Оптимизация кормопроизводства

га (пашня)

 га (естественные сенокосы)

га (естественные пастбища)

Переменные  означают площади посева сельскохозяйственных культур, их суммарная площадь не должна превышать (не более) 240 га. площади используемых сенокосов ( не более 1 га) и пастбищ ( не более 5 га).

Математическая запись этой группы ограничений в виде символов может быть представлена в следующем виде:

где

площади искомых с.-х. культур, число  которых равно n; 

площади сельскохозяйственных угодий i-го вида;

площади i-го вида угодий, подлежащих трансформации.

Во вторую группу ограничений  по земельным ресурсам входят ограничения по структуре использования пашни. Здесь необходимо учесть агробиологические и агротехнические требования к возделываемым культурам, их чередованию в схемах севооборотов. Для этого по основным культурам необходимо установить удельный вес их к общей площади посевов, по ряду культур необходимо  соблюдение определенных взаимных пропорций. Условия, учитывающие требования севооборотов, могут быть выражены различными способами, взаимно дополняющими друг друга.

Отдельными ограничениями  могут быть выражены соотношения  между группами культур или отдельными культурами, если они связаны между собой.

 

 

2.2. Построения  ограничений по кормовым ресурсам.

 

Баланс кормов является одним из важных этапов экономического обоснования проекта землеустройства. Баланс кормов позволяет установить наиболее оптимальное соотношение отраслей растениеводства и животноводства, посевов кормовых культур, установить тип кормопроизводства. Существует несколько способов введения ограничений по кормовым балансам.

Наиболее распространен  способ, в котором вводятся ограничения  в кормовых единицах в целом или по отдельным группам кормов. Сущность ограничения состоит в том, что производство кормов не должно быть меньше потребности в них. Запись ограничений в соответствии с этим правилом такова:

36,5х₂₉+6,5х₃₀+…+32,6х₃₃   ≤ 10,7х₅+40,8х₈+…+4,2х₂₇+9х₂₈

 

где х₁,х₂,…,х₂₈ – площади с/х культур, которые могут использоваться на корм;

      х₂₉,х₃₀,…,х₃₃ – поголовье скота планируемых видов;

• коэффициенты при переменных х₁-х₂₈ означают выход кормов (в кормовых единицах) с 1 га комовой культуры;

-    коэффициенты  при переменных х₂₉-х₃₃ – потребность в кормах одной головы скота.

Левая часть неравенства  означает общую потребность в кормах, правая часть неравенства – количество производимых кормов, которые будут получены со всех кормовых культур.

В результате преобразования ограничения примет следующий вид:

-3,4x₄-10,7х₅-40,8х₈-…-9х₂₈+36,5х₂₉+…+32,6х₃₃≤0

 

В математических символах ограничение записывается

,

где

означает выход кормов в количестве - с одного гектара i-го вида по j-й культуре с площади , где j изменяется от 1 до l – число кормовых культур;

потребность в кормах при норме  кормления одной головы , при i-м виде корма для j-го вида скота и поголовье скота , где до n- число видов скота.

Подобным образом состоятся  ограничения по отдельным видам  кормов. Покупные корма, переходящий запас кормов записываются в правой части ограничения как ресурс .

где - дополнительно приобретаемые или продаваемые корма i-го вида.

 

2.3. Построение  ограничений по трудовым ресурсам.

 

Характеризуют обеспеченность рабочей силой, которая оказывает  решающее влияние на уровень интенсивности ведения хозяйства и его производственных подразделений. В ограничении по труду в левой части неравенства находится потребное количество рабочей силы, в правой – фонд рабочего времени хозяйства в  целом, или отдельном его подразделении. Запись ограничения производится в такой форме:

15х₁+10,5х₄+…+2х₃₂+50х₃₃≤19866

 х₁,х₂,…,х₃₃ -  означают площади посевов сельскохозяйственных культур поголовье скота,  коэффициенты при этих переменных выражают затраты труда на один гектар или одну голову скота.

В общем виде ограничения  по трудовым ресурсам могут быть записаны:

где  затраты труда в t-й период для j-й отрасли производства;

        фонд рабочего времени в t-й период.

При недостатке трудовых ресурсов и  дополнительном привлечении их в напряженный период потребное количество  необходимых дополнительных трудовых ресурсов определяется в ходе решения задачи, при этом ограничение будет записано в следующем виде:

где дополнительно привлекаемая рабочая сила ( в чел.-днях или чел.-ч).

 

2.4. Построение  ограничений по использованию  органических

удобрений в пересчете на гумус.

 

Данный тип ограничения характеризует  баланс гумуса в почве, что предполагает:

1. внесение органических удобрений, поступающих с животноводческих ферм и других источников его поступления;
2. учет выноса или накопления гумуса за счет корневых остатков сельскохозяйственных культур и растений.

В левой части неравенства  дана запись условий, учитывающих вынос  или накопления гумуса под посевами различных сельскохозяйственных культур, где коэффициенты, выражающие вынос гумуса, стоят со знаком (+) плюс, и со знаком ( - ) минус, если гумус накапливается. В правой части неравенства показан выход навоза в пересчете на гумму с животноводческих ферм и наличие органических удобрений из других источников. Ограничение примет вид:

0,07х₁+0,06х₄+…-0,8х₂₈≤0,8х₂₉+…+0,5х₃₃

Математическая запись этого ограничения следующая:

или

где  коэффициенты, учитывающие вынос или накопление органических веществ под посевами сельскохозяйственных культур, в пересчете на гумус;

выход навоза с 1 головы скота в  год, в пересчете на гумус;

 дополнительное привлечение органических удобрений;

наличие органических удобрений, в  пересчете на гумус.

Приведенные записи условий  в математической модели называются базовыми, так как они лежат в основе всех математических моделей, описывающих экономические, технологические и другие зависимости в данной задаче.

Разработку развернутой (расширенной) экономико-математической модели начинают с построения специальной  таблицы, содержащей смысловое и кодовое обозначение переменных и ограничений, матрицу коэффициентов при переменных, столбец, содержащий объемы ограничений, математические символы ограничений и коэффициенты целевой функции.

 

 

 

 

 

Глава 3. Расчет основных показателей отрасли 

животноводства.

 

Основным элементом  материально-производственной базы животноводства являются корма. Первостепенное значение имеют их количество, состав и качество.

Кормовая база хозяйства  – это размеры и состав источников поступления кормов, их объем, ассортимент, качество и организация производства заготовки, хранения и использования. Главная цель организации кормопроизводства – это увеличение производства экологически чистой продукции животноводства.

Кормовая база хозяйства  – это сложная, динамическая саморегулирующая система, состоящая из двух подсистем: кормообеспечение и кормоиспользование.

Система кормообеспечения призвана создавать рациональное соотношение между различными источниками поступления кормов.

Система кормоиспользования предусматривает  наиболее эффективные способы употребления исходного кормового сырья, а так же рационального межотраслевого и внутрихозяйственного распределения готовых кормов. Несмотря на постоянно возрастающий объем поставок ресурсов, основную роль в кормообеспечении в подавляющем большинстве хозяйств играют внутрихозяйственные кормовые источники.

Устойчивая кормовая база предполагает такую организацию  производства, при которой использование каждого гектара полученной площади для производства уплотняющие посевы на пашне: полное использование кормов, получаемых с природных угодий, а так же побочной продукции и отходов перерабатывающих предприятий, обеспечение высокого и стабильного выхода кормовой продукции с каждого гектара посева, освоение рациональной системы севооборотов и.т.д.

На кормовую базу в  конкретном хозяйстве, наряду с общеэкологическими и природно-климатическими условиями, непосредственное влияние оказывают такие кормления животных.

Тип кормления животных – это процентное соотношение  различных групп кормов по питательной  ценности в годовом рационе за отдельный период. Задача заключается в том, чтобы разобрать какие типы кормления животных и кормопроизводства, которое обеспечивали бы максимальный выход продукции при наименьших затратах.

На основе определенного  типа и рациональных норм кормления  животных по видам и возрастным группам в каждом хозяйстве необходимо составить кормовой план и баланс кормов.

Кормовой план представляет собой обоснованный расчет потребности  хозяйства на определенный период в  кормах всех видов в соответствии с намеченным расчетом поголовья скота.

Баланс кормов – это соотношение потребности хозяйства в кормах с источником ее покрытия на тот или Инной период.

В системе рационального  кормопроизводства важное значение принадлежит организации зеленого конвейера системы обеспечения животных зелеными кормами с ранней весны до поздней осени. Наивысший эффект достигается в том случае, если правильно подобраны кормовые культуры и угодья, на всей кормовой площади внедрены высокая агротехника и комплексная организация использования продукции, рационально определены схема конвейера  и потребности в зеленом корме для скота.

Для записи математической модели используется следующие обозначения:

Индексы: i – питательные вещества; j – виды корма, h – группа кормов.

Множества: – питательные вещества; - соотношение питательных веществ;     ограничения по отдельным видам кормов, подкормок; групп кормов;    соотношение групп кормов; виды кормов, подкормок;    вспомогательные переменные.

Условные обозначения - количество кормов, кормовой добавки j-го вида в рационе; общее количество кормовых единиц в рационе; себестоимость, цена приобретения  j-го вида питательного вещества в единице измерения j-го вида корма, кормовой добавки; содержание кормовых единиц в единице измерения j-го вида корма по h-ой группы кормов; зоотехнически-допустимый удельный вес h-ой группы кормов общей питательности рациона; коэффициенты пропорциональности между группами кормов; суточная потребность животного в i-м питательном веществе;  допустимые нижний и верхний пределы введения в рацион j-го вида корма; логический коэффициент равный 1 или 0.

Требуется найти вектор обеспечивающий минимум себестоимости кормового рациона:

 

при следующих условиях:

1) содержание в рационе  не менее требуемого по кормам  количества питательных веществ:

 

общая питательность  рациона должна составлять (кормовых единиц):

 

2) содержится в рационе  различных групп кормов в пределах, удовлетворяющих зоотехнические требования кормления животных:

 

 

3) соблюдение в рационе  соотношения отдельных питательных  веществ и групп кормов:

4) содержание отдельных  видов кормов в рационе в  биологически обусловленных границах:

 

5) неотрицательности  переменных:

Для определения предварительной  структуры посевных площадей производится расчет потребности в кормах, анализируются и устанавливаются на перспективу виды, группы и численность скота, а так же продуктивность животноводства, затем автоматически, исходя из потребности, производится расчет структуры посевных площадей для кормовой базы, расчет затрат труда, расчет производства валовой и товарной продукции, прибыль, рентабельность животноводческой отрасли, в дальнейшем производится обсчет экономических показателей хозяйства в целом.

Все расчеты показателей  отрасли животноводства производят в разрезе ферм в личной собственности  граждан, затем в целом по хозяйству. Программный продукт расположен в подкаталоге EMM – ziwot-pkziw.com для расчета в потребности в кормах, структуры посевных площадей для кормовой базы, расчета затрат труда, расчета производства валовой продукции и товарной продукции. ZWE.COM – для расчета прибыли, рентабельности в matr 11 dat и matr 54.dat.