Экономико-математическое моделирование. 2
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
|
|
2.2. Структурная
экономико-математическая
Структурная экономико-математическая модель описывает объект в виде символов и математических выражений. Для ее построения необходимо ввести условные обозначения, которые включают в себя три группы:
1. Индексация;
2. Неизвестные величины;
3,Известные величины.
Индексация:
j — номер отраслей растениеводства и животноводства;
J0 — множество отраслей растениеводства и животноводства;
J1 — множество отраслей растениеводства, J Ì J0;
J2 — множество отраслей животноводства, J2 Ì J0;
J3 — множество основных сельскохозяйственных культур или культур группы, J3 Ì J0;
J4 – множество групп однородных сельскохозяйственных культур, J4Ì J0 ;
J5 – множество сельскохозяйственных культур, групп культур, находящихся между собой в прапорциональной связи, J5Ì J0 ;
J6 — множество видов маточного поголовья, J6 Î J2
i— номер ресурсов, питательного вещества вида продукции;
I0 — множество видов сельскохозяйственных угодий;
I1— множество видов труда;
I2 — множество видов питательных веществ;
I3 — множество видов товарной продукции, номер вида денежных поступлений;
h — номер корма;
Н0 — множество видов кормов;
Н1 — множество видов кормов получаемых по сделкам, Н1 Ì Н0;
H2— множество кормов передаваемых по сделкам, Н2 Ì Н0;
Нз — множество покупных кормов, Н3 Ì Н0;
Н4 — множество кормов от обмена, Н4 Ì Н0;
Неизвестные величины :
xj — размер отрасли j;
xh ––количество корма вида h переданного в результате осуществления коммерческой сделки;
–– количество покупных кормов h го вида
xhj –– скользящая переменная или добавка h -го вида корма j -му виду животных;
`xh ––количество корма вида h животного происхождения и покупных;
x`h ––количество побочных кормов вида h;
VJ — маточное поголовье скота вида j;
X` — рыночный фонд по продукции;
Известные величины.
Ai –– наличие сх угодий вида i ;
Bi –– наличие трудовых ресурсов вида i;
Wh –– расход кормов вида h на внутрихозяйственные нужды для ЛПХ населения;
–– максимальное количество корма вида h передаваемого и покупного ;
––соответственно минимальный и максимальный размер отрасли вида j;
Di –– объем поставок сельскохозяйственной продукции вида i по заключенным договорам;
aij –– расход i-го вида сельскохозяйственных угодий на единицу j-й отрасли;
bij –– количество трудовых ресурсов вида i на единицу отрасли вида j ;
–– соответственно
Wij –– расход i-го вида питательного вещества на единицу j-й отрасли;
Kih –– коэффициент обозначающий расход i-го вида питательного вещества в единице к-го корма ;
dhj, dij –– выход к-го вида корма или же i –го вида продукции;
–– стоимость товарной продукции получаемой от единицы отрасли вида j
–– стоимость единицы
lin –– стоимость единицы товарной продукции вида i реализуемой по рыночному каналу;
Сij- затраты денежных средств i на единицу отрасли j;
Ограничения.
- По использованию сельскохозяйственных угодий.
- По использованию трудовых ресурсов.
- По балансу кормов.
- По количеству получаемых, передаваемых и покупных кормов.
- Ограничение на скользящую переменную.
- По балансу питательных веществ
.
- Ограничения по содержанию питательных веществ в добавках кормов для определенных групп животных.
- Технологические ограничения по размерам отраслей.
- По продаже продукции: dij xj ³ Pi, i Î I3
10.По условию обмена: Xhr = drj xj, hÎ H5
11. По стоимости товарной
12. По материально-денежным
Целевая функция.
Fmax
=
На базе структурной ЭММ обосновывается исходная информация.
Проект проводится в
аспекте прогнозирования
Исходная информация берется на основании годовых отчетов.
Характеристика производственных ресурсов приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Производственные ресурсы предприятия
Ресурсы |
Наличие |
Прогноз |
|
3024 1500 560000 291200 |
3024 1500 537600 279552 |
Запасы годового труда на перспективу рассчитываем за минусом ежегодного выбытия в размере 1% за год от общего наличия труда:
=560000*0,96=537600 чел.-час.
А запасы труда в напряженный период составляют 52% от запасов Обоснование информации по растениеводству
Сначала рассчитаем среднюю урожайность зерновых культур по корреляционной модели (КМ):
где – расчетная урожайность зерновых культур на перспективу, ц/га;
– средняя фактическая урожайность зерновых культур на начало планового периода по хозяйству, ц/га;
– соответственно средняя фактическая урожайность зерновых культур по хозяйствам района и нашему хозяйству, ц/га;
– номер года, считая, что в первый год планового периода;
– коэффициент регрессии,
характеризующий возможное
Таким образом, средняя урожайность зерновых культур на перспективу в хозяйстве будет равна:
При планировании урожайности отдельных видов зерновых культур воспользуемся коэффициентами соотношения средней урожайности зерновых и отдельных видов зерновых культур.
Таблица 2.2 – Расчет перспективной урожайности отдельных видов зерновых культур
|
Виды зерновых |
Фактическая урожайность отдельных зерн. |
Фактическая урожайность зерновых культур в среднем за 2 года, ц/га. |
Коэффициент соотношения |
Расчетная урожайность зерновых, ц/га (в физ. массе) |
Расчетная урожайность отдельных зерновых, ц/га |
Озимые |
25,2 |
22,8 |
1,1 |
25,9 |
28,5 |
Яровые |
21,5 |
0,9 |
23,3 | ||
Зернобобовые |
18,1 |
0,8 |
20,7 |
Урожайность остальных сельскохозяйственных культур находим по КМ:
(2.2)
где – средняя фактическая урожайность данной культуры за последние два года;
– приращение урожайности зерновых культур;
– коэффициенты регрессии.
ц/га
Другие культуры:
корнеплоды: ц/га
кукуруза на з/м: ц/га
многолетние травы на сено: ц/га
однолетние травы на з/м: ц/га
Урожайность рапса планируем на среднем фактическом уровне увеличенной на 15% (5% роста в год):
рапс: ц/га.
Урожайность многолетних трав на зеленый корм составляет 4,5 раза больше а на семена в 10 раз меньше от урожайности многолетних трав на сено, на сенаж – 45% от урожайности на з/м:
многолетние травы на з/м: ц/га
многолетние травы на семена: ц/га
многолетние травы на сенаж: ц/га
многолетние травы на травяную муку: y=37,5*0.8=30 ц/га
Урожайность сенокосов на сено равна 65% от урожайности многолетних трав на сено, а на сенаж – 200% от урожайности сенокосов на сено:
сенокосы на сено: ц/га
сенокосы на сенаж: ц/га
Урожайность кукурузы на силос равна 75% от её урожайности на з/к: ц/га.
Урожайность пожнивных культур составляет 80% от урожайности многолетних трав на зеленый корм: ц/га.
Урожайность озимой ржи на зеленый корм рассчитывается по следующей корреляционной модели:
где – перспективная урожайность озимых зерновых.
Урожайность пастбищ на
Пастбища на зелёную массу:y=
Пастбища на сенаж: y=101.3*0.45=45.6 ц/га
Урожайность остальных культур (рапс, кукуруза на зерно, овощи) планируется на уровне фактической с учётом прироста на 1% в год ( 2% за 2 года):
Рапс: y=5.9*1.02=6 ц/га
Овощи: y=107*1.02=109.1 ц/га
Кукуруза на зерно: y= 39.6*1.02=40.4 ц/га
Следует отметить, что урожайность кукурузы на силос на корм учитывается за минусом 25% от её перспективной урожайности. На корм по зерновым продовольственным культурам берётся 10% от урожайности. По фуражным культурам на корм отдаётся разность между перспективной урожайностью и расходом на семена. Побочная продукция берётся 80% по озимым зерновым и 70% по яровым.
Исходная информация по растениеводству представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Информация по растениеводству
Культуры |
Урожайность, ц/га |
Распределение продукции, ц |
Затраты труда, чел-час/га | |||||
норма |
расчётная |
на семена |
на корм |
товарная |
побочная |
годовые |
в н. п | |
Озимые зерновые прод. |
34,9 |
28,5 |
3,0 |
2,9 |
22,6 |
27,9 |
26,8 |
12,1 |
Озимые зерн. на фураж |
34,9 |
28,5 |
3,0 |
25,5 |
- |
27,9 |
26,8 |
12,1 |
Яровые зерновые прод. |
32,4 |
23,3 |
2,5 |
2,3 |
18,5 |
22,1 |
22,3 |
10,5 |
Яровые зерн. фуражные |
32,4 |
23,3 |
2,5 |
20,8 |
- |
22,1 |
22,3 |
10,5 |
Зернобобовые прод. |
16,7 |
20,7 |
3,5 |
2,07 |
15,1 |
- |
13,0 |
7,1 |
Зернобобовые на корм |
16,7 |
20,7 |
3,5 |
17,2 |
- |
- |
13,0 |
7,1 |
Картофель товарный |
170 |
190,2 |
40 |
38 |
112,2 |
- |
186,4 |
119,9 |
Картофель на корм |
170 |
190,2 |
40 |
150,2 |
- |
- |
186,4 |
119,9 |
Кукуруза на силос |
232 |
341 |
- |
255,8 |
- |
- |
33,8 |
28,0 |
Кукуруза на зелёный корм |
240 |
455 |
- |
455 |
- |
- |
31,4 |
26,1 |
Корнеплоды |
350 |
468,5 |
- |
468,5 |
- |
- |
314,0 |
219,0 |
Однолетние травы на з/к |
130 |
588,7 |
- |
588,7 |
- |
- |
18,1 |
10,1 |
Многолетние травы на травяную муку |
26,0 |
30 |
- |
30 |
- |
- |
41,6 |
29,1 |
На сено |
37,5 |
37,5 |
- |
37,5 |
- |
- |
31,7 |
22,6 |
на сенаж |
120,0 |
76 |
- |
76 |
- |
- |
25,8 |
19,0 |
на з/ массу |
170,0 |
168,8 |
- |
168,8 |
- |
- |
18,4 |
19,0 |
на семена |
2,2 |
3,75 |
- |
- |
- |
- |
28,2 |
14,4 |
Рапс |
24,0 |
6 |
0,1 |
- |
5,9 |
- |
12,1 |
6,2 |
Пожнивные |
120,0 |
135 |
- |
135 |
- |
- |
7,9 |
3,7 |
Озимая рожь на зелёный корм |
100,0 |
97 |
- |
97 |
- |
- |
8,9 |
4,1 |
Овощи |
200,0 |
109,1 |
- |
- |
109,1 |
- |
420 |
315 |
Кукуруза на зерно |
55 |
40,4 |
- |
- |
40,4 |
- |
32 |
15 |
Сенокосы: на сено |
28,0 |
24,4 |
- |
24,4 |
- |
- |
19,1 |
14,2 |
на сенаж |
88,0 |
48,8 |
- |
48,8 |
- |
- |
23,8 |
17,8 |
Пастбища на сенаж |
80,0 |
45.6 |
- |
45.6 |
- |
- |
24,7 |
16,7 |
Пастбища на зел, корм |
120,0 |
101.3 |
- |
101.3 |
- |
- |
12,4 |
7,0 |
Обоснование информации по животноводству
Расчет исходной информации по животноводству начнем с определения продуктивности сельскохозяйственных животных:
где – соответственно перспективная и средняя фактическая продуктивность коров, молодняка и ее значение на начало планового периода;
– продолжительность
– приращение урожайности зерновых культур;
– коэффициент регрессии.
Надой молока на среднегодовую корову составит, ц: ц
Среднесуточный привес молодняка КРС, г: г, что составит ц в год.
Среднесуточный привес свиней, г: г, что составит ц в год.
Расход питательных веществ (ц.к.ед.) на производство 1 ц продукции животноводства определяется следующими корреляционными моделями:
- молоко: где – надой молока за год, ц.
ц к.ед.
- привес КРС: где – среднесуточный привес, кг.
ц к.ед.
- привес свиней: где – среднесуточный привес, кг.
ц к.ед.
Расход
кормовых единиц на голову определяется
путем умножения расхода
на молодняк КРС ц к.ед.
на свинью ц к.ед.
Расход перевариемого протеина на голову животного определяем по рационам кормления.
Результаты заносим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Информация по животноводству
Виды животных |
Продуктивность, ц/гол |
Расход питательных веществ на голову |
Затраты труда, чел.-час./гол | ||
ц к.ед. |
ц п.п. |
годовой |
в напр. период | ||
Коровы |
41,3 |
46,67 |
4,74 |
138,3 |
41,5 |
Молодняк КРС |
2,32 |
21,02 |
2,19 |
64,0 |
19,2 |
Свиньи |
1,63 |
10,58 |
1,13 |
51,1 |
15,3 |
Лошади |
0,4 |
32,1 |
3,51 |
2,8 |
0,8 |
Составим рационы кормления животных. По коровам рассчитаем рацион с добавками, по молодняку КРС, свиньям – фиксированный, по лошадям взяли нормативный.
Таблица 2.6 – Рационы кормления молодняка КРС
Корма |
На гол. КРС | |||
ц |
ц к.ед. |
ц п.п. |
% | |
концентраты |
5,47 |
5,47 |
0,57 |
26,0 |
сено |
3,74 |
1,68 |
0,20 |
8,0 |
сенаж |
9,76 |
2,73 |
0,32 |
13,0 |
солома |
3,36 |
0,84 |
0,04 |
4,0 |
силос |
12,61 |
2,52 |
0,18 |
12,0 |
корнеплоды |
10,51 |
1,26 |
0,09 |
6,0 |
з/к |
28,76 |
5,47 |
0,60 |
26,0 |
молоко |
1,40 |
0,42 |
0,05 |
2,0 |
обрат |
3,23 |
0,42 |
0,11 |
2,0 |
ЗЦМ |
0,10 |
0,21 |
0,02 |
1,0 |
ИТОГО: |
21,02 |
2,19 |
100 | |
Таблица 2.7 – Рационы кормления свиней
Корма |
На гол. свиней | |||
ц |
ц к.ед. |
ц п.п. |
% | |
концентраты |
8,99 |
8,99 |
0,94 |
85,0 |
силос |
1,06 |
0,21 |
0,01 |
2,0 |
корнеплоды |
2,65 |
0,32 |
0,02 |
3,0 |
з/к |
2,78 |
0,53 |
0,06 |
5,0 |
молоко |
0,71 |
0,21 |
0,02 |
2,0 |
обрат |
1,63 |
0,21 |
0,06 |
2,0 |
ЗЦМ |
0,05 |
0,11 |
0,01 |
1,0 |
ИТОГО: |
10,58 |
1,13 |
100 | |
Таблица 2.8 – Рацион кормления лошадей
Корма |
На голову | |||
ц |
% |
ц к.ед. |
ц п.п. | |
концентраты |
9,5 |
29,6 |
9,5 |
0,99 |
сено |
23,5 |
33,0 |
10,6 |
1,25 |
сенаж |
11,9 |
10,3 |
3,3 |
0,39 |
солома |
0,8 |
0,6 |
0,2 |
0,01 |
зелёный корм |
43,0 |
26,5 |
8,5 |
0,87 |
ИТОГО |
– |
100,0 |
32,1 |
3,51 |
Таблица 2.9 – Рацион кормления коров
Вид корма |
Нормативная потребность в корме за год |
Минимальная норма (75%) |
Максимальная норма (125%) |
Макс.–мин., ц | |||||||
% |
ц к.ед. |
ц п.п. |
ц |
ц |
ц к.ед. |
ц п.п. |
ц |
ц к.ед. |
ц п.п. | ||
концентраты |
28,0 |
13,07 |
1,37 |
13,07 |
9,80 |
9,80 |
1,03 |
16,33 |
16,33 |
1,72 |
6,53 |
сено |
8,0 |
3,73 |
0,44 |
8,30 |
6,22 |
2,80 |
0,33 |
10,37 |
4,67 |
0,55 |
4,15 |
сенаж |
11,5 |
5,37 |
0,63 |
19,17 |
14,38 |
4,03 |
0,47 |
23,96 |
6,71 |
0,79 |
9,58 |
силос |
17,5 |
8,17 |
0,57 |
40,84 |
30,63 |
6,13 |
0,43 |
51,05 |
10,21 |
0,71 |
20,42 |
корнеплоды |
5,0 |
2,33 |
0,18 |
19,45 |
14,58 |
1,75 |
0,13 |
24,31 |
2,92 |
0,22 |
9,72 |
з/к |
30,0 |
14,00 |
1,55 |
73,69 |
55,27 |
10,50 |
1,16 |
92,11 |
17,50 |
1,93 |
36,84 |
ИТОГО |
100 |
46,67 |
4,74 |
– |
35,00 |
3,55 |
58,34 |
5,92 |
|||
Обоснование внутрихозяйственных нужд
Расход кормов на внутрихозяйственные нужды планируется из следующих нормативов: 8 ц концентратов и 20 ц соломы на одну семью. Кроме того, на одну корову выделяется 20 ц сена, 65 ц зеленой массы.
Расчет семей в хозяйстве произведем по формуле:
где – запасы труда, тыс.чел-час;
– выработка на 1 среднегодового рабочего;
– число среднегодовых работников на одну семью.
Исходя из плотности коров на одну семью (0,4) найдем количество коров в частном пользовании: голов.
Таблица 2.10 – Расчёт расхода кормов на внутрихозяйственные нужды
Вид кормов |
ц корма |
ц к.ед. |
ц п.п. |
Концентраты |
984 |
984,0 |
103,3 |
Солома |
2460 |
615,0 |
27,1 |
Сено |
980 |
470,4 |
51,9 |
Зелёный корм |
3185 |
605,2 |
66,9 |
ИТОГО |
2674,6 |
249,2 |