จาก ”เกษตรทฤษฎีใหม่” ในกรอบแนวคิด “เศรษฐกิจพอเพียง” ของในหลวง ที่ดินควรแบ่งออกเป็น 4 ส่วนได้แก่

1) นาข้าว ให้ปลูกข้าวในฤดูฝนเพื่อให้เพียงพอกับการบริโภคในครอบครัว อัตราการบริโภคข้าวของคนไทยอยู่ที่ประมาณ 106 กิโลกรัม (กก.) ต่อปีต่อคน [1]
2) พืชผสมผสาน ไม้ยืนต้น สมุนไพร ผักผลไม้ เพื่อใช้ประกอบอาหารประจำวัน ตามเกณฑ์ขั้นต่ำองค์การอนามัยโลก อัตราบริโภคผักผลไม้คือ 400 กรัม (ก.) ต่อวันต่อคน
3) แหล่งน้ำ ขุดสระกักเก็บน้ำในฤดูฝนเพื่อให้ใช้พอกับการเพาะปลูกตลอดปี และใช้เลี้ยงปลารวมถึงปลูกพืชน้ำ พืชริมสระ โดยพระราชทานแนวทางการคำนวณว่าต้องมีน้ำ 1000 ลูกบาศก์เมตร (ลบ.ม.) ต่อการเพาะปลูก 1 ไร่ โดยประมาณ [2]
4) ที่อยู่ และอื่นๆ เช่น ลานตาก โรงเรือน ถนน กองปุ๋ยหมัก เป็นต้น

ตามหลัก “เกษตรทฤษฎีใหม่” ขั้นต้น การจัดแบ่งที่ดินเป็นตามอัตราส่วนร้อยละ 30:30:30:10 ตามลำดับ เพื่อให้เกษตรกรเลี้ยงตนเองได้ ความพออยู่พอกินเป็นพื้นฐาน จากทฤษฎีมีการทดลองนำไปปฏิบัติแห่งแรกที่วัดมงคลชัยพัฒนา ตำบลห้วยบง อำเภอเมือง จังหวัดสระบุรี และตัวแบบสำหรับภาคอีสาน ที่เขาวง จ.กาฬสินธุ์ เมื่อทำทฤษฎีขั้นต้นได้แล้วก็ปรับเป็นระยะสองมีการรวมกลุ่มเป็นสหกรณ์ และก้าวหน้าไปเป็นระยะสามมีการประสานงานหาแหล่งทุน มีผลผลิตดีขายได้ราคา

ทฤษฎีใหม่ขั้นต้นมีการจัดสรรที่ดินเป็นสัดส่วนชัดเจน เพื่อประโยชน์สูงสุดของเกษตรกรรายย่อย ซึ่งโดยเฉลี่ยมีเนื้อที่ถือครอง 10-15 ไร่ มีการคำนวณปริมาณน้ำเพื่อให้พอเพาะปลูก ข้าวและพืชผักผลไม้ให้พอเพียงในครอบครัว ซึ่งโดยเฉลี่ยมี 3-5 คน สมมติว่าเกษตรกรครอบครัวนี้มีพื้นที่ทำกิน 15 ไร่ จากอัตราส่วน 30:30:30:10 นี้จะได้ 1) นาข้าว 30%*15 = 4.5 ไร่ 2) พืชผสมผสาน 30% คิดเป็น 4.5 ไร่ 3) พื้นที่บ่อน้ำ 30% คิดเป็น 4.5 ไร่ 4) ที่พัก 10%*15 = 1.5 ไร่

สมมติว่าครอบครัวนี้มีสมาชิก 5 คน ปริมาณข้าวบริโภคทั้งปีเป็น 5*106 = 530 กก. และผักผลไม้เป็น 5*(400/1000)*365 = 730 กก. อัตราผลผลิตข้าวเป็น 623 กก.ต่อไร่ [3] และกำหนดให้อัตราผลผลิตผักผลไม้ 324 กก.ต่อไร่ อัตราผลผลิตนี้เป็นค่าประมาณ ค่าจริงขึ้นกับหลายปัจจัยมาก เช่น พันธุ์ข้าวที่ปลูก ชนิดพืชผสมผสานที่ปลูก ปุ๋ย สภาพพื้นที่ สภาพสิ่งแวดล้อม ปริมาณน้ำฝน ศัตรูพืช การดูแล ฯลฯ จะได้ข้าวที่ผลิตได้เป็น 623*4.5 = 2,803.5 กก. และผักผลไม้เป็น 324*4.5=1458 (หากคิดให้ละเอียดควรคิดจากข้าวเปลือกไปเป็นข้าวสาร ซึ่งอาจมีบางส่วนที่หายไป ทำนองเดียวกันในการนำผักผลไม้มาเพื่อประกอบอาหาร) พื้นที่เพาะปลูกตามอัตราส่วนนี้ให้ผลผลิตเพียงพอกับความต้องการของคนในครอบครัวทั้งปี กำหนดให้ความลึกเฉลี่ยของบ่อน้ำเป็น 1.3 เมตร (ม.) บ่อน้ำจะมีความลึกน้อยสุดในช่วงหน้าแล้ง เช่น หากขุดบ่อลึก 4 ม. และอัตราการระเหยของน้ำเฉลี่ยอยู่ที่ 1 เซนติเมตร (ซม) ต่อวัน (อัตราการระเหยอาจขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยมาก เช่น ความชื้นในอากาศ อุณหภูมิและธรรมชาติที่ผิวดิน เป็นต้น) หากโดยเฉลี่ยมี 300 วันที่ฝนไม่ตก ระดับน้ำจะลดลง 1*300/100 = 3 ม. จะได้ความลึกเหลือเป็น 1 ม. คำนวณคร่าวๆได้ว่า บ่อจุน้ำ 1.3 ม.*4.5 ไร่*1600 ตร.ม./ไร่ = 9360 ลบ.ม. (การคำนวณที่ละเอียดขึ้น ต้องคำนึงถึง slope ของบ่อ ซึ่งจะทำให้พื้นที่ก้นบ่อมีขนาดเล็กกว่าปากบ่อ สภาพดินของบ่อว่าเป็นกักเก็บน้ำได้ดีเพียงใด) ด้วยอัตราส่วน 30:30:30:10 พื้นที่เพาะปลูกรวม 4.5+4.5=9 ไร่ ต้องใช้น้ำ 9*1000=9000 ลบ.ม. ปริมาตรบ่อน้ำที่ขุดได้เพียงพอต่อการเพาะปลูกข้าวและพืชผักผลไม้ให้คนทั้งครอบครัวทั้งปี ที่เหลืออีก 10% หรือ 1.5 ไร่เอาไว้เป็นที่อยู่อาศัยและโรงเรือน จะเห็นได้ว่าทฤษฎีเกษตรใหม่ขั้นต้นนี้ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์และข้อมูลทางสถิติเพื่อวางแผนจัดสรรที่ดินให้เกษตรกรรายย่อยมีเพียงพอต่อการบริโภคทั้งครอบครัวตลอดปี

เมื่อเกษตรกรมีผลผลิตเหลือจากการบริโภคภายในครัวเรือนสามารถนำไปจำหน่ายได้ ตัวแบบเชิงคณิตศาสตร์สามารถนำมาประยุกต์ใช้เพื่อวางแผนจัดสรรทรัพยากรที่เกษตรกรมีอยู่เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด ตามพระราชดำรัส “คำว่าพอเพียงความหมายอีกอย่างหนึ่ง มีความหมายกว้างออกไปอีก ไม่ได้หมายถึงการมีพอสำหรับใช้เองเท่านั้น แต่มีความหมายว่า พอมีพอกิน พอมีพอกินนี้ก็แปลว่า เศรษฐกิจพอเพียงนั่นเอง” [4]

หลังจากเพียงพอบริโภคแล้ว ก็นำไปจำหน่ายต่อเป็นรายได้ให้มี “พอมีพอกิน” หรือให้เกิดมีรายได้สูงสุดภายใต้ทรัพยากรที่มีจำกัดทั้งด้านแรงงานคนและพื้นที่ครอบครองของครัวเรือน ราคาข้าวที่เกษตรกรขายได้อยู่ที่ 9890 บาทต่อตัน [5] และให้ราคาผักผลไม้ที่ขายได้เฉลี่ยที่ 15 บาทต่อกิโลกรัม (ราคาผักผลไม้เฉลี่ยนี้เป็นค่าประมาณ ราคาขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ชนิดพืชผักผลไม้ที่ปลูก ฤดูกาล สภาพการแข่งขัน เป็นต้น) ในการเพาะปลูกสมมติว่าข้าวใช้แรงงาน 0.7 คนต่อไร่ และพืชผสม 0.41 คนต่อไร่ตามลำดับ (หลายคนในครัวเรือนอาจมีภาระกิจอื่นหรือไม่ได้เพาะปลูกเป็นหลัก หรือมีความสามารถในการดูแลทำการเกษตรได้ไม่เท่ากัน อัตราแรงงานต่อไร่สามารถปรับเปลี่ยนจากนี้ได้ ตัวอย่างนี้เพื่อแสดงแนวคิดเท่านั้น) อัตราการใช้น้ำอยู่ที่ 1000 และ 1005 ลบ.ม.ต่อไร่ในการปลูกข้าวและพืชผสม ตามลำดับ เกษตรกรต้องการให้ได้รายได้รวมสูงสุดจากการขายผลผลิตที่เหลือจากการบริโภคภายในครัวเรือน (ในการคำนวณนี้ไม่ได้คำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการเพาะปลูก หรือค่าขนส่งจากพื้นที่การเกษตรไปเพื่อจำหน่ายต่อไป) ภายใต้ข้อจำกัดต่อไปนี้
• แรงงานที่ใช้ในการเพาะปลูกมาจากภายในครัวเรือน
• น้ำจากบ่อภายในพื้นที่ครอบครอง เพียงพอเพาะปลูกตลอดปี
• พื้นที่รวมในการปลูกข้าว พืชผล บ่อน้ำ และที่พัก รวมกันไม่เกินเนื้อที่ครอบครอง
• ผลผลิตข้าวที่ได้เพียงพอต่อการบริโภคของคนในครอบครัวทั้งปี
• ผลผลิตผักผลไม้ที่ได้เพียงพอต่อการบริโภคขั้นต่ำตามเกณฑ์ขององค์การอนามัยโลก
• ใช้พื้นที่ครบทั้ง 4 ส่วน และแต่ละส่วนอย่างน้อย 10% ของเนื้อที่ครอบครอง

เมื่อหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุด (optimize) จะได้ว่าพื้นที่ปลูกข้าว 4.36 ไร่ พืชผสม 4.75 ไร่ บ่อน้ำ 4.39 ไร่ ที่พัก 1.50 ไร่ คิดเป็นอัตราส่วน 29.1 : 31.6 : 29.3 : 10.0 มีค่าใกล้เคียงกับอัตราส่วน 30:30:30:10 ตามแนวพระราชดำริ รายได้รวมต่อปีของครัวเรือนนี้อยู่ที่

(ราคาข้าวต่อ กก.)*(ผลผลิตข้าว – ข้าวที่บริโภค) + (ราคาผักผลไม้ต่อ กก.)*(ผลผลิตผักผลไม้ – ผักผลไม้ที่บริโภค) =
9.89*(623*4.36 – 530) + 15*(324*4.39 – 730) = 33,757.07 บาทต่อปี

ทฤษฎีเกษตรแนวใหม่-เศรษฐกิจพอเพียง ซึ่งเน้นให้เกษตรช่วยตัวเองได้ และเมื่อมีผลผลิตเหลือจากการบริโภคนำมาขายเป็นรายได้ต่อไป สามารถนำตัวแบบการจัดสรรทรัพยากรเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดมาประยุกต์ใช้ได้ ตัวแบบจัดสรรทรัพยากรเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด (optimal resource allocation model) ข้างต้น Leonid Kantorovich เป็นผู้บุกเบิกและได้รับรางวัลโนเบลเศรษฐศาสตร์ในปี 1975 จากผลงานดังกล่าว ซึ่งภายหลังเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อตัวแบบโปรแกรมเชิงเส้น (linear programming model) หนึ่งในตัวแบบที่สำคัญที่สุดในสาขาวิชาการวิจัยดำเนินงาน (operations research) ในหลวงเป็นต้นแบบในการประยุกต์ใช้เพื่อศึกษาพฤติกรรมของระบบ และวางแผนจัดการให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด

อีกคำถามหนึ่งที่ช่วยในการตัดสินใจ คือ “อะไรจะเกิดขึ้น…ถ้าหากว่า” ในหลวงได้นำไปใช้อย่างแพร่หลาย ศาสตราจารย์ ดร.สันทัด โรจนสุนทร ประธานฝ่ายวิจัย มูลนิธิโครงการหลวงได้กล่าวไว้ในการสัมมนาเชิงวิชาการนานาชาติ Asian Simulation and Modeling (ASIMMOD) 2007 ว่า “ปรัชญาในการคิดเพื่อหาคำตอบในลักษณะที่ว่า ..อะไรจะเกิดขึ้น ถ้าหากว่า… เป็นเรื่องจำเป็นและมีความสำคัญยิ่งต่อการวางแผนเพื่อการดำเนินงานด้านต่างๆ โดยเฉพาะงานที่ต้องมีผลต่อคนจำนวนมาก ซึ่งเรื่องนี้พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงเป็นผู้นำเป็นแบบอย่างมาโดยตลอด ไม่ว่าการผลิต การแปรรูปอย่างมีคุณภาพ การดูแลสิ่งแวดล้อม ชลประทาน สังคม การศึกษา สาธารณสุข และวัฒนธรรมชนเผ่า แม้แต่ทฤษฎีใหม่-เศรษฐกิจพอเพียง ทรงผ่านการทดสอบ ทดลอง พิสูจน์ ด้วยการจำลองสถานการณ์ก่อนล่วงหน้าจนได้ผลแล้ว จึงทรงโปรดเกล้าฯ ให้นำไปใช้อย่างแพร่หลาย และเกิดผลประโยชน์อย่างจริงจังต่อพสกนิกร เป็นแรงสำคัญในการพัฒนาประเทศชาติ ประชาชน” [6]

จากปัญหาการวางแผนการใช้ที่ดินข้างต้น เมื่อทำการวิเคราะห์ “อะไรจะเกิดขึ้น…ถ้าหากว่า” จะได้ว่าข้อสรุปเช่น ถ้าหากว่ามีพื้นที่ครอบครองเพิ่มขึ้นหนึ่งไร่ จะทำให้รายได้เพิ่มขึ้น 2,031.51 บาทต่อปี ในทางกลับกันหากมีพื้นที่ครอบครองลดลงหนึ่งไร่ รายได้หายไป 2,031.51 บาทต่อปี ถ้าหากว่ามีแรงงานเพิ่มขึ้นหนึ่งคน จะทำให้ได้รายได้เพิ่มขึ้น 4,504.67 บาทต่อปี ข้อสังเกตดังกล่าวซึ่งได้มาจากวิเคราะห์ที่เรียกว่า sensitivity/what-if analysis อาจช่วยเป็นแนวทางในการรวมพลังของเกษตรกรในชุมชนเดียวกัน ตามเกษตรทฤษฎีใหม่ระยะ 2-3 เช่น การวางแผนพื้นที่ลานตากข้าวร่วมกัน การจัดหาเครื่องมือทำการเกษตรเพื่อประหยัดแรงงานคน เป็นต้น ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เช่นสมมติว่า เกษตรกรในชุมชนเดียวกันที่ถือครองที่ดินอยู่ติดกัน เปลี่ยนพื้นที่ครอบครองบางส่วนมาทำเป็นลานตากข้าวร่วมกันครอบครัวละ 20 ตร.ม. จะทำให้เกษตรกรรายได้หายไป 20/1600*2031.51=25.39 บาทต่อปี หากมองว่าตัวเลข 25.39 บาทต่อปีต่อครัวเรือนนี้เป็นจำนวนไม่มาก ก็อาจใช้ช่วยโน้มน้าวให้คนนำพื้นที่มาใช้เพื่อประโยชน์ร่วมกัน

อีกตัวอย่างหนึ่ง สมมติว่าเครื่องมือช่วยทำการเกษตรสามารถทำให้ลดแรงงานได้เท่ากับเกษตรกรหนึ่งคน (หรือนั่นคือ เครื่องจักรทำงานได้เสมือนมีคนมาเพิ่มอีกหนึ่งคน) หากต้นทุนของเครื่องมือนี้เฉลี่ยแล้วมากกว่า 4,504.67 บาทต่อปี ก็ไม่น่าจะจัดหามาเพราะไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน หากต้นทุนของเครื่องมือนี้เฉลี่ยแล้วต่ำกว่าปีละ 4,504.67 บาทต่อปี ก็น่าจะคุ้มค่าการลงทุน ทั้งนี้เมื่อมองเฉพาะปัจจัยด้านค่าใช้จ่าย การตัดสินใจท้ายที่สุดควรมองในมิติอื่นร่วมด้วย การวิเคราะห์ “อะไรจะเกิดขึ้น…ถ้าหากว่า” ช่วยให้สามารถประเมินผลกระทบคร่าวๆ ก่อนที่ลงมือนำอุปกรณ์หรือเทคโนโลยีนี้มาใช้จริงๆ ว่ามีความคุ้มค่าได้ประสิทธิภาพประสิทธิผลเต็มที่หรือไม่ในสถานการณ์หรือสภาพแวดล้อมนั้นๆ ดังพระราชดำรัส “ “การใช้เทคโนโลยีอันทันสมัยในงานต่างๆ นั้น ว่าโดยหลักการควรจะได้ผลมากในเรื่องประสิทธิภาพการประหยัดและการทุ่นแรงงาน แต่อย่างไรก็ตาม ก็ยังคงต้องคำนึงถึงสิ่งอื่นอันเป็นพื้นฐานและส่วนประกอบการงานที่ทำด้วย อย่างในประเทศของเรา ประชาชนทำมาหาเลี้ยงตัวด้วยการกสิกรรมและการลงแรงทำงานเป็นพื้นฐาน การใช้เทคโนโลยีอย่างใหญ่โตเต็มรูปหรือเต็มขนาดในงานอาชีพหลักของประเทศย่อมจะมีปัญหา ผลที่เกิดก็จะพลาดเป้าหมายไปห่างไกลและกลับกลายเป็นผลเสีย ดังนั้น จึงต้องมีความระมัดระวังมากในการใช้เทคโนโลยีปฏิบัติงาน คือควรจะพยายามใช้พอเหมาะพอดีแก่สภาวะบ้านเมืองและการทำกินของราษฎร เพื่อให้เกิดประสิทธิผลด้วยความประหยัดอย่างแท้จริง” “ [7]

นอกจากนี้ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลนำเข้าของปัญหาการตัดสินใจข้างต้น เช่น ราคาพืชผล ราคาข้าว หรืออัตราผลผลิตต่อไร่ แตกต่างจากเดิมมาก อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดต้องมีการปรับเปลี่ยนตามไปด้วย ตัวอย่างในบทความนี้มีรายได้ต่อไร่จากข้าว 9.89*623= 6,161.47 บาทต่อไร่ และจากพืชผสมผสานเป็น 15*324=4860 บาทต่อไร่ จากผล sensitivity analysis พบว่าหากรายได้ต่อไร่ของข้าวเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นไม่เกิน 2,136.09 หรือลดลงไม่เกิน 1,309.35 นั่นคือ อยู่ในช่วง (6161.47-1309.35, 6161.47+2136.09) = (4852.12, 8297.56) อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดที่ optimize มาได้ตั้งแต่แรกจะยังคงใช้ได้ต่อไป ทำนองเดียวกัน หากมีการเปลี่ยนแปลงชนิดของพืชผสมที่ปลูก อัตราผลผลิตเปลี่ยนไป หรือราคาปรับขึ้นลง แต่รายได้ต่อไร่ของพืชผสมผสานยังอยู่ในช่วง (3608.86, 6171.47) แผนการจัดสรรที่ดินที่ให้รายได้สูงสุดยังคงเป็นตามเดิม อนึ่ง ชนิดของพืชผสมผสานที่ปลูกจะมีผลอย่างมากต่ออัตราผลผลิตรวม ราคาขายที่เกษตรกรได้รับ อัตราการใช้น้ำ เป็นต้น เช่น กระเทียม อัตราผลผลิต 854 กก./ไร่ ราคา 69.22 บาท/กก. หอมแดง อัตราผลผลิต 2,153 กก./ไร่ ราคา 15.48 บาท/กก. ข้าวโพดอ่อน อัตราผลผลิต 1464 กก./ไร่ ราคา 7.55 บาท/กก. [5]

บทความนี้ไม่ได้คำนึงถึงรายละเอียดทางเกษตร เช่น ฤดูการเพาะปลูก สภาพพื้นที่ ภูมิอากาศ และอื่นๆ อีกมากมาย จุดมุ่งหมายของบทความเพื่อแสดงตัวอย่างการนำตัวแบบการจัดสรรทรัพยากรมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด นำข้อมูลสถิติการเกษตรมาสร้างเป็นตัวแบบช่วยเป็นแนวทางในตัดสินใจ คิดอย่างเป็นเหตุเป็นผลมีหลักการ ตามพระราชดำรัสในหลวง ร.9 ที่ว่า “ “เศรษฐกิจพอเพียง…เป็นการทั้งเศรษฐกิจหรือความประพฤติ ที่ทำอะไรเพื่อให้เกิดผลโดยมีเหตุและผล คือ เกิดผลมันมาจากเหตุ ถ้าทำเหตุที่ดี ถ้าคิดให้ดีให้ผลที่ออกมา คือสิ่งที่ติดตามเหตุ การกระทำ ก็จะเป็นการกระทำที่ดี และผลของการกระทำนั้น ก็จะเป็นการกระทำที่ดี ดีแปลว่ามีประสิทธิผล ดีแปลว่ามีประโยชน์ ดีแปลว่าทำให้มีความสุข….”“