Экономико-математические методы и моделирование в землеустройстве

- предельные нормы  скармливания отдельных кормов данному виду скота (птицы) или допустимые зоотехнические нормы потребления кормов (из справочной литературы);

- виды кормов и кормовых  добавок, из которых могут быть  составлены кормовые рационы  (смеси);

- содержание всех видов  питательных веществ в единице корма или кормовой добавки  (определяют путем анализа кормов в агрохимлаборатории или из справочных таблиц по питательности);      

- цену единицы кормов  и кормовых добавок.

Целевая установка задачи – составить из имеющихся кормов и кормовых добавок наиболее дешевый рацион кормов и кормовых добавок наиболее дешевый рацион кормления для данного вида скота (птицы):

Условия задачи:

1)

(ограничения по содержанию  кормов  питательных веществ);

2)

(ограничения по содержанию кормов  различных групп);

3)

(ограничение по соотношению  отдельных видов кормов и кормовых  добавок между кормами группы);

4)  

(вспомогательные ограничения);

5)

(условия неотрицательности  переменных).

При записи структурной экономико-математической модели приняты следующие условные обозначения:

 количество корма j-го вида, входящего в рацион;

себестоимость (стоимость единицы) j-го вида корма;

 содержание j-го элемента питания в единице j-го вида кормов;

 минимально допустимое количество j-го питательного вещества в рационе;

 коэффициенты, характеризующие  удельный вес данной группы  кормов (в кормовых единицах) в  общем количестве кормовых единиц; соответственно по нижней и по верхней допустимым границам;

коэффициенты пропорциональности;

 суммарное количество j-го элемента питания в рационе;

множество групп кормов;

множество кормов, входящих в группу.

 

 

 

 

 

 

1.2. Оптимальное использование кормов  в хозяйстве.

 

Правильное использование  заготовленных в хозяйстве кормов – одно из важных условий повышения  эффективности общественного животноводства. Ежегодно в практике  колхозов и совхозов после заготовки кормов, при постановке животных на стойловый период, составляется баланс кормов: имеющиеся корма распределяются между различными видами и производственными группами животных, определяются минеральные и витаминные подкормки, необходимые для закупки. Разрабатываются нормы кормления. 

В производственных условиях нормы кормления балансируют  обычно по одному – двум питательным  веществам. Однако такой баланс считается  несовершенным. Использование математических методов и ЭВМ позволяет рассчитать нормы животных по всем питательным веществам. Микроэлементам, витаминам и аминокислотам.

Оптимальный план использования  всех кормовых ресурсов должен обеспечить:

- распределение наличного  объема кормов в хозяйстве между половозрастными группами скота и птицы;

- определение оптимальных  рационов кормления для каждой  группы скота и птицы;

- выявление необходимости  покупки кормов, минеральных и  витаминных добавок, химических веществ, а так же обмена и продажи кормов.

Усвоение задачи для  расчета оптимального использования  заготовленных кормов могут быть различными. Наиболее распространены следующие:

- в хозяйстве заготовлено  достаточное количество различных  видов кормов. Имеются возможности приобретения минеральных, микроэлементных и витаминных подкормок.  Следует определить виды кормов и их объемы, необходимые животным различных видов и половозрастных групп, для получения максимальной эффективности от использования кормов;

- в хозяйстве заготовлено  недостаточное количество кормов. Возможно приобретение ограниченного объема отдельных видов кормов и подкормок. Необходимо определить, какие корма и в каких количествах нужно скормить животным, и какое количество животных подлежит ускоренной реализации.

При решении задачи использования кормов в хозяйстве более целесообразны такие критерии оптимальности, как максимум валовой продукции животноводства или чистого дохода. Возможны и другие критерии, например максимум валовой продукции животноводства за вычетом затрат на корма, максимум валовой продукции за вычетом затрат на покупку кормов и подкормок, максимум условных кормо-дней, т.е. содержание максимума условного поголовья скота за счет кормов, заготовленных в хозяйстве. 

В соответствии с постановкой  задачи в модели будут следующие группы переменных:

- виды кормов и кормовых  добавок, из которых составляют  оптимальные рационы для учитываемых групп скота и птицы;

- кормо-дни пребывания  животных в хозяйстве;

- приобретаемые или  продаваемые (обмениваемые) корма. 

Первые две группы переменных дифференцируются по половозрастным группам и видам скота и  птицы.

В модели учитываются  все условия, влияющие на структуру  использования кормов, что находит отражение в следующих группах ограничений:

- по питательным веществам; 

- соотношению отдельных  групп и видов кормов в существующих  группах;

- кормо-дням пребывания  отдельных групп и видов скота  в хозяйстве;

- оптимальному распределению  (использованию) каждого вида  корма с учетом возможной покупки  и (или) продажи;

- использованию денежных средств на покупку недостающих кормов.

Для записи указанных  групп условий должны быть известны следующие технико-экономические коэффициенты и константы:

- содержание питательных  веществ в 1 кг кормов и добавок;

- потребность в питательных  веществах в расчете на 1 кормо-день каждой группы или вида скота;

- допустимые интервалы  потребности в кормовых единицах  по группам кормов для каждой  группы или вида скота;

- допустимые интервалы  содержания отдельных групп или  видов скота в хозяйстве в  кормо-днях;

- денежные средства, выделяемые  на покупку недостающих кормов;

- цены на все виды  покупаемых и продаваемых кормов  и добавок.

Коэффициентами целевой  функции служат показатели стоимости  продукции в расчете на 1 кормо-день по всем учитываемым группам и видам скота.

Исходные данные для  числовой экономико-математической модели задачи.

1. Виды кормов, их количество, содержание в весовой единице корма учитываемых питательных веществ.
2. Корма, которые можно купить, содержание в них питательных веществ, лимиты на приобретение кормов.
3. Виды приобретаемых минеральных и витаминных добавок, химических веществ, нормы замены или питательных веществ.
4. Основные половозрастные группы разных видов скота и птицы, количество кормо-дней пребывания каждой группы скота в хозяйстве за весь период.
5. Нормы питательных веществ в рационах кормления по отдельным половозрастным группам скота на обеспечение жизненных функций животного и достижение определенной продуктивности.
6. Допустимое содержание основных групп кормов в рационе скота данной группы.
7. Предельно допустимый ввод в рацион минеральных, витаминных и химических добавок.
8. Стоимость кормов и различных кормовых добавок, а та же цены на животноводческую продукцию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Экономико-математическая модель по установлению оптимальной структуры землевладения крестьянско-фермерского хозяйства «Колос».

 

Структурная экономико-математическая модель задачи линейного программирования представляет собой формализированную запись критерия оптимальности, всех условий поставленной задачи при помощи символов, индексов и других обозначений. В ней учитываются закономерности и взаимосвязи функционирования сельского хозяйства, использования земельных ресурсов и других средств производства.

Основная цель задания  – постановка задачи и формирование экономико-математической модели задачи.

Экономико-математическая модель разрабатывается в несколько  этапов.

Первый этап – постановка задачи, которую предлагается решить экономико-математическими методами. При постановке задачи необходимо обосновать круг моделируемых процессов. Затем на этой основе устанавливается группа переменных и ограничений.

Переменные делятся  на основные и вспомогательные.

Основные переменные – это размеры площадей сельскохозяйственных площадей сельскохозяйственных культур, многолетних насаждений, естественных кормовых угодий, а так же поголовье скота.

Вспомогательными являются переменные, характеризующие формирование оптимальных рационов кормления, размеры капиталовложений по отраслям и дополнительную потребность в производственных ресурсах.

При разработке матрицы  задачи выделено 47 основных переменных. К ним отнесены следующие группы неизвестных.

1. Зерновые и зернобобовые культуры, идущие на товарные цели и характеризующиеся площадями посева.

озимая пшеница;

 озимый ячмень

яровой ячмень

зернобобовые

 кукуруза

люпин на зерно 

рапс на зерно

2. Зерновые и зернобобовые, используются в качестве концентрированных кормов. 

озимая пшеница

озимый ячмень

яровой ячмень

зернобобовые

кукуруза 

III. Технические культуры и овощи.

сахарная свекла

подсолнечник 

картофель

        овощи

4. Кормовые культуры и угодья.

корнеплоды

кукуруза на силос

однолетние травы на сено

многолетние травы на сено

Зеленые корма:

 озимые

        однолетние травы

 многолетние травы

 яровой рапс

 кукуруза

Кроме того, введены переменные, характеризующие площади:

многолетних трав на сенаж;

сенокосов;

пастбищ.

К числу переменных, описывающих  отрасли животноводства, отнесенные следующие:

поголовье КРС (структурных голов);

поголовье свиней;

 поголовье овец;

поголовье птицы;

поголовье лошадей.

Кроме названных, в задачу включены следующие неизвестные:

объем приобретаемых комбикормов (концентратов);

количество приобретаемых органических удобрений;

 потребность в азотных  минеральных удобрениях;

потребность в фосфорных минеральных  удобрениях;

потребность в калийных минеральных  удобрениях;

общие ежегодные производственные затраты.

Капиталовложения в  основные фонды сельскохозяйственного назначения на:

строительство зданий и сооружений;

покупку сельскохозяйственной техники;

приобретение автотранспорта;

покупку продуктивного скота;

мелиорацию и проведение природоохранных  мероприятий;

суммарные затраты.

В число переменных включены также:

расчетная площадь пашни;

размер привлекаемых трудовых ресурсов в напряженные периоды полевых работ.

Программа проведения автоматизированных расчетов на ЭВМ предусматривает замену и введение любых новых переменных задачи.

На неизвестные наложено 49 ограничений, т.е. размер матрицы задачи составляют 47×49.

Ограничения включают в  себя следующие виды.

1. По расчету площади пашни.

Данное ограничение  в универсальной матрице необходимо для того, чтобы имелась возможность  при заданных объемах трудовых и  денежно-материальных ресурсов рассчитать необходимую для крестьянского хозяйства площадь пашни.