臺灣博碩士論文加值系統

本研究整合水產養殖與模糊多目標規劃模式，建構最適養殖決策模型，同時兼顧最小化添加物成本及最小化養殖週期。成本因素包括種苗、養殖週期、飼料、添加物、人工及作業成本。實際飼養淡水長臂大蝦進行其飼料添加物之實驗，以木醋液與活性碳粉為飼料添加物，觀察其飼料換肉率、存活率及水質變化，以此為模型建構基礎，然後利用數學規劃軟體LINGO撰寫程式進行最佳化求解。本研究所建構之模型同時兼顧養殖利潤及週期之考量，且利用實際實驗資料為模型建構基礎。實驗結果顯示飼料添加木醋液與活性碳粉之成本效益顯著，可供養殖戶進行生產決策之參考。
關鍵字:水產養殖添加物、淡水長臂大蝦、木醋液、活性碳、模糊多目標線性規劃、成本效益分析

This study introduces multi-objective programming approach to construct an optimal aquaculture decision model in which two goals of feeding additives and breeding cycles are minimized. Practically wood vinegar and activated carbon are used as feeding additives with indication of feed conversion rate, survival rate, and water quality on the aquaculture type of macrobrachium rosenbergii. Regarding two goals of aquaculture and profit and breeding cycles, cost factors considered in the proposed model are seed, breeding length, feeding and additives, labor, and operational components. The proposed model was run by LINGO software with sensitivity analysis. Results obtained in this study demonstrate the potentials for cost-effective planning and identify the applicability of feeding additives on wood vinegar and activated carbon to aquaculture practical cases.
Keywords: feeding additives, macrobrachium rosenbergii, wood vinegar, activated carbon, fuzzy multi-objective programming planning, cost-effectiveness.

目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍與限制 3
1.4 研究架構圖 4
第二章　文獻探討 5
2.1 淡水長臂大蝦 5
2.1.1 理化因素指標 6
2.1.2 水質監控 9
2.3 飼料添加物 10
2.3.1 木醋液(Wood vinegar) 11
2.3.2 活性碳(Activated Carbon) 13
2.3.3 其他添加物 16
2.4 成本效益分析 17
2.4.1 多目標規劃 17
2.4.2 模糊理論 18
2.5小結 20
第三章 模式建構 21
3.1模型基本假設 24
3.2 符號定義 25
3.3 多目標規劃模式 26
3.3.1 目標函數 26
3.3.2 限制式 26
3.4 模糊多目標規劃模式 27
第四章 研究結果與分析 31
4.1 實驗一 31
4.1.1 實驗一-水質改善效果 32
4.2.2 實驗一-蝦隻成長狀況 35
4.2 實驗二 36
4.2.1 實驗二-水質改善效果 37
4.2.2 實驗二-蝦隻成長狀況 40
4.3 實驗三 41
4.3.1 實驗三-水質改善效果 42
4.3.2 實驗三-蝦隻成長狀況 44
4.4 起始模式測試結果 45
4.4.1 目標函數一初始解測試結果分析 45
4.4.2 目標函數二初始解測試結果分析 46
4.5 模糊多目標模式分析 47
4.6 敏感度分析 50
4.7 結果分析 53
第五章 結論與建議 55
參考文獻 57









圖目錄
圖1-1 研究流程圖 4
圖3-1 淡水長臂大蝦養殖流程 21
圖3-2 養殖流程決策程序圖 23
圖4-1 實驗一第一組各試驗每週溶氧量之量測數據 33
圖4-2 實驗一第二組各試驗每週溶氧量之量測數據 33
圖4-3 實驗一第一組各試驗每週酸鹼值之量測數據 34
圖4-4 實驗一第二組各試驗每週酸鹼值之量測數據 34
圖4-5 實驗一第一組各試驗每兩週氨氮值之量測數據 35
圖4-6 實驗一第二組各試驗每兩週氨氮值之量測數據 35
圖4-7 實驗二各組每週溶氧量之量測數據 38
圖4-8 實驗二各組每週酸鹼值之量測數據 39
圖4-9 實驗二各組每兩週氨氮值之量測數據 40
圖4-10 實驗三各組每週溶氧量之量測數據 43
圖4-11 實驗三各組每週酸鹼值之量測數據 43
圖4-12 實驗三各組每兩週氨氮值之量測數據 44
圖4-14 隸屬函數 ( , )關係圖 48
圖4-15 隸屬函數 ( , ) 關係圖 48
表目錄
表2-1 淡水長臂大蝦水質需求條件 9
表2-2 活性碳各形狀之用途 15
表3-1 固定成本與變動成本項目 22
表3-2 隸屬函數 28
表4-2 各階段蝦隻投料量彙整表 32
表4-3 水質檢測規範表 32
表4-4 各組實驗成果表 36
表4-5 各組蝦隻放養相關表 37
表4-6 各階段蝦隻投料量彙整表 37
表4-7 水質檢測規範表 38
表4-8 各組實驗成果表 40
表4-9 各組蝦隻放養相關表 41
表4-10 各階段蝦隻投料量彙整表 42
表4-11 水質檢測規範表 42
表4-12 各月份各組蝦隻重量量測表 44
表4-13 各月份各組蝦隻隻數量測表 45
表4-14 最小化添加物成本 46
表4-15 最小化養殖週期 46
表4-16 隸屬函數fk(zk) 47
表4-17 存活率( )之敏感度測試結果 51
表4-18 換肉率( )之敏感度測試結果 52
表4-19 添加物單價之敏感度測試結果 53
表4-20 模式測試意涵 54

中文文獻
1. 申鳳善、魯京蘭、太俊哲、吉林龍井，2002，木醋液對水稻發芽生長的研究，延邊大學農學學報，26-29。
2. 朴哲、閆吉昌、崔香蘭、劉躍春、初人合、廉瑞德，2003，木醋液的精製及有機成分研究，林產化學與工業，17-20。
3. 江莉雯，2010，利用銀合歡合成微孔活性碳與後續硫含浸處理後之理化性質探討，國立高雄第一科技大學-環境與安全衛生工程研究所學碩士論文。
4. 呂成國，1991，淡水長腳大蝦養殖技術。國立高雄海專碩士論文。
5. 李姿靜，2009，里港泰國蝦養殖產業的發展，國立臺南大學台灣文化研究所碩士學位論文。
6. 李秋瑜、胡中華、劉亞菲、唐文偉，2005，生物活性炭纖維處理微污染源水，環境保護科學31(6)，34-36。
7. 周丹、楊揚、劉贏男，2008，木醋液促進花卉生長的應用研究，中國林副特產，10-12。
8. 尚瑞柏和陳瑤湖，2009，絲蘭萃取物降低淡水中氨的效率分析，臺灣水產學會刊第36(3)，205-212。
9. 林庭瑋，2011，小花蔓澤蘭慢速熱解及其醋液應用於小黑蚊防治之初探，中興大學森林學系所學位論文。
10. 林連升、繆為民、袁新華、岳春梅，2005，沉水植物在池塘養殖生態系中的水質改良作用，水產科學24(12)，45-47。
11. 邱恒誠，2012，離乳仔豬飼糧中添加木醋液對其生產性能及胃腸道生理性狀之影響，國立屏東科技大學動物科學與畜產系所碩士論文。
12. 洪瑞瑜，2014，柳杉木醋液及其分離部於促進蔬菜種苗生長與田間植栽試驗之應用，國立中興大學森林學系所碩士論文。
13. 高亞峰、孫洪杰，2014，氨氮對魚類的危害，河北漁業08，62-63。
14. 曹勝雄、羅志成，2002，遊憩承載量決定之研究－模糊多目標規劃之應用，觀光研究學報8(1)，85-108。
15. 梁添富、王貳瑞、丁秋瑤，2003，模糊多目標線性規劃在專案趕工決策之應用，工業工程學刊20(4)，355-372。
16. 莊錦華、李哖，1986，活性碳、蔗糖與無機鹽類濃度對臺灣一葉蘭種子發芽與小苗生長之影響，中國園藝32(1)，61-69。
17. 陳隆吉，2003，淡水長臂大蝦成果之比較，國立屏東科技大學水產養殖系碩士論文。
18. 黃士滔、邱威源，2010，應用改良的模糊多目標線性規劃於專案決策之研究，商業現代化學刊5(4)，65-91。
19. 黃家富、白志年、劉富光，2011，台灣淡水魚類養殖，水產試驗所特刊13，281-316。
20. 黃得誌，2007，結合灰關聯分析法與田口法於多目標數控車削參數最佳化研究，大同大學機械工程學系所學位論文。
21. 黃敬丰，2016，山毛櫸及椰殼活性碳於養殖水質淨化之比較研究，國立屏東科技大學工業管理系碩士論文。
22. 劉宗炘，1973，台灣水產養殖之發展-從地理觀點分析，台灣銀行季刊25(1)。
23. 劉素玲、黃金城、王亞男、阮巽雯、陳盈甫、鄭森松，2010，製備條件對兩種國產竹活性碳基本性質之影響，臺灣大學生物資源暨農學院實驗林研究報告，97-108。
24. 蔡坤賓，2005，水生昆蟲對淡水長臂大蝦養殖之影響，國立屏東科技大學水產養殖系碩士論文。
25. 鄧方安、劉三陽、盖平，2001，多目標規劃問題的約束度分析，寶雞文理學院學報21(3)，165-167。
26. 鄭羽娢，2016，碳化及乾餾產物與益生菌於水產養殖飼料添加之應用實驗，國立屏東科技大學工業管理系碩士論文。
27. 鄭學淵、李純慧、江順吉、劉俊宏、業信平，2011，飼料中添加無機硒及有機硒對淡水長臂大蝦成長及抗氧化狀態的影響，臺灣水產學會刊38(1)，81-95。
28. 蘇泰盛、吳靖純、邱維洳，2014，模糊多目標規劃於中央廚房設備選擇之應用，管理與系統21(4)，689-714。
外文文獻
1. 石原茂久(1996)。木材から木炭らへ。木材工業56(9)，406-410。
2. 谷田貝光克、山家義人、雲林院源治(1991)。簡易炭化法と炭化生産物の新 しい利用。わかりやすい林業研究解說シリーズ：東京，55-60。
3. 谷田貝光克、雲林院源治(1987)。炭化副產物に関する研究(第 3 報)木酢液 の植物種子に対する發芽、生長促進作用。木材學會誌33(6)，521-529。
4. 谷田貝光克、雲林院源治(1988)。炭化副產物に関する研究(第 3 報)木酢液 の成分。木材學會誌34(2)，184-188。
5. 谷田貝光克、雲林院源治(1989a)。炭化副產物に関する研究(第 5 報)木酢液 成分およびその関連化合物の植物種子に対する発芽、生長制御作用—酸お よび中性物質について。木材學會誌35(6)，564-571。
6. 谷田貝光克、雲林院源治(1989b)。炭化副產物に関する研究(第 5 報)木酢液 成分およびその関連化合物の植物種子に対する発芽、生長制御作用—アル コールおよびフェノール類について。木材學會誌35(11)，1021-1028
7. 岸本定吉(2001)。炭と木酢液。中経出版：東京，33-58。
8. Asaduzzaman, M., Wahab, M.A., Verdegem,M.C.J., Benerjee, S., Akter, T., Hasan, M.M., Azim, M.E. 2009. Effects of addition of tilapia Oreochromis niloticus and substrates for periphyton developments on pond ecology and production in C/N-controlled freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii farming systems. Aquaculture 287, 371–380.
9. Asaikkuttia, A., Bhavana, P.S., Vimala, K. 2016. Effects of different levels of dietary folic acid on the growth performance, muscle composition, immune response and antioxidant capacity of freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 464, 136-144.
10. Boyd, C.E. 2017. General Relationship Between Water Quality and Aquaculture Performance in Ponds. Fish Diseases, 147-166.
11. Carvajal, R., Nebot, A. 1998. Growth model for white shrimp in semi-intensive farming using inductive reasoning methodology. Computers and Electronics in Agriculture 19, 187–210.
12. Crab, R., Avnimelech, T., Defoirdt, T., Bossier, P., Verstraete, W. 2007. Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production. Aquaculture 270, 1–14.
13. Faller, F.J.E., Rodríguez, G.E.R. 2012. A ZigBee Wireless Sensor Network for Monitoring an Aquaculture Recirculating System. Applied Research and Technology 3, 380-387.
14. Ghosha, A.K., Bira, J., Azad, A.K., Farah, A., Hasanuzzamana., Islamc, S., Huqa, K.A. 2016. Impact of commercial probiotics application on growth and production of giant fresh water prawn.Aquaculture Reports 4, 112-117.
15. Herna´ndez, J.J.C, Ferna´ndez, L.P.S., Pogrebnyak, O. 2011. Assessment and prediction of water quality in shrimp culture using signal processing techniques. Aquacult, 1083–1104.
16. Jia, B., Hilaire, S.S., Singh, K., Gardner, L.A. 2016. Farm-level returns and costs of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco) aquaculture in Guangdong and Zhejiang provinces, China. Aquaculture Reports 4, 48–56.
17. Kumar, B.T., Murthy, H.S., Patil.P., Doddamani, P.L., Patil, R. 2015. Enhanced immune response and resistance to white tail disease in chitin-diet fed freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii.Aquaculture Reports 2, 34-38.
18. Mafakheria, F., Bretonb, M., Ghoniemc, A. 2011. Supplier selection-order allocation: A two-stage multiple criteria dynamic programming approach. International Journal of Production Economics 132, 52-57.
19. Mohana, K., Padmanabana, A.M., Uthayakumara, V., Chandirasekara, R., Muralisankarb, T., Santhanamb, P. 2016. Effect of dietary Ganoderma lucidum polysaccharides on biological and physiological responses of the giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 464, 42-49.
20. Mungkunkamchaoa, T., Kesmalaa, T., Pimratchb, S., Toomsana, B., Jothityangkoon, D. 2013. Wood vinegar and fermented bioextracts: Natural products to enhance growth and yield of tomato. Scientia Horticulturae 154, 66-72.
21. Parauda, C., Porsa, I., Journalc, J.P., Besnierb, P., Reisdorfferb, L., Chartier, C. 2011. Control of cryptosporidiosis in neonatal goat kids: Efficacy of a product containing activated charcoal and wood vinegar liquid in field conditions. Veterinary Parasitology 180, 354-357.
22. Wang, X., Ma, L., Yang, H. 2011. Online Water Monitoring System Based on ZigBee and GPRS. Procedia Engineering 15, 2680 – 2684.
23. Wanga, E.J., Linb, C.U., Su, T.S. 2015. Electricity monitoring system with fuzzy multi-objective linear programming integrated in carbon footprint labeling system for manufacturing decision making. Journal of Cleaner Production 112, 3935-3951.
24. Wanga, E.J., Su, T.S., Chang, M.H. 2013. Comparative study of the applicability of fuzzy multi-objective linear programming models through cost-effective analysis for mold manufacturing. Journal of Manufacturing Systems 32, 206-219.