Record Details

Mathematical modelling of the effects of urbanization and population growth on agricultural economics

Intellectual Economics

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Mathematical modelling of the effects of urbanization and population growth on agricultural economics
"Urbanizacijos ir gyventojų skaičiaus augimo ir poveikio agroekonomikai matematinis modeliavimas"
 
Creator Dey, Suhrit K.
Pramanik, Chanchal
Dey, Charlie
 
Subject mathematical modeling; parameters of the growth of population; food interactive economies production
—
matematinis modeliavimas; gyventojų augimo parametrai; interaktyvios maisto gamybos ekonomikos
—
 
Description Population growth often requires urbanization for both cultural and economic developments. However, there is a downside of this colourful scenario. Growing population requires more food consumption and urbanization, which requires more building construction, more roads, more shopping centers, more hospitals, more recreational centers, etc. To fulfill these demands, often lands for agriculture and ponds for fisheries, which should enhance food supply to meet demands for foods of vital significance, are being used to help urbanization. This could inevitably cause a disaster to a nation. The burning question is: how population, urbanization and food production can a1l be balanced. A modest attempt has been undertaken in this work to look for a mathematical solution. The authors have developed a mathematical model, which validates the possibility of an acute shortage of food production if the growth of population and rampant urbanization are not kept under control. Certain parameters related to the growth of population, urbanization and their impact on food production are taken into consideration. The model consists of three ordinary differential equations dealing with the interactions between these three interactive economies. It has been assumed that while population grows independent of urbanization and agricultural products, the rate of urbanization depends on the rate of growth of population, and food productions depend on both urbanization and population. To avoid any catastrophic shortage of food, an extra term has been added to the rate of the growth of food production. This could well represent food substitutes, urban gardening and/or importing food from other areas. By solving this system mathematically, it has been found that unless that extra source of food supply is kept in place, there could be a catastrophic shortage of food if both population and urbanization are uncontrolled. This simplistic model has established a strong qualitative agreement with real world scenario. The challenge is now to find the statistical estimates of the parameters in the model to fit the different agricultural economy of different parts of the world and predict the optimization of urbanization accordingly. Furthermore, availability of food does not necessarily make it affordable. People should be able to afford the price of their necessary food. An attempt has been made to estimate this price in terms of available agricultural production and the population who depend on it.
Gyventojų skaičiaus augimas daro įtaką urbanizacijos procesui ir skatina kultūrinius bei ekonominius pokyčius. Urbanizacija skatina pastatų statybą, kelių tiesimą, prekybos centrų, ligoninių, rekreacinių zonų ir kitų objektų plėtrą, tačiau sukelia ir neigiamų padarinių. Augant gyventojų skaičiui kyla maisto produktų gamybos bei urbanizacijos problemų. Norėdami patenkinti augančio gyventojų skaičiaus poreikius žemės ūkio ir žuvininkystės šakų atstovai turėtų pagerinti maisto produktų tiekimą ir užtikrinti, kad jie atitiktų kokybės reikalavimus, deja, dėl sparčių urbanizacijos tempų tai įgyvendinti darosi vis sunkiau. Straipsnyje keliami aktualūs klausimai, kaip gyventojų skaičiaus augimo, urbanizacijos ir maisto produktų gamybos problemas spręsti darniai ir subalansuotai. Atsakymo ieškoma pasitelkiant matematinius modelius. Pasiūlytas matematinis modelis patvirtina, kad maisto produktų ir jų gamybos galimybių trūkumui, kai gyventojų skaičiaus ir urbanizacijos augimas nėra tinkamai kontroliuojami, turi įtakos darnaus vystymo ir rizikos nustatymo faktoriams.Tam tikrų matematinio modelio parametrų įvedimas susijęs su gyventojų skaičiaus ir urbanizacijos tempų augimu. Matematinis modelis leido įvertinti šio augimo poveikį maisto produktų gamybai. Modelį sudaro diferencialinių lygčių sistemos. Šios sistemos priemonėmis bandoma susieti interaktyvios ekonomikos sąveikas. Manyta, kad kol gyventojų skaičius auga nepriklausomai nuo urbanizacijos tempų bei žemės ūkio produktų gamybos, urbanizacijos norma priklauso nuo gyventojų augimo, o maisto produktų gamyba priklauso nuo abiejų dedamųjų, t. y. urbanizacijos ir gyventojų. Siekiant išvengti katastrofiško maisto produktų trūkumo gausiai apgyvendintuose regionuose, į maisto produktų gamybos normos apskaitą buvo įtraukta papildoma dedamoji. Tokiam parametrui (dedamajai) galėtų atstovauti maisto pakaitalai arba maisto importas. Matematiškai buvo įvertinta šio papildomo maisto tiekimo šaltinio įtaka. Jei ji išliks kaip auganti dedamoji, galima laukti ir katastrofiškų pasekmių. Šio supaprastinto modelio priemonėmis bandyta priartėti prie kokybinių susitarimų ir realaus pasaulio scenarijų vertinimo. Tolesnis uždavinys sprendžiant šias problemas – rasti statistinius duomenis, pagrindžiančius šių vertinamų parametrų modelio teisingumą ir tinkamumą skirtingiems žemės ūkio ekonomikos scenarijams skirtinguose pasaulio regionuose. Bandoma įvertinti ir prieinamų žemės ūkio produkcijos kainų bei gyventojų skaičiaus augimo santykio pokyčius.
 
Publisher Mykolas Romeris University
 
Contributor —
—
 
Date 2013-09-20
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier https://www3.mruni.eu/ojs/intellectual-economics/article/view/1171
 
Source Intellectual Economics; Vol 2, No 8 (2010): Intellectual Economics; 7–20
Intelektinė ekonomika; Vol 2, No 8 (2010): Intellectual Economics; 7–20
1822-8038
1822-8011
 
Language eng
 
Relation https://www3.mruni.eu/ojs/intellectual-economics/article/view/1171/1123
 
Rights Copyright (c) 2014 Intellectual Economics