chính trong phát triển kinh tế nông hộ hiện nay [31]

2.2.2 Sử dụng đất trong nông hộ

Xét về mặt quản lý và sử dụng đất, kết quả tổng kiểm kê đất đai năm

2000 (bảng 1) cho thấy: Nông hộ (hộ gia đình và các nhân) quản lý và sử dụng chủ yếu là quỹ đất nông nghiệp (đất canh tác) trong cả nước

Bảng 1 Hiện trạng tình hình quản lý và sử dụng đất của nông hộ

số

Tổng diện tích tự nhiên (ha)

Diện tích thuộc nông

hộ (ha)

Tỷ lệ (%)

- Đất chuyên màu và cây CNHN 13 1032964 877218 84,92

- Đất trồng cây HN khác còn lại 16 158316 133095 84,07

(Nguồn: Kết quả Tổng kiểm kê đất đai toàn quốc năm 2000)

Theo kết quả đánh giá các loại hình sử dụng đất của nước ta, loại hình

sử dụng đất 1 lúa (lúa xuân hoặc lúa mùa) không bền vững về kinh tế, các cây trồng cạn ngắn ngày (canh tác nhờ nước trời) không bền vững về môi trường,

trường Do vậy, để phát triển một nền nông nghiệp bền vững phải nhận thức và

tổ chức thực hiện có kết quả các phương thức sử dụng đất, bảo vệ và bồi dưỡng đất, xem đó là một bộ phận quan trọng hợp thành chiến lược sử dụng

đất trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền [25]

Hiện nay, sử dụng đất nông nghiệp cả nước trong những năm qua đã có

sự tiến bộ đáng kể, phù hợp với quy luật của kinh tế thị trường Xu hướng chuyển nhượng, tích tụ đất trong các hộ nông dân ngày một gia tăng, tạo ra khả năng phát triển sản xuất hàng hoá và chuyển dịch cơ cấu kinh tế ở nông thôn Các nhóm cây trồng 1 vụ có hiệu quả kinh tế thấp đã dần được thay thế bằng các cơ cấu cây trồng luân canh 2 - 3 vụ/năm và các cây trồng lâu năm có tốc độ che phủ rộng, hiệu quả kinh tế cao [25]

Một điểm cần chú ý trong sử dụng đất nông hộ ở miền núi là việc giao

đất cho các hộ gia đình cá nhân sử dụng ổn định lâu dài đã làm thay đổi phương thức sử dụng đất, hệ số sử dụng đất, năng suất cây trồng ngày một tăng, hiệu quả sử dụng đất (kinh tế, xã hội và môi trường) tăng lên rõ rệt [43]

Xu thế chuyển đổi hệ thống cây trồng của các hộ nông dân có thể khái quát thành 2 nội dung [41]:

- Thay đổi phương thức canh tác, tức là chuyển đổi cơ cấu cây trồng

- Thâm canh tăng vụ

Ta có thể thấy rằng, nông dân sống trong các điều kiện khác nhau đã có các chiến lược hoạt động tạo thu nhập khác nhau Sự đa dạng trong hoạt động tạo thu nhập được tìm thấy ở những vùng có điều kiện không thuận lợi để giảm thiểu rủi ro Trong khi đó vùng có ưu thế thuận lợi cho một loại cây trồng hoặc cho thâm canh thì thường lựa chọn theo hướng chuyên canh để tăng thu nhập [28] Điều này cho thấy người nông dân đã bắt đầu tiến tới sử dụng đất linh hoạt, tức là việc thay đổi cách sử dụng đất cho phù hợp trước sự thay đổi của điều kiện sản xuất cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sản xuất và hiệu quả kinh tế [40]

2.3 Một số lý luận cơ bản về mô hình bài toán quy hoạch

và ứng dụng của nó

2.3.1 Khái quát về phương pháp mô hình hoá và mô hình toán học

Thực tiễn cuộc sống của chúng ta rất đa dạng, phong phú và phức tạp

đòi hỏi cần phải có nhiều công cụ và phương pháp nghiên cứu và tiếp cận Mô hình hoá là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học

Mô hình của một đối tượng là sự phản ánh hiện thực khách quan của

đối tượng, sự hình dung, tưởng tượng đối tượng đó bằng những ý nghĩ của người nghiên cứu và việc trình bày, thể hiện, diễn đạt những ý nghĩ đó bằng lời văn, chữ viết, hình vẽ, sơ đồ [45]

Thông qua mô hình, chúng ta có thể tìm hiểu, bàn luận về vấn đề cần giải quyết, cũng như thiết kế và kiểm chứng giải pháp trước khi tiến hành thực thi Có thể nói, tư duy trên cơ sở mô hình là phương pháp không thể thiếu

được của mỗi người làm khoa học và kỹ thuật [32]

Giải phápBài toán

Mô hình giải phápThiết kế

Sơ đồ 2 Vai trò của mô hình hoá trong phương pháp làm việc của

người kỹ sư

Mô hình được thể hiện bằng nhiều cách khác nhau, trong đó mô hình toán học là một trong những cách thể hiện phổ biến và đem lại hiệu quả Sự phát triển của máy tính điện tử và các phương pháp tính toán khoa học đã tạo

ra sự bùng nổ của mô hình toán, cấu trúc của mô hình ngày càng đa dạng, phức tạp [2]

Kết quả tính toán phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn thông số mô hình Vì thế, muốn có lời giải đúng cho mọi trường hợp, người tính phải nắm chắc cấu trúc mô hình và có hiểu biết đầy đủ về thực tế, từ độ chính xác của số liệu đo đạc đưa vào mô hình tới đặc điểm địa hình, địa chất, dân sinh, kinh tế được áp dụng [2]

Lý thuyết quy hoạch (bài toán quy hoạch) là một lĩnh vực toán học

được áp dụng trong kinh tế và trong nhiều ngành khoa học khác, cả lý thuyết lẫn thực hành nhằm tối ưu hoá kết quả đạt được và có thể xem như một bộ phận của môn khoa học về hoạt động hợp lý Một nền kinh tế được áp dụng lý thuyết quy hoạch sẽ là một nền kinh tế phát triển hợp lý, dù nó lớn hay nhỏ, vĩ mô hay vi mô, tư nhân hay nhà nước [29]

2.3.1.1 Bài toán quy hoạch tổng quát

Bài toán quy hoạch (còn gọi là bài toán tối ưu) tổng quát được phát biểu như sau [33]:

Cực đại hoá (cực tiểu hoá) hàm: f(x) → Max (Min)

Với các điều kiện: gi(x) (≤ , = , ≥) bi, i = 1, , m với x ∈ Rn

ở đây, hàm f(x) được gọi là hàm mục tiêu, các hàm gi(x) là các hàm ràng buộc, mỗi đẳng thức hay bất đẳng thức gi(x) (≤ , = , ≥) bi được gọi là một ràng buộc

Tập hợp D = { x ∈ Rn⏐ gi(x) (≤ , = , ≥) bi, i = 1, , m} được gọi là miền ràng buộc (hay miền các phương án)

Mỗi phương án x* ∈ D đạt cực đại (cực tiểu) của hàm mục tiêu f(x)

được gọi là phương án tối ưu (lời giải tối ưu) Khi đó, giá trị f(x*) được gọi là giá trị tối ưu của bài toán

2.3.1.2 Các dạng bài toán quy hoạch

Căn cứ vào các tính chất của thành phần bài toán và đối tượng nghiên cứu, bài toán quy hoạch (bài toán tối ưu) có các dạng sau [33, 35]:

- Quy hoạch tuyến tính: khi hàm mục tiêu f(x) và tất cả các ràng buộc

- Quy hoạch tham số: khi các hệ số trong biểu thức của hàm mục tiêu

và của ràng buộc (hệ số đầu vào) phụ thuộc vào tham số

- Quy hoạch ngẫu nhiên: khi các hệ số đầu vào là các biến ngẫu nhiên tuân theo một quy luật phân bố xác suất nhất định

- Quy hoạch mờ: khi các hệ số đầu vào có phân bố mờ, và để phản ánh

độ mờ trong việc định ra các mục tiêu và các ràng buộc, tức là khi giá trị của các hệ số được đánh giá theo chủ quan thông qua kinh nghiệm và số liệu thống kê

- Quy hoạch động: khi đối tượng xét là các quá trình có nhiều giai đoạn nói chung, hay các quá trình phát triển theo thời gian nói riêng

Trong bài toán quy hoạch đa mục tiêu, các mục tiêu thường cạnh tranh với nhau, tức là việc làm tốt hơn mục tiêu này thường dẫn tới việc làm xấu đi

một số mục tiêu khác Vì vậy, việc giải các bài toán đa mục tiêu tức là tìm ra một phương án khả thi tốt nhất theo một nghĩa nào đó, thực chất đây là một bài toán ra quyết định

Để giải các mô hình bài toán tối ưu, ta cần phải xem xét đến bốn khía cạnh sau [35]:

+ Khía cạnh mô hình hoá: mô hình cần phải phản ánh thực tế một cách sát thực

+ Khía cạnh trợ giúp việc ra quyết định: giúp người sử dụng (người ra quyết định) có thể thay đổi các quyết định trung gian một cách thích hợp nhằm cuối cùng đi tới một lời giải thoả mãn nhất

+ Khía cạnh tính toán: phương pháp phải sử dụng các thuật toán tối ưu toàn cục có độ tin cậy và hiệu quả cao

+ Khía cạnh sử dụng: Phương pháp phải tiện lợi, đơn giản, dễ lập trình

và có tính phổ dụng cao

2.3.2 Một số phần mềm giải bài toán quy hoạch

Để giải các bài toán quy hoạch, thông thường, đối với các bài toán quy hoạch tuyến tính đơn mục tiêu, phương pháp đơn hình là một trong những phương pháp phổ biến Còn đối với các bài toán đa mục tiêu hay các bài toán hỗn hợp, có nhiều phương pháp giải và các thuật toán được các nhà toán học trên thế giới đưa ra và áp dụng Các phương pháp và thuật toán này khi giải

đều đòi hỏi phải có sự trợ giúp của máy tính

Do yêu cầu của bài toán quy hoạch cùng với sự phát triển mạnh mẽ của máy tính, hiện nay đã có rất nhiều phần mềm được xây dựng nhằm giải quyết bài toán quy hoạch Mặt khác, đối với mỗi nhà lập trình hay các chuyên gia

đều xây dựng cho mình một phần mềm chuyên dụng riêng để giải các bài toán quy hoạch Sau đây là một số phần mềm được phổ biến

2.3.2.1 Phần mềm EXCEL với mô-đun SOLVER

EXCEL là một phần mềm đóng gói thương phẩm được phát triển trong

bộ phần mềm tin học văn phòng của hàng Microsoft (Mỹ) Phần mềm này

được sử dụng rộng rãi trong tính toán, tổng hợp dữ liệu, xử lý phân tích số liệu thống kê, giải quyết các bài toán quy hoạch

Để giải quyết bài toán quy hoạch, trong EXCEL có mô-đun SOLVER cho phép ta giải bài toán quy hoạch đơn mục tiêu với các giá trị hàm mục tiêu Max, Min hay một giá trị cho trước nào đó

Tuy nhiên, đối với các bài toán quy hoạch phi tuyến, phần mềm EXCEL thường chỉ cho chúng ta phương án tối ưu địa phương mà không thể tìm được phương án tối ưu toàn cục Do vậy, chúng ta chỉ nên sử dụng phần mềm EXCEL để giải quyết các bài toán quy hoạch tuyến tính

2.3.2.2 Phần mềm LINGO

Phần mềm LINGO, cũng như phần mềm EXCEL, là phần mềm đóng gói thương phẩm được sử dụng rộng rãi trong tính toán khoa học, tổng hợp dữ liệu, phân tích số liệu thống kê, giải các bài toán quy hoạch Tuy nhiên, đây là phần mềm chuyên dụng để giải bài toán quy hoạch nên so với EXCEL, LINGO có nhiều chức năng hơn

Sử dụng phần mềm LINGO có thể giải các bài toán trong lĩnh vực vận trù học rất đa dạng cũng như các mô hình dự báo Đặc biệt, ngoài các bài toán quy hoạch tuyến tính, phần mềm LINGO có thể cho phép chúng ta dễ dàng tìm được phương án tối ưu toàn cục cho các bài toán quy hoạch phi tuyến dạng toàn phương

2.3.2.3 Phần mềm RST2ANU

Phần mềm RST2ANU được sử dụng để giải quyết các bài toán tối ưu toàn cục phi tuyến dạng tổng quát với các biến liên tục, các biến nguyên và cho các bài toán hỗn hợp nguyên

Phần mềm RST2ANU sử dụng phương pháp tìm kiếm ngẫu nhiên với thuật giải ngẫu nhiên (RST2ANU), được đưa ra bởi GS Mohan và TS Nguyễn Hải Thanh [50] Đây là thuật giải tìm kiếm ngẫu nhiên có điều khiển và có kết hợp thuật toán mô phỏng quá trình tôi của vật liệu

Phần mềm RST2ANU ngoài ưu điểm giải được các bài toán hỗn hợp nguyên, nó còn có độ tin cậy rất cao trong việc tìm ra các phương án tối ưu toàn cục và có giao diện thân thiện với người sử dụng

2.3.2.4 Phần mềm MULTIOPT

Phần mềm MULTIOPT được xây dựng để giải các bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu và thường áp dụng cho các bài toán quy hoạch kinh tế vùng nông nghiệp, quy hoạch và sử dụng đất đai bền vững

Phần mềm MULTIOPT được xây dựng dựa trên phương pháp trọng số gắn cho các hàm thoả dụng mờ của các mục tiêu qua sự tương tác giữa người

và máy tính do TS Nguyễn Hải Thanh đề xuất ở đây, yếu tố người ra quyết

định rất quan trọng và có ý nghĩa quyết định đối với kết quả bài toán

2.3.2.5 Phần mềm PRELIME

Phần mềm PRELIME là phần mềm được xây dựng để giải quyết các bài toán quy hoạch đa mục tiêu với các hệ số có thể thuộc loại mờ hay ngẫu nhiên, tuỳ theo bản chất cũng như sự đánh giá chủ quan của con người

Phần mềm PRELIME được xây dựng theo phương pháp tương tác dựa trên mức ưu tiên (Preference Level Interative Method) với các mức ưu tiên

được người ra quyết định chỉnh sửa dần trong quá trình đối thoại (tương tác)

với máy tính [51, 52] Như vậy, thông qua một quy trình tính toán được máy tính trợ giúp, người ra quyết định sẽ chỉnh sửa dần các quyết định trung gian

để cuối cùng chọn ra được trong các phương án tối ưu Pareto một phương án tối ưu nhất dựa trên cơ cấu ưu tiên của mình

Phần mềm PRELIME cho phép giải các bài toán tuyến tính và phi tuyến với các biến nguyên cũng như biến liên tục

2.3.3 Một số ứng dụng của bài toán quy hoạch

Sự ứng dụng của toán học và các mô hình toán có trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng , chẳng hạn như: mô tả gen người hay cấu trúc vật chất qua các mô hình toán học; dùng mô hình toán học để thử công hiệu các loại vũ khí nguyên tử; dùng mô hình toán trong y học để phòng chống dịch bệnh, tạo ra các thuốc chữa bệnh mới; dùng mô hình trong các lĩnh vực kinh tế, quản lý thông tin

Riêng trong lĩnh vực nông lâm nghiệp đã có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng toán học và các mô hình toán học Một số nghiên cứu bao gồm:

- ứng dụng phương pháp đơn hình để xác định lân tổng số (Trương Thị Nghĩa - ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh);

- ứng dụng mô hình toán học để khảo nghiệm và nghiên cứu các liên hợp máy nông nghiệp (Đặng Tiến Hoà, Nguyễn Văn Muốn - ĐH Nông Nghiệp I Hà Nội);

- Cải biên thuật toán triển khai phương pháp đơn hình để giải quyết các bài toán quy hoạch đất đai (Hà Minh Hoà - Viện Nghiên cứu Địa chính);

- ứng dụng mô hình toán xây dựng cơ cấu cây trồng sử dụng đất tối ưu (Nguyễn Thị Vòng, Nguyễn Hải Thanh và các cộng sự - ĐH Nông Nghiệp I

Hà Nội [49]);

- ứng dụng bài toán tối ưu đa mục tiêu trong công nghiệp rừng (Nguyễn Văn Bỉ - ĐH Lâm nghiệp [4]);

- ứng dụng bài toán tối ưu phi tuyến đa mục tiêu trong chăn nuôi cá (Nguyễn Văn Cường [11])

Ngoài các ứng dụng trên, các vấn đề nghiên cứu chuyên khảo (study cases) cũng được nhiều tác giả nghiên cứu và triển khai trong thực tế và mang lại lợi ích thiết thực, cho thấy tầm quan trọng của việc ứng dụng các mô hình bài toán quy hoạch trong việc giải quyết các vấn đề thực tế

Như vậy, ta có thể thấy rằng các mô hình bài toán quy hoạch có một vai trò rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế vùng, kinh tế hộ, quản trị kinh doanh nông nghiệp, phát triển nông thôn, quy hoạch sử dụng đất và tài nguyên hợp lý, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, xác định và đánh giá hiệu quả sử dụng đất và tài nguyên, hiệu quả sinh thái môi trường, hoạch định các chính sách tối ưu, thiết kế chế tạo máy, tự động hoá

Các kết quả đạt được trong các nghiên cứu trên là tương đối khả quan

Đây chính là cơ sở cho việc ứng dụng toán học và các mô hình toán học nhằm phát triển nông nghiệp nói riêng cũng như phát triển kinh tế - xã hội nói chung

Các phương pháp tối ưu toán học có thể áp dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp rất đa dạng cũng như trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội khác Một vấn đề được đặt ra khi thiết lập các mô hình bài toán quy hoạch là phải xác định rõ các yêu cầu, các mục tiêu cụ thể cần đạt tới, các điều kiện hạn chế (ràng buộc) của bài toán, các yếu tố đầu vào cần xem xét cũng như phải bỏ ra nhiều công sức để thu thập các dữ liệu thực tế đa dạng với độ tin cậy cao đồng thời cũng cần phải lựa chọn một phương pháp tối ưu toán học phù hợp làm công cụ để giải quyết mô hình bài toán

Bên cạnh đó, việc phân tích các kết quả tính toán đạt được cũng như triển khai, đánh giá và kiểm nghiệm các phương án tối ưu trên thực tế cần phải thận trọng và chính xác với sự cộng tác chặt chẽ của các chuyên gia trên nhiều lĩnh vực, nhất là trong lĩnh vực nông nghiệp và lĩnh vực toán - tin ứng dụng

Do đó, việc ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch cần gắn liền với việc ra quyết định của tập thể người ra quyết định (các chuyên gia)

Nhìn chung, việc ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch trong thực tế thường được tiến hành theo sơ đồ 3

Không cho kết quả

Cho kết quả

Không thoả m∙n

Giải bài toán quy hoạch

3 Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Tình hình sử dụng đất của nông hộ, đặc biệt là các loại đất canh tác và các yếu tố ảnh hưởng, bao gồm: các loại hình sử dụng đất, diện tích, các mô hình sử dụng đất, các cây trồng, vật nuôi, mức đầu tư, công lao động, tình hình tiêu thụ sản phẩm, các yếu tố khác

Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu trên địa bàn huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu các đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội và vấn đề sử dụng

đất nông hộ trên địa bàn huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

- Nghiên cứu, ứng dụng mô hình bài toán quy hoạch vào việc nâng cao hiệu quả sử dụng đất của nông hộ trên địa bàn huyện Trùng Khánh

- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông

hộ huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu

- Thu thập các tài liệu, số liệu thứ cấp kết hợp với điều tra khảo sát thực

địa, điều tra nông thôn, bao gồm:

+ Các tài liệu, số liệu về tự nhiên, kinh tế, xã hội và vấn đề sử dụng đất nông hộ của huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

+ Đi khảo sát thực tế, điều tra thực địa để nắm cụ thể các số liệu và tài liệu có liên quan

- Thu thập các tài liệu, số liệu sơ cấp: nghiên cứu, chọn mẫu điều tra (150 nông hộ tại 3 xã Đình Minh, Cảnh Tiên, Phong Nậm) qua phiếu điều tra nông hộ kết hợp với phỏng vấn nhanh các hộ nông dân, các chuyên gia trên

Sơ đồ 4 Sơ đồ vị trí địa lý huyện Trùng Khánh trong tỉnh Cao Bằng

4 Kết quả nghiên cứu

4.1 Đặc điểm địa bàn nghiên cứu

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

- Phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc

- Phía Đông và Đông Nam giáp huyện Hạ Lang

- Phía Nam giáp huyện Quảng Uyên

- Phía Tây giáp huyện Trà Lĩnh

Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 46.915 ha, bao gồm 18 xã và 01 thị trấn huyện lỵ Trùng Khánh Trong các xã trên có 7 xã giáp biên giới có tổng chiều dài 62 km đường biên giới (từ mốc 53 xã Đàm Thuỷ đến mốc 86 xã Lăng Yên) với điều kiện địa hình hiểm trở, giao thông đi lại khó khăn tạo cho huyện có một vị trí rất quan trọng về an ninh quốc phòng

- Địa hình dạng đồi: Dạng địa hình này được hình thành trên các loại đá Spilit, phiến thạch sét và sa thạch, phân bố tập trung ở các xã phía Đông Nam

và nhiều nơi xen vào cả dạng địa hình Cacstơ Độ cao trung bình thay đổi từ

500 - 600 m, có nơi đến 800 m Đất đai được hình thành chủ yếu tập trung tại chỗ từ đỉnh tới chân đồi, một số được rửa trôi hình thành thung lũng ở những khe lạch dưới chân đồi

- Địa hình thung lũng: Đây là những dải đất có địa hình tương đối bằng phẳng, chạy dọc thung lũng thuộc hai hệ thống sông Quây Sơn và sông Bắc Vọng, mức độ rộng, hẹp, cao, thấp khác nhau, nhưng nói chung đó là những cánh đồng nương bãi do phù sa sông suối bồi đắp hoặc do sản phẩm từ trên

đồi núi đưa xuống Chính dạng địa hình này hình thành những loại đất chính

để sản xuất nông lâm nghiệp huyện Trùng Khánh

4.1.1.3 Khí hậu

Nhiệt độ không khí trung bình năm là 19,80C Tổng tích ôn cả năm là 7.2820C, trong đó vụ đông xuân 2.8120C và vụ hè thu là 4.4700C

Biểu đồ 1 Lượng mưa và lượng bốc hơi bình quân tháng

(Nguồn: Kết quả của chương trình tiến bộ khoa học kỹ thuật cấp nhà nước 42A

Đàm Thuỷ

Tổng chiều dài sông Quây Sơn chảy qua huyện Trùng Khánh là 65,5

km với lưu lượng nước vào mùa mưa 870 m3/s, mùa khô là 3,2 m3/s

- Sông Bắc Vọng có hai nhánh: nhánh chính bắt nguồn từ Trung Quốc, qua huyện Trà Lĩnh rồi chảy vào Trùng Khánh qua các xã Trung Phúc, Thông

- Sông Bắc Vọng có hai nhánh: nhánh chính bắt nguồn từ Trung Quốc, qua huyện Trà Lĩnh rồi chảy vào Trùng Khánh qua các xã Trung Phúc, Thông

Huề, Đoài Côn, Thân Giáp; nhánh phụ từ xã Đức Hồng đổ vào nhánh chính tại xã Thân Giáp Tổng chiều dài sông Bắc Vọng chảy qua huyện Trùng Khánh là 27,5 km với lưu lượng nước vào mùa mưa 350 m3/s, mùa khô là 0,76 m3/s

Hai hệ thống sông Quây Sơn và sông Bắc Vọng có hàng trăm suối nhỏ

đổ vào, đây là nguồn nước tưới chính phục vụ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong vùng

Như vậy, có thể thấy nguồn nước của huyện Trùng Khánh tương đối phong phú, đảm bảo đủ nước cho sản xuất Tuy nhiên, do lòng sông dốc, hẹp nên trong mùa mưa thường gây lũ, xói mòn, sạt lở đất, ảnh hưởng đến sản xuất

và sinh hoạt của nhân dân Do đó, trong quy hoạch cần sử dụng đất trong vùng này một cách hợp lý, hạn chế bố trí các công trình kiên cố

4.1.1.5 Tài nguyên đất

Theo kết quả xây dựng bản đồ đất huyện Trùng Khánh tỷ lệ 1: 25.000 của Hội Khoa học đất Việt Nam năm 2003, trên địa bàn huyện Trùng Khánh,

đất đai được chia thành 7 nhóm đất chính với 17 đơn vị đất và 58 đơn vị đất phụ có đặc điểm phát sinh và tính chất sử dụng phong phú

Cụ thể các nhóm đất như sau:

- Đất phù sa

Đất phù sa huyện Trùng Khánh được hình thành do sự bồi đắp của sông Quây Sơn và sông Bắc Vọng với diện tích 825,0 ha Nhóm đất này phân bố ven hai bờ các con sông nói trên, gồm có có một đơn vị đất (đất phù sa trung tính ít chua) và ba đơn vị đất phụ Đây là nhóm đất quý trong huyện, thuận lợi cho việc phát triển các cây hàng năm như lúa, ngô, đậu, rau

- Đất glây

Đất glây huyện Trùng Khánh được hình thành ở địa hình thấp, trũng, khó thoát nước với diện tích 117,17 ha Nhóm đất này chỉ có một đơn vị đất

(đất glây trung tính ít chua) và một đơn vị đất phụ, thích hợp cho việc trồng lúa và các cây trồng ưa nước, có thể áp dụng phương thức đa canh (lúa - vịt, lúa - cá )

- Đất tích vôi

Được hình thành và phát triển trên sản phẩm phong hoá của đá vôi ở các thung lũng xung quanh núi đá vôi với diện tích 3.602,96 ha, đất tích vôi có tầng canxi hay đá vôi kết rắn ở độ sâu 0 - 100 cm, hoặc có một tầng sáng màu hay tầng mới biến đổi, tầng tích sét hay nứt nẻ Nhóm đất này gồm có ba đơn

vị đất (đất tích vôi rửa trôi, glây và kết von) với 13 đơn vị đất phụ, thích hợp cho sinh trưởng, phát triển của nhiều cây hoa màu, lương thực, tuy nhiên cần quan tâm đến việc giữ ẩm cho đất vào mùa khô và thâm canh cây trồng, chống thoái hoá và suy giảm độ phì đất

- Đất đỏ

Đất đỏ huyện Trùng Khánh được hình thành và phát triển trên sản phẩm phong hoá của đá vôi, đá macma bazơ và trung tính với diện tích 2139,0 ha Nhóm đất đỏ có hai đơn vị đất (đất nâu vàng và đất mùn nâu vàng) với 6 đơn

vị đất phụ, rất thích hợp cho sự phát triển các cây trồng cạn, cây ăn quả và cây lâu năm khác Tuy nhiên, cần đặc biệt quan tâm đến các giải pháp bảo vệ đất,

- Đất xám

Nhóm đất xám được hình thành và phân bố ở rộng khắp các xã trong huyện với diện tích 15270,78 ha Đất chủ yếu phát triển trên sản phẩm phong hoá của phấn sa ở địa hình dốc, chia cắt với đặc điểm phát sinh và nông học rất phong phú và đa dạng Nhóm đất này gồm 5 đơn vị đất (đất xám feralit, kết von, glây, loang lổ và mùn) với 21 đơn vị đất đai phụ Nhóm đất này có thể sử dụng trồng lúa nước (những nơi có địa hình bằng phẳng, có điều kiện tưới và giữ nước) hoặc phát triển các cây lâu năm, cây ăn quả và cây đặc sản khác phù hợp với môi trường sinh thái và nền một nền nông lâm nghiệp đa dạng

- Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá

Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá được hình thành và phát triển trên sản phẩm phong hoá của đá vôi, đá phiến thạch (phấn sa) ở những nơi có địa hình

đồi núi dốc chia cắt, chịu tác động rửa trôi và xói mòn mạnh Diện tích 2375,35 ha Hiện nay, phần lớn diện tích này còn bỏ hoang hoá hoặc dưới thảm có tranh, cây bụi, rừng gỗ nhỏ thưa thớt, chỉ có một phần diện tích đất nhỏ ở sườn núi được sử dụng trồng ngô, đỗ, Nhìn chung, nhóm đất này cần

được bảo vệ, cải tạo bằng cách khoanh nuôi phục hồi rừng

Như vậy, có thể thấy trong các nhóm đất huyện Trùng Khánh thì có 5 nhóm đất (đất phù sa, đất glây, đất tích vôi, đất nâu và đất đỏ) thuận lợi hơn cho phát triển nông nghiệp Kết quả phân loại đất được thể hiện trong bảng 2

4.1.1.6 Tài nguyên khoáng sản

Nguồn tài nguyên khoáng sản huyện Trùng Khánh chủ yếu là các mỏ mănggan, tập trung ở các xã Ngọc Khê, Lăng Hiếu, Trung Phúc, Đoài Côn, Thông Huề và Phong Châu với diện tích 304,53 ha, trong đó riêng ở Phong Châu là 237,60 ha Tuy nhiên, do chưa có sự khai thác hợp lý nên đôi khi còn gây ra tình trạng phá hoại đất và tài nguyên rừng

Bảng 2 Các nhóm đất chính huyện Trùng Khánh

TT Tên đất Việt Nam Ký

hiệu

Tên đất theo FAO-UNESCO

Ký hiệu

Diện tích (ha)

Tỷ lệ (%)

7 Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá E Leptosols LP 2.375,35 5,06

Thảm thực vật rừng tự nhiên có nhiều nhất là cây tiên phong, xoan rừng,

dẻ rừng, càng lò kháo, các cây lùm bụi nh− sim, mua, giàng giàng Cây rừng trồng chủ yếu là thông, sa mộc, bạch đàn

Tỷ lệ che phủ của thảm thực vật rừng trên địa bàn huyện hiện nay là 36,01% (năm 2003)

4.1.2 Hiện trạng sử dụng và biến động đất đai

4.1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất đai

Hiện trạng sử dụng đất năm 2003 huyện Trùng Khánh thể hiện qua bảng 3