การคาดการณ์ผลผลิตปาล์มน้ำมันมีความสำคัญอย่างมากต่อการวางแผนเพื่อการบริหารจัดการแปลงปลูก ปัจจุบันมีการศึกษาและพัฒนาแบบจำลองเพื่อการคาดการณ์ผลผลิตพืชหลากหลายแบบจำลอง ส่วนแบบจำลองเพื่อการคาดการณ์ผลผลิตปาล์มน้ำมัน ที่นิยม ได้แก่ APSIM PALMSIM และ PySawit โดยแบบจำลองทั้ง 3 แตกต่างกันในเรื่องของภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการพัฒนา ปัจจัยนำเข้า สมการที่ใช้ในการวิเคราะห์ ฯ ซึ่งแบบจำลองที่นิยมในประเทศแถบเส้นศูนย์ คือ PALMSIM และ PySawit ทั้งนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมกับพื้นที่ศึกษามากที่สุด

แบบจำลอง PALMSIM และ PySawit มีการนำเอาข้อมูลประกอบ เข้ามาเป็นปัจจัยในการคาดการณ์ผลผลิตของปาล์มน้ำมันรายแปลง เช่น ข้อมูลสถาพอากาศ ข้อมูลพืช ข้อมูลดิน เป็นต้น ซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดเตรียมข้อมูลเพื่อใช้ในการประมวลผลให้ได้ข้อมูลคาดการณ์ผลผลิตด้วยแบบจำลองทั้งสอง สำหรับงานวิจัยและพัฒนาภายใต้โครงการนี้ คณะผู้วิจัยทำการศึกษาแบบจำลองด้านการคาดการณ์ผลผลิตปาล์มน้ำมัน จากนั้นมีการรวบรวมและจัดเตรียมข้อมูลที่จำเป็น และทดลองประมวลผลด้วยชุดข้อมูลที่ต้องใช้สำหรับแบบจำลอง ซึ่งเป็นข้อมูลเฉพาะพื้นที่ศึกษา รวมถึงมีการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของแบบจำลองทั้งสอง เพื่อให้ได้แบบจำลองที่ให้ค่าความถูกต้องมากที่สุด

โดยขั้นตอนหลักในการศึกษาสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้

  1. การรวบรวมข้อมูลรายวันและข้อมูลค่าตัวแปรที่นำมาใช้สำหรับแบบจำลอง
  2. การปรับแก้ข้อมูลรายวันและข้อมูลค่าตัวแปรให้ตรงตามรูปแบบของแบบจำลอง
  3. การประมวลผลแบบจำลองเพื่อคาดการณ์ผลผลิตปาล์มน้ำมันด้วยแบบจำลอง PALMSIM และ PySawit
  4. การแปลงหน่วยผลลัพธ์การคาดการณ์จากแบบจำลอง
  5. การเปรียบเทียบหาความคลาดเคลื่อนของแบบจำลองทั้งสอง

เมื่อได้แบบจำลองที่ให้ความถูกต้องแมนย่ำและมีความเหมาะสมกับการประยุกต์ใช้สำหรับการคาดการณ์ผลผลิตปาล์มน้ำมันในภูมิภาคของไทย คณะผู้วิจัยจึงได้ทำการทดสอบแบบจำลองและมีการปรับค่าตัวแปรต่างๆ รวมถึงปรับเปลี่ยนข้อมูลนำเข้ารายวันเพื่อให้ได้ค่าความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากที่สุด

จากผลการทดลองพบว่า แบบจำลอง PySawit มีความแม่นยำที่สุด โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน RMSE รายเดือน 8.65 ตัน รายไตรมาส 9.58 ตัน และรายปี 12.06 ตัน

PALMSIM PySawit
ปริมาณน้ำฝนรายวัน (มม./วัน) ปริมาณน้ำฝนรายวัน
ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ (เมกกะจูน/ตร.ม./วัน) อุณหภูมิต่ำสุด (องศาเซลเซียส)
อุณหภูมิสูงสุด (องศาเซลเซียส)
ความเร็วลม (ม./วินาที)
PALMSIM PySawit
จำนวนต้นปาล์ม (ต้น/เฮกตาร์) จำนวนต้นปาล์ม (ต้น/เฮกตาร์)
วัน/เดือน/ปี ที่เริ่มปลูก ละติจูดของตำแหน่งแปลง
ละติจูดของตำแหน่งแปลง
PALMSIM PySawit
อัตราส่วนสะท้อนของแสง อุณหภูมิจุดน้ำค้าง (องศาเซลเซียส)
ค่าความจุความร้อน (จูล/ก.ก./องศาเซลเซียส) ความยาวนานของแสงแดด (ชั่วโมง)
ค่าความร้อนแฝง (เมกะจูล/ก.ก.) ค่าเฉลี่ยของข้อมูลอุณหภูมิต่ำสุด (องศาเซลเซียส)
ค่า PAR fraction ค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิต่ำสุดกับอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย (องศาเซลเซียส)
ค่าคงที่แสงอาทิตย์ (จูล/ตร.ม./วินาที) ค่าสัมประสิทธิ์ของการแปรปรวนเฉลี่ยรายเดือนของข้อมูลอุณหภูมิต่ำสุด (องศาเซลเซียส)
ค่าความแตกต่างระหว่างค่าสัมประสิทธิ์ของการแปรปรวนเฉลี่ยรายเดือนและค่า Min สุดของข้อมูลอุณหภูมิต่ำสุด(องศาเซลเซียส)
ค่าเฉลี่ยของข้อมูลอุณหภูมิต่ำสุดเฉพาะวันที่เป็น Wet days
ค่าเฉลี่ยของข้อมูลอุณหภูมิสูงสุด (องศาเซลเซียส)
ค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสูงสุดกับอุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ย (องศาเซลเซียส)
ค่าสัมประสิทธิ์ของการแปรปรวนเฉลี่ยรายเดือนของข้อมูลอุณหภูมิสูงสุด (องศาเซลเซียส)
ค่าความแตกต่างระหว่างค่าสัมประสิทธิ์ของการแปรปรวนเฉลี่ยรายเดือนและค่า Max ของข้อมูลอุณหภูมิสูงสุด (องศาเซลเซียส)
ค่าเฉลี่ยของข้อมูลอุณหภูมิต่ำสุดเฉพาะวันที่เป็น Wet days
ค่าความน่าจะเป็นที่เกิดฝนในแต่ละเดือน
ค่าการแจกแจงแกมมาของการเกิดฝนในแต่ละเดือน
ค่าการแจกแจงไวบูลของความเร็วลมในแต่ละเดือน
PALMSIM PySawit
อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช (ไมโครกรัม คาร์บอนไดออกไซด์/ตร.ม./วินาที) น้ำหนักเริ่มต้นของต้นกล้าปาล์ม (ก.ก./ต้น)
ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (กรัมแห้ง/กรัมคาร์โบไฮเดรต) ค่า Specific Leaf Area ของพื้นที่แปลง (ตร.ม./ก.ก.)
ค่า Specific Leaf Area (ตร.ม./ก.ก.) อุณหภูมิสูงสุด (องศาเซลเซียส)
อัตรา Lignification (ก.ก./ลบ.ม./เดือน)
อัตราศักยภาพในการเจริญเติบโตของต้นปาล์ม (ก.ก.แห้ง/ต้น/ปี)
PALMSIM PySawit
ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในช่วงเริ่มปลูก (ไมโครโมล/โมล)
ค่าการเปลี่ยนแปลงปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จนถึงปัจจุบัน (ไมโครโมล/โมล/ปี)
PALMSIM PySawit
ลักษณะเนื้อดิน ความลึกของดินตอนเริ่มปลูก (เมตร)
ความลึกของชั้นดิน ความลึกของดินที่สำรวจ (เมตร)
ร้อยละของเนื้อดินเหนียวในแต่ละชั้นที่สำรวจ (%)
ร้อยละของเนื้อดินทรายในแต่ละชั้นดินที่สำรวจ (%)
ร้อยละของอินทรีวัตถุในแต่ละชั้นดินที่สำรวจ (%)