Оптимизация структуры кормопроизводства СПК «Яковлевское» Костромского района Костромской области

VI.Ограничение по использованию побочной продукции растениеводства, ц:

5. ограничение по количеству зерноотходов, ц:

х9 <= 1538

VII.Ограничения по обеспечению животных питательными веществами:

6. кормовыми единицами, ц к.е.:

13,5x1 + 36,3x2 + 18,5x3 + 45,2x4 + 33,9x5 + 15,9x6 + 5,9x7 + 8,5x8 + 0,36x9 + 0,92x10 - 32x12 - 21x13 >=0

7. переваримым протеином, ц:

1,15x1 + 2,4x2 + 1,9x3 + 3,9x4 + 4,63x5 + 2,7x6 + 0,56x7 + 0,31x8 + 0,012x9 + 0,14x10 - 3,5x12 - 2,2x13 >= 0

VIII.Ограничения по обеспечению животноводства отдельными группами кормов:

8. ограничение по минимальному содержанию концентрированных кормов в рационе, ц к.ед.:

13,5x1 +36,3x2 + 0,92x10 -8x12 - 4,83x13   >= 0

9. ограничение по максимальному содержанию концентрированных кормов в рационе, ц к.е.:

13,5x1 +36,3x2 + 0,92x10 - 11,2x12 - 7,35x13   <= 0

10. ограничение по минимальному включению грубых кормов в рацион, ц к.ед.:

18,5x3 + 5,9x7 + 0,36x9 - 5,44x12 - 3,15x13 >= 0

11. ограничение по максимальному включению грубых кормов в рацион, ц к.ед.:

18,5x3 + 5,9x7 + 0,36x9 - 9,6x12 - 4,2x13 <= 0

12. ограничение по минимальному включению сочных кормов в рацион, ц к.ед.:

33,92x5 - 4,8x12 - 1,47x13 >= 0

13. ограничение по максимальному включению сочных кормов в рацион, ц к.ед.:

33,92x5 - 6,4x12 - 2,1x13 <= 0

14. ограничение по минимальному количеству зеленых кормов, ц.к.ед.

45,2x4 + 15,9x6 + 3,74x8 - 6,4x12 - 4,2x13 >= 0

15. ограничение по максимальному количеству зеленых кормов, ц.к.ед.

45,2x4 + 15,9x6 + 3,74x8 - 12,8x12 - 7,35x13 <= 0

16. ограничение по минимальному содержанию кормов животного происхождения в рационе, ц к.ед.:

0,34x11 - 0,63x13 >= 0

17. ограничение по максимальному содержанию кормов животного происхождения в рационе, ц к.ед.:

0,34x11 - 1,68x13 <= 0

IX. Ограничения по поголовью животных:

18. ограничение по минимальному поголовью скота, гол.:

x12 + x13 >= 1005

19. ограничение по максимальному поголовью скота, гол:

x12 + x13 <= 1210

X. Ограничения по поголовью отдельных половозрастных групп скота:

20. ограничение по минимальному удельному весу коров в стаде, гол.:

х12 >= 0,41*(х12 + х13)

0,59х12 - 0,41х13 >= 0

21. ограничение по максимальному удельному весу коров в стаде, гол.:

х12 <= 0,43*(х12 + х13)

0,57х12 - 0,43х13 <= 0

XI. Ограничения по площади с.-х. культур:

22. ограничение по площади многолетних трав, га:

х3 + x4 + x5 <= 462

23. ограничение по площади яровых культур, га:

х1 + х2 <= 500 

24. ограничение по площади озимой ржи, га:

x1 <= 130

Ограничения по не отрицательности переменных.

х1 ≥ 0; х2 ≥ 0; х3 ≥ 0; х4 ≥ 0; х5 ≥ 0; х6 ≥ 0; х7 ≥ 0; х8 ≥ 0; х9 ≥ 0; х10 ≥ 0; х11 ≥ 0;  х12 ≥ 0; х13 ≥ 0.

Целевая функция задачи - минимум затрат на производство кормов, руб.:

С = 13,5 * 296x1 + 29,7 * 651x2 + 36,9 * 107,1x3 + 12,6 * 205,6x4 + 143,9 * 117x5 + 85,79 * 99,6x6 + 3,71 * 14x7 + 10,6 * 22x8 + 450 * 1331,98x11 → min

С = 399x1 + 19334,7x2 + 3951,99x3 + 2590,6x4 + 16836,3x5 + 8544,7x6 + 51,9x7 + 233,3x8 + 450x10 + 1331,9x11 → min

2.5. Матричная экономико-математическая модель задачи

На основе числовой экономико-математической модели задачи составим матричную экономико-математическую модель.

 

Таблица 20- Матричная экономико-математическая модель задачи

	Единица измерения	Озимая рожь	Ячмень	Мн. тр. на сено	Мн. тр.  на зеленый корм	Мн. тр. на силос	Одн. на зел.корм	Ест.сенокосы	Ест.пастбища	Солома	Комбикорм	Молоко	Поголовье коров	Поголовье молодняка	Тип ограничений	Объем ограничений
		х1	х2	х3	х4	х5	х6	х7	х8	х9	х10	х11	х12	х13
1. пашня	га	1	1	1	1	1	1								<=	984,9
2. естест. сенокосы	га							1							<=	200
3.естеств. пастбища	га								1						<=	505
4. трудовые ресурсы	чел.-час	30	15	10	8	9	6	7							<=	206000
5. комбикорм	ц										1				<=	4646
6. побочная продукция	га									1					<=	1538
7. корм. ед.	ц.к.ед.	13,5	36,3	18,5	45,2	33,92	15,9	5,9	8,5	0,36	0,92		-32	-21	>=	0
8.перевар. протеин	ц.пер. прот.	1,15	2,4	1,9	3,9	4,63	2,7	0,56	0,31	0,012	0,14		-3,5	-2,2	>=	0
9. мин. концентр.	ц.к.ед.	13,5	36,3								0,92		-8	-4,83	>=	0
10. макс. корм. ед.	ц к.ед	13,5	36,3								0,92		-11,2	-7,35	<=	0
11. мин. грубых коромов	ц.к.ед.			18,5				5,9		0,36			-5,44	-3,15	>=	0
12. макс. груб. корм.	ц к.ед			18,5				5,9		0,36			-9,6	-4,2	<=	0
13. мин. сочных корм.	ц к.ед					33,92							-4,8	-1,47	>=	0
14. макс сочных корм.	ц к.ед.					33,92							-6,4	-2,1	<=	0
15. мин. зел. корм.	ц к.ед.				45,2		15,9		3,74				-6,4	-4,2	>=	0
16. макс. зел. корм.	ц к.ед.				45,2		15,9		3,74				-12,8	-7,35	<=	0
17. мин. животногопроисх.	ц к.ед.											0,34		-0,63	>=	0
18. макс. животногопроисхожд.	ц к.ед.											0,34		-1,68	<=	0
19. мин. поголовью	ц к.ед.												1	1	>=	1005
20. макс. поголовью скота	ц к.ед.												1	1	<=	1210
21. мин. уд. вес коров в стаде	гол.												0,59	-0,41	>=	0
22. макс. уд. весу коров в стаде	гол.												0,57	-0,43	<=	0
23. площадь мн. трав	га		1	1	1										<=	462
24. площадь яровых	га	1	1												<=	500
площадь оз. ржи	га	1													<=	130
Целевая ф-ция	руб.	399	19334,7	3951,9	2590,6	16836,3	8544,7	51,9	233,2		450	1331,9				min

 

 

 

 

3. Решение задачи и анализ результатов решения

3.1. Решение задачи на ПК

В курсовой работе для решения экономико-математической модели оптимизации структуры кормопроизводства использовалась программа LPSAR.

Решение задачи по данной программаме состоит из двух этапов:

1. создание файла данных;
2. обработка текстового файла.

В результате получено следующее решение, представленное в Приложении 1.

 

3.2. Анализ результатов решения задачи

Полученный вариант решения задачи удовлетворяет условиям предприятия. Для сопоставления оптимального плана с фактическим сочетанием отраслей предприятия проведем следующий анализ.

Таблица 21 - Структура посевных площадей кормовых культур

Культуры	Факт		Расчет		% изменения
	га	% к итогу	га	% к итогу
Озимая рожь	130	11,2	130	18,7	7,5
ячмень	500	43,2	4	0,6	-42,6
многолетние травы	462	39,9	462	66,4	26,5
однолетние травы	66	5,7	100	14,4	8,7
Итого по хозяйству	1158	100	696	100	х

 

Общая площадь кормовой пашни сократилась по оптимальному плану на 462 га или на 60,1%. Уменьшение площади произошло за счет снижения площади посева ячменя на 99,2%. Площадь под многолетние травы осталась без изменения и составляет 462 га. Площадь однолетних трав увеличилась на 51,5%.

 

 

Таблица 22 - Структура площадей природных кормовых угодий

Сельскохозяйственные угодья	Факт		Расчет		% изменения
	га	% к итогу	га	% к итогу
естественные пастбища	505	71,6	505	71,6	0
естественные сенокосы	200	28,4	200	28,4	0
итого:	705	100	705	100	х

В структуре посевных площадей не произошло никаких изменений. Естественные пастбища и естественные сенокосы используются полностью.

Оценить эффективность оптимального плана исключительно по изменению структуры площадей не возможно. Одним из наиболее важных критериев целесообразности реализации полученного плана является питательность рациона.

Таблица 23 - Производство и приобретение кормов

Корма	площадь, га количество, ц		факт		расчет
	факт	расчет	ц.к.ед.	ц.п.п.	ц.к.ед.	ц.п.п.
ячмень	500	4	605	42,5	4,84	0,324
озимая рожь	130	130	130	10,53	130	11,05
многолетние травы на сено	241	241	120,5	12,05	120,5	12,532
многолетние травы на зеленый корм	137	137	30,14	2,603	30,14	2,603
многолетние травы на силос	84	84	18,48	2,52	18,48	2,52
однолетние травы на зеленый корм	66	100	10,56	17,82	16	2,7
естественные сенокосы	200	200	84	8	84	8
естественные пастбища	505	505	85,85	7,07	85,85	20,2
комбикорм	4646	4646	4274,32	650,44	4274,32	650,44
солома	1538	1538	553,68	18,456	553,68	18,456
молоко	1371	1099	466,14	43,872	373,66	48215,3
Итого:	х	х	6378,67	815,861	5691,47	48944,2

 

Сравнивая питательность фактического и расчётного рационов, можно отметить, что питательность расчетного рациона по кормовым единицам ниже. Содержание кормовых единиц в нём на 10,8 % ниже значения показателя по факту. Содержание переваримого протеина в расчетном рационе  в 6 раз выше, чем по факту.

В фактическом рационе и в оптимальном плане наибольшую питательность имеет комбикорм - 4274 ц.к.ед.

В фактическом рационе первое место по переваримому протеину принадлежит так же комбикорму 650,44 ц.п.п.

Несмотря на то, что фактический рацион кормления животных представляет собой большую питательную ценность, содержание питательных веществ в оптимальном рационе удовлетворяет поставленному условию.

Таблица 24 - Структура кормопроизводства

источники поступления кормов	факт		расчет
	количество кормов, ц.к.ед.	% к итогу	количество кормов, ц.к.ед.	% к итогу
полевое кормопроизводство	914,68	14,3	319,96	5,6
природные угодья	169,85	2,7	169,85	3
комбикорм	4274,32	67	4274,32	75,1
солома	553,68	8,7	553,68	9,7
молоко	466,14	7,3	373,66	6,6
итого:	6378,67	100	5691,47	100

 

В фактической структуре кормопроизводства и в оптимальном плане наибольший удельный вес приходится на покупные корма - 67 % и 75,1% соответственно. Затем идет полевое кормопроизводство, которое в фактической структуре составило 914,68 или 14%, но в оптимальном плане произошло их снижение на 594,72 или 65%.

Наименьший удельный вес занимают природные кормовые угодья  2,7% в фактической структуре кормопроизводства и 3% в оптимальном плане.