Оптимизация кормопроизводства

Содержание

Введение

Глава 1. Краткая характеристика хозяйства  Учебно-опытного хозяства «Миловское».

1. Природно-климатические условия хозяйства
2. Производственно-экономическая характеристика хозяйства
1. Земельные ресурсы
2. Трудовые ресурсы и их использование
3. Основные средства и их использование
4. Интенсификация и специализация производства

Глава 2. Разработка экономико-математической модели  для определения оптимизации суточных рационов кормления сельскохозяйственных животных в УОХ «МИЛОВСКОЕ» БГАУ

2.1. Постановка задачи

2.2. Исходная информация

2.3. Экономико-математическая модель

2.3.1. Переменные

2.3.2. Ограничения

2.3.3. Целевая функция

Глава 3. Анализ результатов  решения

3.1. Экономический анализ

3.2. Экономико-математический  анализ

Выводы и предложения

Библиографический список

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

В условиях земельной реформы, перехода на многоуровневую экономику, рыночного типа развития различных форм землевладения и землепользования, внедрения экономического механизма регулирования земельных отношений существенно возрастают объёмы землеустроительных работ и предъявляются повышенные требования к их качеству.

При этом приходится сталкиваться с  такими задачами, эффективное и оперативное решение которых практически невозможно без использования экономико-математических методов и ЭВМ.

Экономико-математические методы и моделирование в землеустройстве позволяют решать большой круг задач, связанных с оптимизацией территориальной организации сельскохозяйственного производства с учётом агроэкологических свойств земли, установлением рациональных размеров и структуры землевладения и землепользования, оптимизацией трансформации и улучшения угодий, размещением севооборотов, повышением плодородия почв, проектированием системы противоэрозионных мероприятий и др.

Данные задачи, решаемые в землеустроительном производстве, являются достаточно сложными. Поэтому в качестве завершающей стадии изучения дисциплины «Экономико-математические методы и моделирование в землеустройстве » предусматривается разработка курсовой работы, имеющей реальный характер.

Создание для животноводства научно–обоснованной и сбалансированной по белку и другим питательным веществам прочной кормовой базы – один из главных факторов реализации Продовольственной программы. Выбор и структура баланса кормов зависят от природно-климатических условий, в которых находится хозяйство, разводимых видов и пород скота, степени использования в хозяйстве достижений науки и передового опыта в организации рационального кормления животных.

Полноценное кормление  служит основой высокой плодовитости и продуктивности взрослых животных и благоприятствует скороспелости и увеличению живого веса молодняка, что в конечном итоге способствует повышению эффективности животноводства. Правильное использование кормов – один из крупных резервов увеличения и удешевления производства продуктов животноводства.

В зависимости  от условий каждого хозяйства  и его возможностей для рационального  ведения животноводства, а также использования земельных угодий, выделенных под кормопроизводство, необходимо рассчитывать оптимальные структуры посевных площадей кормовых культур, планы использования заготовленных кормов, нормы и рационы кормления животных.

Задача оптимизации плана производства кормов важна для всех сельскохозяйственных предприятий, где имеются животноводческие отрасли, но наиболее актуальна для хозяйства животноводческого направления и специализирующихся на производстве кормов, так как позволяет выявить дополнительные резервы кормопроизводства за счёт совершенствования структуры посевных площадей и расхода кормов. Оптимальный план предполагает обязательный производства кормов и потребности в них. При этом могут учитываться не только кормовые единицы, но и переваримый протеин, энергетические единицы и другие показатели.

Прежде чем  создавать животноводческие комплексы, необходимо определить источники и объём поступления кормов. Обоснование кормовой базы, расчет вариантов плана целесообразно осуществлять с использованием методов математического моделирования и ЭВМ.

Рациональная  организация производства сельскохозяйственных предприятий имеет огромнейшее значение в настоящее время. При все более усугубляющемся кризисе, когда происходит сокращение производства, наиболее важным становится найти те возможности, те ресурсы, которые бы восстановили уровень и темп развития производства. Оценив эффективность своей деятельности, сельскохозяйственные предприятия могут выбрать экономически выгодное направление, которое бы соответствовало бы возможностям предприятия и сложившимся экономическим условиям.

В связи с  этим особое значение приобретает оптимизация  производственной структуры предприятия. Экономико-математическая модель даёт возможность определить основные параметры развития производства для текущего и перспективного планирования, может использоваться для анализа сложившейся структуры производства, позволяющего выявить более целесообразные пути использования ресурсов и возможности увеличения объёмов производства продукции, опираясь на фактические данные за предшествующие годы. Состав переменных и ограничений данной модели, характер входной информации и используемые приёмы моделирования в значительной степени аналогичны многим другим важным экономико-математическим моделям. Таким образом, подготовка курсового проекта по данной теме способствует углублению и закреплению знаний в области экономики и организации сельскохозяйственного производства и математического моделирования экономических процессов в сельском хозяйстве.

Таким образом, целью данного курсового проекта  является:

• углубление теоретических знаний по математическому моделированию экономических процессов в сельском хозяйстве;
• получение практических навыков постановки, решения и анализа экономико-математических задач на конкретных материалах;
• научиться математически формулировать экономическиезадачи по оптимизации рационов кормления сельскохозяйственных животных; готовить исходную информацию; строить модель; матрицу модели; выполнять экономический и экономико-математический анализ оптимального плана (решения).

 Задачи: Составить экономико-математическую модель задачи, матрицу модели, решить задачу в ППП Simplex или EXCEL, создать отчёты по результатам решения, провести анализ оптимального плана.

Глава 1. Краткая характеристика хозяйства Учебно-опытного

хозяйства «Миловское» БГАУ

1. Природно-климатические условия хозяйства

«Миловское» находится  в Уфимском районе, в котором есть лесные массивы. Лесами покрыто 18,8 % площади района (30,011 тыс. га). Площадь запрещенных лесов, защищающих нерестилище ценных промысловых рыб, составляет 524 га, опушки вдоль дорог – 11 га, леса научного и исторического значения – 199 га, леса вокруг лагерей отдыха -457 га. Из общего количества лесов: 14 % - твердолиственное породы, 86 % - мягколиственные. Сельскохозяйственные угодия занимают 106,9 тыс. га   (70,7 % территории района), в том числе пашни – 79,02 тыс. га, сенокосы – 8 тыс. га, пастбища – 19,7 тыс.га. Климат континентальный, характеризуется холодной зимой и жарким летом, преобладанием холодных и сухих ветров юго-западного  и южного направлений. Средняя температура июля составляет около + 19^о С, января – 14^о С. За год выпадает 550-600 мм осадков.

2. Производственно-экономическая характеристика хозяйства
1. Земельные ресурсы

В данном хозяйстве имеются сельскохозяйственные угодья. Данные о сельскохозяйственных угодьях 2010-2012 гг. приведены ниже в таблице 1.

Табллица 1. Сведения о сельскохозяйственных угодьях в УОХ «Миловское» БГАУ на период с 2010 по 2012 года.

Анализ  таблицы показывает, что общая земельная площадь в 2011 и 2012 годах уменьшилась по сравнению с 2010 годом на 60 га, а площадь сельхозугодий с 2010-2012 гг. не увеличивалась и не убавлялась.

2. Трудовые ресурсы и их использование

Для полноценного труда необходимы трудовые ресурсы.

Они включают в себя:

1. Трудоспособное население, работники  и служащие: мужчины в возрасте от 16 до 60 лет и женщин в возрасте от 16 до 55 лет.

2. Подростки от 12 до 16 лет.

3. Лица пенсионного возраста, которые  вступили в ответственные договорные отношения с предприятиями.

В составе трудовых ресурсов сельского  хозяйства выделяют две категории:

1. Занятые в общественном производстве.
2. Занятые в личном подсобном хозяйстве.

Трудовые ресурсы страны включают всех трудоспособных людей, которые берут непосредственную участь в общественном производстве, а также тех, кто в данное время с тех или других причин не работает, но потенциально способен к труду. Эта совокупность характеризует полный запас трудовых ресурсов страны.

Понятия «трудовые ресурсы» более  распространенно, чем понятия «рабочая сила». Рабочая сила определяется способностью людей к труду и реализуется в процессе производства. Носителем рабочей силы является человек, поэтому рабочая сила существует на всех этапах развития общественного производства и неотъемлема от ее собственника – человека. Рабочей сила состоит с суммы жизненных благ, необходимых для поддержки жизни отдельных индивидуумов и членов их семей, затраты на их образование и подготовку. Рабочая сила, таким образом, отображает экономическое содержание трудовых ресурсов.

Численность трудовых ресурсов постоянно  уменьшается и зависит от демографических  социальных и экономических факторов. Существует тенденция снижения численности занятых в сельском хозяйстве и промышленности и увеличивается в отраслях нематериального производства.

В условиях рыночной экономики, развития индивидуальной и кооперативной трудовой деятельности, внедрения новых форм организации труда, особенно аренды, важную роль составляет образования рынка труда.

С целью повышения уровня занятости  сельского населения предусматривается:

- увеличения количества трудоспособных  в сельскохозяйственных предприятиях разных организационно-правовых форм за счет наращивания объема производства;

- благоприятствует развитию личных  подсобных хозяйств, владельцы которых присоединились к приусадебным участкам земли, полученные впоследствии распаевания сельскохозяйственных угодий;

- образования сетей предприятий и организаций агро-сервиса, предусмотренном в сфере материальной поставки и сбыта продукции;

- развития малого предприятия  в сфере деятельности, не связанных  с сельскохозяйственным производством, отдельно бытового и коммунального обслуживания населения, туризма и т. д.;

Законодательное регулирование вопросов занятости сельскохозяйственных граждан, которые получили в личную собственность земельные участки в процессе реформирования сельскохозяйственных предприятий, и вопросов, связанных с предоставлением этим гражданам статуса безработных в случае потери ими работы.

Численность рабочих в данном хозяйстве указано в таблице 2. Данные для таблицы 2 взяты из годовых отчетов, а именно с отчета о численности и заработной плате работников организации.

Таблица 2. Численность рабочих в Учебно-опытном хозяйстве «Миловское» БГАУ)

Анализ таблицы 2 показал  снижение общей численности работников в том числе и занятых в  сельском хозяйстве.

5. Основные средства и их использование

К основным средствам  относятся: здания, сооружения, рабочие  и силовые машины и оборудование, измерительные и регулирующие приборы и устройства, вычислительная техника, транспортные средства, инструмент, производственный и хозяйственный инвентарь и принадлежности, рабочий, продуктивный и племенной скот, многолетние насаждения, внутрихозяйственные дороги и прочие соответствующие объекты.

В составе основных средств  учитываются также: капитальные  вложения на коренное улучшение земель (осушительные, оросительные и другие мелиоративные работы); капитальные вложения в арендованные объекты основных средств; земельные участки, объекты природопользования (вода, недра и другие природные ресурсы).

Основные средства, предназначенные исключительно для предоставления организацией за плату во временное владение и пользование или во временное пользование с целью получения дохода, отражаются в бухгалтерском учете и бухгалтерской отчетности в составе доходных вложений в материальные ценности.

В данном хозяйстве на балансе имеются основные средства. Рассмотрим наличие и движение основных средств в таблице 3. Данные для таблицы с пояснений к бухгалтерскому балансу  о прибылях и убытках.

Таблица 3. Наличие  основных средств в УОХ «Миловское» в БГАУ

Создание для животноводства научно обоснованной и сбалансированной по белку и другим питательным веществам прочной кормовой базы – один из главных факторов реализации Продовольственной программы. Выбор и структура баланса кормов зависят от природно-климатических условий, в которых находится хозяйство, разводимых видов и пород скота, степени использования рационального кормления животных.

Полноценное  кормление  служит основой высокой плодовитости и продуктивности взрослых животных и благоприятствует скороспелости и увеличению живого веса молодняка, что в конечном итоге способствует повышению эффективности животноводства. Правильное использование кормов – один из крупных резервов увеличения и удешевления производства продуктов животноводства.

В зависимости от условий каждого хозяйства и его возможностей для рационального ведения животноводства, а так же использования земельных угодий, выделенных под кормопроизводство, необходимо рассчитывать оптимальные структуры посевных площадей кормовых культур, планы использования заготовленных кормов, нормы и рационы кормления животных. 

Постановка  задачи.

Рацион – это набор  и количество кормов, потребляемых животным в сутки. Рационы составляют с учетом вида, возраста и продуктивности животных, а так же физиологических, зоотехнических и экономических факторов.

Рассчитать оптимальный  кормовой рацион, учитывающий зоотехнические и экономические требования, при помощи традиционных методов подбора очень сложно, а при большом наборе кормов практически невозможно, поэтому задачу целесообразно решать с помощью экономико-математических методов и ЭВМ.

Рационы кормления должны удовлетворять потребность животных не только в питательных веществах (энергетическом, протеиновом, макро- м  микроэлементом, аминокислотном и витаминном составах). Но иметь определенное соотношение различных групп и видов кормов, питательных веществ. Кроме того, они должны иметь минимальную себестоимость.

Экономико-математическую задачу можно сформулировать следующим образом: из имеющихся в хозяйстве кормов, а так же приобретенных кормов и кормовых добавок составить рацион, который полностью удовлетворял бы биологические потребности животного в питательных веществах и имел минимальную стоимость. При особых постановках задачи или решении задачи в системе экономических моделей кроме  основного критерия  оптимальности – минимум себестоимости рациона – возможны и другие критерии оптимальности.

Основными переменными  являются корма, имеющиеся в наличии. А так же корма, кормовые и минеральные  добавки, которые хозяйство может приобрести. Единицами измерения этих переменных является кг, ц в зависимости от периода, на который составляется рацион.

В задаче кроме основных могут быть вспомогательные переменные. Он чаще всего выражают суммарное  количество кормовых единиц или переваримого протеина в рационе. С помощью этих переменных записывают условия по структуре рациона (удельный вес отдельных групп кормов).

Основные ограничения  необходимы для записи условий по балансу питательных веществ.

С помощью дополнительных ограничений записывают условия по соотношению отдельных групп кормов в рационе и отдельных видов кормов внутри групп.    

С помощью вспомогательных  ограничений записывают условия  по суммарному количеству кормовых единиц и переваримого протеина. Технико-экономические коэффициенты по основным переменным (так же, как и в основных ограничениях) отражают содержание питательных веществ в единице корма или кормовых добавок, а по вспомогательным переменным равны - 1. Константами в этих ограничениях являются нули.

Решение этой задачи позволит определить, какие корма и в каком количестве необходимо ежедневно давать животному, а так же количество приобретаемых кормов и подкормок. Оптимальная оценка рациона рассчитывается по отношению к выбранному критерию оптимальности. Решение задачи позволяет определить также более эффективные изменения в структуре кормов рациона и степень дефицитности отдельных питательных веществ.

Опыт показал, что более  целесообразно принимать за единицу  измерения переменных величин количество килограммов того или иного корма в рационе, а для подкормок – те единицы измерения, которые используются в справочниках по кормлению животных.

Данная задача получила название «задача о диете», или  задача о рационе. Суть задачи состоит в определении рациона, который удовлетворял бы потребности животного в питательных веществах при минимальных затратах денежных средств.

Постановка экономико-математической задачи делятся по следующему основному варианту с учетом наиболее типичных требований.

Определить оптимальный  рацион кормления скота. Для обеспечения заданной продуктивности рацион должен содержать не менее необходимого количества питательных веществ при зоотехнически допустимом соотношении отдельных групп и видов кормов. Содержание отдельных кормов не должно превышать установленного уровня.

Второй вариант –  определить оптимальный рацион кормления  с соблюдением всех условий, установленных для первого варианта, исключая ограничения по зоотехнически допустимому содержанию отдельных видов кормов. Но это приведет к практическому приемлемому варианту только тогда, когда будет учитываться по возможности большее количество питательных веществ в кормах.

По этим вариантам  критерием оптимальности служат показатели экономичности рациона. Наиболее распространенным показателем экономичности является суммарная стоимость кормов рациона, следовательно критерием оптимальности будет минимальная стоимость рациона.

Кроме того, в некоторых  случаях критерием оптимальности  могут быть минимальный вес или  наиболее благоприятное соотношение кормовых единиц и переваримого протеина. 

В практике чаще применяется  постановка задачи по основному варианту с критерием оптимальности минимум стоимости рациона.

Основные переменные экономико-математической задачи –  корма, которыми располагает сельскохозяйственное предприятие; корма и различные минеральные, белковые и витаминные добавки, которые предприятие может приобретать.

Вспомогательные переменные задачи – отраженная переменная по суммарному содержанию кормовых единиц в рационе и отраженная переменная по суммарному содержанию переваримого протеина.

Основными ограничениями  экономико-математической задачи записывают условия по балансу питательных веществ. Технико-экономические коэффициенты переменных по основным ограничениям указывают на содержание питательных веществ. Технико-экономические коэффициенты переменных по основным ограничениям указывают на содержание питательных веществ в весовой единице корма (в 1кг).

Дополнительные ограничения  ставят по определенным нормам содержания отдельных видов или групп кормов в рационе.

При помощи вспомогательных  ограничений записывают суммарное  количество кормовых единиц и переваримого протеина в рационе.

Для составления модели оптимального рациона кормления  скота (птицы) необходимо изучить и установить следующее:

- вид или половозрастную группу скота (птицы), для которой рассчитывается рацион (кормовая смесь); период (сутки. Неделя. Декада, месяц); живую массу одной головы; планируемую продуктивность;

- содержание питательных  веществ в рационе в зависимости   от продуктивности животных, живой массы, физиологического состояния (устанавливается специалистом хозяйства с учетом фактического состояния дел; в плановых расчетах можно использовать нормативно-справочные сведения);

- 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.

 В настоящее время  становится очевидным, что основным  фактором в стратегическом направлении  интенсификации животноводства  является ускоренное развитие кормовой базы. Подтверждением этого является то, что экономика агропромышленного комплекса зависит в основном от животноводства, являющегося основным потребителем большей части валовой продукции агропромышленного комплекса – кормов.

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;