Составление экономико-математической модели для расчёта оптимального распределения минеральных удобрений

Министерство образования  и науки РФ

Государственное образовательное  учреждение

 высшего профессионального  образования

«Петрозаводский государственный  университет»

Агротехнический факультет

Кафедра агрономии, землеустройства  и кадастров  

               

Направление подготовки 120700.62

«Землеустройство и  кадастры»

 

 

 

Курсовая работа по экономико-математическим методам и моделированию на тему:

«Особенности проектирования межхозяйственных

севооборотов.

Составление экономико-математической модели для расчёта оптимального распределения минеральных удобрений»

 

 

 

 

 

Исполнитель: ст. гр. 45401

Коняхин Дмитрий Андреевич

Руководитель:

Доцент кафедры информатики и математического обеспечения

Трофимов Александр  Александрович

 

 

 

 

 

Петрозаводск

2013

Содержание

 

Глава 1. Особенности проектирования межхозяйственных

Севооборотов…………………………………………………………..…………2

 

Глава 2. Экономико-математическая модель для расчёта оптимального распределения минеральных удобрений……………………………………10

          2.1 Постановка задачи…………………………………………………..10

          2.2 Цель задачи и принятые обозначения…………………………....11

          2.3 Составления экономико-математической модели и системы ограничений…………………………………………………………………….12

          2.4 Оптимальный план распределения минеральных удобрений…………………………………………………………………….…16

Список использованных источников и литературы...................................23

 

Одной из организационно-территориальных  форм концентрации отраслей полеводства  в условиях межхозяйственной кооперации являются укрупненные межхозяйственные севообороты (ими называется севооборот, размещенный на пахотных землях двух и более хозяйства, выходящих в специализированное производственное объединение).

Широкое распространение  они получили в Молдавской ССР, в  основном в южных и юго-восточных  районах. Только за последние годы разработаны и перенесены в натуру проекты 46 межхозяйственных севооборотов общей площадью 141,7 тыс. га (средним размером более 3 тыс. га). Составлены проекты землеустройства с введением таких севооборотов и в некоторых хозяйствах Нечерноземной зоны РСФСР, однако, как показывает практика, наиболее успешно они осваиваются в Молдавии. Факторами, обуславливающими введение межхозяйственной кооперации и агропромышленной интеграции» концентрация техники на уровне районов при создании объединений по механизации и электрификации сельского хозяйства; небольшие по размерам хозяйства с устойчивым землепользованием.

Введение указанных севооборотов позволило в короткий срок максимально  сконцентрировать производство ведущих  культур на большой территории; создать необходимые пространственные условия для высокопроизводительного использования системы машин, внедрения индустриальных технологий возделывания культур, поточно-групповой работы агрегатов; разделить функции сельскохозяйственных предприятий и районных объединений по механизации и электрификации сельского хозяйства по выращиванию или производству отдельных видов продукции.

Наиболее успешно осваиваются  севообороты по производству зерна (озимой пшеницы, кукурузы), подсолнечника, овощей, где возможно применение промышленных методов возделывания культур, комплексной механизации рабочих процессов. Известно, что для индустриальных технологий производства кукурузы требуется 16, подсолнечника и томатов – 15, сахарной свеклы – 18 наименований машин, рациональное использование которых возможно только в рамках крупных севооборотов и полей. Концентрация машин на уровне районов и организация их использования в рамках межхозяйственных севооборотов позволяют уменьшить потребность в технике, повысить эффективность ее использования, совместными усилиями хозяйств организовать крупное специализированное производство продукции. Помимо концентрации посевов ведущих культур и техники, создаются благоприятные условия для использования трудовых ресурсов, особенно в трудоемких отраслях, строительства полевых станов, организации жилья, питания, культурно-бытового обслуживания в период полевых работ. В овощеводческих севооборотах, например, совместными усилиями хозяйств-участников могут быть построены теплицы для выращивания рассады, упаковочные и сортировочные пункты, площадки для хранения и приготовления растворов ядохимикатов, вертолетные площадки и др. При этом суммарные затраты на строительство объектов и занимаемые ими площади будут меньше, чем при их устройстве в каждом отдельно взятом хозяйстве.

Ввиду того, что границы многих хозяйств не согласованы с рельефом местности, проектирование межхозяйственных севооборотов и рабочих участков в них позволяет также устранить  эрозионную опасность границ и концентрацию вдоль них поверхностного стока, а при наличии недостатков землепользования (дальноземелье, изломанность границ, вклинивания, вкрапливания и др.) – смягчить их отрицательное воздействие.

В случае, если введение указанных  севооборотов сопровождается высокой  культурой земледелия, передачей функций производства или выращивания культур межхозяйственным формированиям по использованию техники с юридическим закреплением этих функций (например, на основе положений, договоров), не возникает обезлички в использовании земли. При этом объединения по механизации являются временными пользователями землей и несут полную ответственность не только за выполнение планов производства, но и, в первую очередь, за сохранность и улучшение использования земельных ресурсов.

Введение в освоение межхозяйственных севооборотов в Молдавской ССР способствовало значительному росту урожайности, снижению себестоимости продукции, повышению эффективности использования машинно-тракторного парка. Так, в Копчакском межхозяйственном севообороте Чадыр-Лунгского района на пахотных землях колхозов «Победа» (4785 га) и «Родина» (1923 га), возделываются озимая пшеница – 31,7%, кукуруза – 44,0, подсолнечник – 12.3, кормовые культуры – 12%. Севооборот закреплен за 4 отрядами районного объединения по механизации и электрификации сельского хозяйства (65 эталонных тракторов), за каждым в среднем 35 механизаторов, 15 эталонных тракторов, 1700 га пашни. Кроме того, севооборот обслуживается отрядом агрохимцентра. За последние годы без применения ручного труда и без орошения, при годовой сумме осадков 354 мм, получено 38-42 ц/га озимой пшеницы, около 70 ц/га зерна кукурузы и около 20 ц/га подсолнечника. Выработка на один эталонный трактор достигла 2800 га условной пахоты в год, дневная выработка возросла до 12,3 га, коэффициент сменности – до 1,63, себестоимость одного гектара условной пахоты снизилась до 3,88 руб., что значительно лучше среднерайонных показателей.

Как показывает практика, введение межхозяйственных севооборотов возможно:

- если укрупнение их в рамках  существующих хозяйств не обеспечивает рационального использования техники, сконцентрированной на межхозяйственном уровне, применения комплексно-поточных и индустриальных технологий –возделывания культур;

- нет условий для организации  межхозяйственных предприятий по производству продукции растениеводства или нецелесообразно укрупнение хозяйств (например, при большой численности населения и трудоемких отраслях);

- необходимо создать крупное  производство в специализированных объединениях на землях смежных хозяйств путем концентрации отрасли и выделения ее в самостоятельную на межхозяйственном уровне на основе кооперации (например, организация семеноводческих межхозяйственных севооборотов, овощных и др.);

Введение межхозяйственных севооборотов возможно также при отсутствии в отдельных хозяйствах больших массивов почв, пригодных для возделывания ведущих культур и концентрации отрасли. При этом севообороты лучше организовать в объединениях, сформированных по территориально-отраслевому принципу, с налаженной системой взаиморасчетов между хозяйствами-участниками.

Когда севооборот вводится на землях двух хозяйств, в первые годы освоения проекта целесообразно в его  рамках предусматривать спаренную  ротацию, с чередованием одноименных  культур в пределах каждого хозяйства, земли которого закрепляются за отдельным механизированным отрядом объединения по механизации. Это значительно упростит экономические взаимоотношения.

Межхозяйственные севообороты  могут вводиться также, когда  в короткий срок необходима концентрация производства ведущих культур на большой территории без изменения специализации хозяйств-участников, а в силу объективных причин невозможно коренным образом изменить специализацию и реорганизовать территорию при межхозяйственном землеустройстве. Одним из непременных условий является соответствие природных свойств территории (рельеф, почвы, условия увлажнения и др.) биологическим особенностям ведущих культур, что возможно при высоком плодородии почв, агротехнической однородности массивов пашни, усилении мероприятий по окультуриванию земельных массивов. Анализ показывает, что размер межхозяйственного севооборота может устанавливаться:

- если он закреплен за одним комплексным  механизированным отрядом, его площадь (для условий МССР) равна оптимальной  загрузке отряда и составляет 2500-3000 га, севообороты таких размеров вводятся на небольших землепользованиях при отсутствии выраженной специализации кооперирующихся хозяйств в полеводстве;

- если он закрепляется за двумя или  несколькими комплексными механизированными  отрядами, то размер может составлять 5000-6000 га. Такие севообороты вводятся в степных районах при площади землепользования хозяйств до 4-5 тыс. га (60-75% распаханности угодий). Если размер землепользования превышает закрепляемую за механизированными отрядами площадь, то необходимо проектировать внутрихозяйственные севообороты. В первых двух случаях сельскохозяйственные предприятия кооперируются на производстве товарных культур, предусмотренных планами развития хозяйств; когда севооборот закрепляется за несколькими специализированными отрядами, его общая площадь складывается из суммарной загрузки, отрядов, каждый из которых отвечает за производство одной культуры или группы культур. Размеры полей таких севооборотов необходимо увязывать с размерами отрядов. Большое значение приобретает и равновеликость полей. Отклонение площади от средних размеров при закреплении культур за специализированными отрядами могут доходить до 6-8 тыс. га.

Учитывая, что проектирование севооборотов затрагивает экономику кооперирующихся  хозяйств, внутрихозяйственному землеустройству должны предшествовать предпроектные проработки по все таким предприятиям одновременно. Решая вопросы организации полевых межхозяйственных севооборотов в условиях устойчивого землепользования, следует:

- устанавливать площади и размещение внутрихозяйственных севооборотов, местоположение которых определено природными особенностями территории хозяйства (например, почвозащитные, орошаемые, сидеральные);

- на основе расчетов потребности  скота в кормах определяют площади  кормовых культур собственного производства, обосновывается и намечается размещение внутрихозяйственных кормовых севооборотов;

- определяется возможность  использования оставшейся пашни  в системе внутрихозяйственных  севооборотов; если размеры пашни  не позволяют наиболее полно и эффективно использовать трудовые ресурсы и технику, а также рационально организовать производство в хозяйстве, то его концентрируют путем организации межхозяйственного севооборота на землях смежных предприятий, объединяющихся для совместного производства продукции.

В специализированных производственных объединениях, сформированных по территориально-отраслевому  принципу, в целях концентрации ведущих  отраслей в первую очередь могут устанавливаться площади и размещение межхозяйственных севооборотов, затем определяется использование оставшейся пашни. Введение межхозяйственных севооборотов должно быть во всех случаях экономически обосновано. При устройстве территории следует использовать традиционные методы землеустроительного проектирования.

Практика показывает, что введение межхозяйственного  севооборота нецелесообразно в  случае, если он размещен на землях многих хозяйств, земли одного входят в  несколько севооборотов, а границы полей межхозяйственного севооборота согласованы с границами хозяйств. Нецелесообразно также введение укрупненных межхозяйственных севооборотов в предприятиях, территория которых отличается значительной мелкоконтурностью угодий, мелиоративной неустроенностью, наличием пестроты почвенного покрова, большой расчлененностью и изрезанностью. Необходимым условием является значительная сельскохозяйственная освоенность и распаханность территории.

Вопрос об организации  межхозяйственных севооборотов в различных  зонах необходимо рассматривать в увязке с дальнейшим развитием кооперации в растениеводстве, углублением специализации, совершенствованием системы земледелия, организационных форм использования техники, мелиорацией.

 

Глава 2. Экономико-математическая модель для расчёта оптимального распределения минеральных удобрений

2.1 Постановка задачи

Требуется определить  оптимальный план распределения  минеральных удобрений в хозяйстве  под посевы пяти зерновых культур. Площадь  посева культур, рекомендуемые дозы внесения удобрений и прибавка урожая показаны в таблице 1. Сведения о количестве, качестве и стоимости минеральных удобрений приведены в таблице 2. Критерий оптимальности – максимум производства зерна.