Análisis estadístico de la productividad en granjas de camaron en el Valle del Yaqui

1. INTRODUCCIÓN

Como bien sabemos, la acuacultura ha tomado un peso importante a nivel nacional e internacional debido a que cubre necesidades de consumo ya que es un conjunto de actividades que tienen por objeto la producción, el crecimiento o desarrollo y comercialización de organismos acuáticos, animales o vegetales de aguas dulces, salobres o saladas según el Sr. G. Bernabe.

A lo largo de este proyecto, analizaremos exclusivamente la producción de camarón de granja debido a que nos ha llamado la atención la enorme cantidad de alimento desperdiciado durante cada ciclo de cultivo y por consecuencia el dinero invertido y no recuperado. Dicho análisis se llevará a cabo por medio de cálculos matemáticos y se representará por medio de gráficas para un mejor entendimiento, con el objetivo de dar solución a preguntas planteadas.

2. OBJETIVOS

Nosotros contamos con varios objetivos para este proyecto siendo el principal el saber si podemos hacer más eficiente la producción de camarón en la granja a través del uso de la ciencia de los datos, intentaremos predecir cómo es que se desarrollan los camarones dentro de los diferentes estanques para así poder deducir cual es la principal razón del crecimiento de los camarones.

Una vez que logremos saber cómo lograr que sean más eficientes nos gustaría recopilar las características que tiene un estanque productivo para así generar los datos necesarios para que solo haya estanques productivos dentro de la granja, para así evitar todo tipo de desperdicios o pérdidas que se puedan ocasionar.

3. TEORÍA

Para lograr los objetivos planteados contamos con un registro de once semanas de datos capturados manualmente de los cuales extrajimos las variables suficientes para poder identificar los factores involucrados en el crecimiento deseado de los camarones, así como también las condiciones en las que el crecimiento no es favorable. Teniendo esto en cuenta, las variables clave que se obtuvieron son las siguientes:

• Fecha de siembra 14 de abril de 2019.
• Número de estanque: Como cada estanque es diferente de los demás, es importante contar con un identificador para poder analizarlo de la mejor manera separando todos los datos.
• Superficie: El área de los estanques se mide en hectáreas y sus valores oscilan entre los 4-7 hm2.
  
• Días: Comienzan a contar desde el día número 14 una vez que en cada estanque ya se encuentren sembradas las larvas de los camarones.
• Semana: De igual manera se llevó un registro del número de la semana que se registraron los datos.
• Peso anterior y actual: Para hacer una comparativa entre crecimiento del camarón fue importante contar con peso que tenía la semana anterior y el peso que se obtuvo en la semana que se obtuvieron los datos nuevos.
• Tamaño del alimento: Como cualquier otro ser vivo a medida que pasan los días los camarones van adquiriendo mayor tamaño, por lo que el tamaño del alimento también aumenta, sus medidas van de 0.8mm hasta 2.0mm.
• Alimento diario y semanal: La cantidad de alimento diario y alimento semanal fue creciendo a medida que las semanas avanzaban, puesto que los camarones requieren un una cantidad de alimento acorde a su tamaño.
• Camarones por lance: Para obtener el valor del peso que semanalmente se recopilaban fue necesario tomar muestras de cada estanque y esto se realizaba utilizando una red de pesca lanzada por una persona, cada vez que se lanzaba la red se contaban la cantidad de camarones que se obtenían.
• Biomasa: Aproximación en cantidad de kilos que se tienen en el estanque.
• Postlava: Postlarva sembrada en cada estanque, manejando su unidad de medida en miles.

4. MÉTODO

EDA: Análisis exploratorio de datos

Este método nos ayudó a encontrar patrones dentro de los datos, identificar relaciones entre las variables, plantearnos preguntas y por lo tanto empezar a encontrar respuestas a nustras preguntas de investigación.

Agrupamiento (Clustering)

Este método nos ayudó a encontrar jerarquías en los datos de entrada a partir de generar grupos basados en la semejanza de los datos.

Ecuaciones

Regresión Logística

“RegresionLogistica”

Análisis de Cuantiles

“analisisCuantiles”

Análisis de Dispersión

“analisisDispersion”

Análisis de Dispersión

“incremento”

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Análisis

Importar datos

## package 'classInt' successfully unpacked and MD5 sums checked
## package 'tmap' successfully unpacked and MD5 sums checked
## 
## The downloaded binary packages are in
##  C:\Users\miran\AppData\Local\Temp\RtmpKUn51q\downloaded_packages

Gráfico semanal de peso actual por estanque

Con esta gráfica se determina la tasa de incremento semanal aproximado.

Incremento

Gráfico semanal de incremento de peso por estanque

¿Qué variables se relacionan con un mejor crecimiento?

En vista de lo anterior y tomando en cuenta los tres primeros estanques con mayor incremento en el peso, podemos resaltar que las variables que más se relacionan entre ellos son:

• Superficie de 5 hectáreas.
• Postlarva entre los 900,695 y los 902,534.
• Camaron por lance entre los 60 y 261.
• Biomasa entre los 495 y 229.

Matriz de correlación semanal

##                Semana PesoAnterior PesoActual AlimentoSemana Incremento
## Semana              1           NA         NA             NA         NA
## PesoAnterior       NA            1         NA             NA         NA
## PesoActual         NA           NA          1             NA         NA
## AlimentoSemana     NA           NA         NA              1         NA
## Incremento         NA           NA         NA             NA          1

Análisis de paramétrico

Gráfico de dispersión

Análisis no paramétrico

Histogramas Alimento semanal y Peso actual del camaron

Análisis de cuantiles

¿Cómo se puede eficientar la producción?

En base a investigaciones de campo, se llegó a la conclusión de que es importante tener buenos hábitos en el cuidado de cada uno de los estanques, si se quiere tener una producción eficiente del camarón. Algunos de ellos son:

• Drenar totalmente el estanque.
• Desinfectar todo el estanque aplicando cal y cloro.
  • Compuertas.
  • Canales de cosecha.
  • Tuberías de bombeo de agua.
  • Condón (filtro para especies externas al estanque).
• Retirar todos los residuos inservibles.
  • Basura.
  • Plástico.
  • Materiales.
• Dar su forma original a los bordos de los estanques.
  • Rastreo.
• Llenar el estanque con agua debidamente filtrada.
• Comprobar que las postlarvas sean saludables y pasen las pruebas de estrés para que se puedan adaptar fácilmente a las condiciones del estanque.
• Manejar el oxígeno cuidadosamente durante todo el cultivo.
• Cuidados durante la cosecha, utilizar materiales y equipos desinfectados.
• Administrar el alimento de la manera más adecuada posible, evitando causar daños en el suelo del estanque.
• Utilizar fertilizantes para incrementar el crecimiento de organismos como algas y mejorar los niveles de oxígeno para el camarón.
• Medir y controlar el pH en estanques.
• Hacer el recambio de agua constantemente.
• Evitar posibles enfermedades, detectar y controlar las enfermedades a medida que esto sea posible.

Importar datos

Representación gráfica de exitos vs fracasos

Regresión logística binaria

1 = Camarón que pesa más de 12g.

0 = Camarón que pesa menos de 12g.

Análisis de Cluster

Agrupamiento Jerárquico

Agrupamiento No Jerárquico

Gráfica animada

Grafica interactiva

¿Qué características tienen los estanques que tienen camarones con 12 g. en la semana 12?

Hablando de los estanques No. 1, No. 8 y No. 12, los que contienen más datos o información en común son el 1 y el 8, ya que estos 2 estanques cuentan con una superficie de 5 hectáreas cada uno haciendo que la larva que se siembra y el alimento que se le brinda a esta larva sea muy similar durante el proceso de desarrollo del camarón. Al pasar las semanas podemos observar como los número en el alimento se empiezan a separar un poco ya que en el estanque 8 a partir de la semana 9 se le comenzó a dar 45 kg más de alimento a los camarones ya que se vio un mayor incremento en el tamaño, al final el estanque que dio camarones más grandes fue el estanque número 8 haciendo que la postlarva y la biomasa fueran un poco menos parecidas entre el estanque 1 y el estanque 8.

¿Qué características tienen los estanques que son más productivos?

Las características principal tienen en común los estanques más productores es en base al suministro de alimento diario que se encuentra en el rango entre 278.5 kg y 296.5 kg, el tamaño promedio es de 5 hectáreas, lo que significa que en la mayoria de los casos los estanques más pequeños son los más productores.

6. CONCLUSIÓN

La acuacultura se ha convertido en una de las actividades de producción con mayor crecimiento a nivel mundial. Ya que contribuye a cubrir las necesidades alimentarias de la población la cuál va en aumento con mucha rapidez y con ello el desabasto de alimentos. En México, la principal industria acuícola es el cultivo de camarón sin embargo constantemente está sujeta a la variación tanto por amenazas en la producción por la aparición de enfermedades como en su comercialización. Gracias a los análisis que hemos realizado anteriormente pudimos llegar a la conclusión de que el suministro de alimentos es una de las principales razones que benefician o afectan la producción, así como también las variaciones de oxígeno, pH, profundidad del estanque, enfermedades y depredadores. Lo que buscamos es como poder aumentar la producción de camarón y deducimos que antes que nada se deben tomar medidas de sanidad en cada estanque, para evitar posibles infecciones y propagarlas entre ellos y llevar un control estricto del alimento necesario para cada estanque evitando que se invierta más del dinero necesario en ello y por ende generar más ganancias.

7. Evidencias de investigación de campo

“Ilustración8”