Оптимизация структуры оборота стада животных. 2

Министерство сельского  хозяйства РФ

Департамент научно-технологической  политики и образования

ФГБОУ ВПО Костромская  государственная сельскохозяйственная академия

 

 

 

 

 

 

 

Факультет заочного обучения

Курсовая работа

По дисциплине

 «Моделирование  социально-экономических систем»

Тема: «Оптимизация структуры оборота стада животных»

 

Выполнила студентка:

3 курса 4 группы

Специальность: бухгалтерский  учет

Шифр: 11133

Шмелёва Елена Михайловна

                                        Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

Кострома 2013

Введение

1. Анализ состояния  предприятия

2. Постановка экономико-математической  задачи

2.1. Разработка числовой  экономико-математической модели  задачи

3. Решение задачи с  использованием ПК

3.1. Анализ полученных  результатов

4. Решение задачи при  увеличение поголовья скота на ПК

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Для совершенствования  организации и планирования сельскохозяйственного  производства большое значение имеет  установление – наиболее рационального оборота и структуры стада скота и птицы. От того, какова структура стада, непосредственно зависят темпы расширенного воспроизводства на фермах и оборот стада, объем производимой и реализуемой продукции, себестоимость продукции, масса прибыли и уровень рентабельности хозяйства. Решение таких задач наиболее эффективно после того, как в хозяйстве определена оптимальная структура производства продукции. Но даже в том случае, когда первая задача еще не решена, вопросы совершенствования, определения оптимального оборота и структуры стада имеют важное практическое значение.

В зависимости от направления  хозяйства структура стада, естественно, должна быть различной. В хозяйствах молочного направления, например, необходимо иметь достаточно высокий удельный вес молочных коров в стаде. Практика показывает, что в передовых хозяйствах, специализирующихся на производстве цельного молока, удельный вес коров в общем поголовье крупного рогатого скота достигает 60–65 и даже 70%. На молочных фермах, продукция которых идет в переработку, доля коров меньше (40–55%). В хозяйствах мясного скотоводства, для которых главная задача производство мяса, процент коров в стаде еще ниже (35–40%).

В наиболее общей постановке смысл задачи оптимизации структуры  стада сводится к следующему: учитывая производственное направление, природную и экономическую специфику хозяйства, темпы воспроизводства, состояние кормовой базы, тип кормления скота и т.п., необходимо определить оптимальную структуру стада, т.е. такую его структуру, чтобы она позволила хозяйству добиваться наилучших экономических показателей, наивысшей эффективности производства с точки зрения конкретного критерия оптимальности.

Ввиду того, что структуру  стада определяет множество факторов, возникает так называемая многовариантная  задача, решение которой можно осуществить двумя путями: использовать методы математической статистики и аппарат математического анализа или же применить методы математического программирования и решить задачу симплекс-методом.

Цель данной курсовой работы:

1. углубление теоретических знаний по моделированию экономических процессов в сельском хозяйстве;
2. получение практических навыков постановки, решения и анализа экономики – математических моделей на материалах конкретного хозяйства.

Для достижения данной цели нам необходимо решить следующие задачи:

– собрать данные с хозяйства по выбранной теме и постановить экономико-математическую задачу;

– разработать числовую экономико-математическую модель задачи;

– решить задачу на использованием ПК с помощью программы Excel;

– провести экономический анализ полученных результатов;

 

 

1. Анализ состояния предприятия

 

Название предприятия: Открытое акционерное общество «Минское», руководителем является Кульпинова Татьяна Леонтьевна.

Опытно-производственное хозяйство "Минское" создано в 1963 году приказом № 169 по Костромской сельскохозяйственной опытной станции. С 2009 года 18 мая хозяйство преобразовано в ОАО "Минское".

Хозяйство неоднократно награждалось Почетными грамотами  областного департамента АПК, как победитель областного соревнования по подготовке качественных семян сельскохозяйственных культур.

С 2000 года является постоянным участником Российской агропромышленной выставки и ежегодно награждается дипломами. За достижение высоких показателей  в растениеводстве в 2000 году награждено серебряной медалью. За высокие показатели в области животноводства награждены золотой медалью в 2006 г, 2007г, и дважды 2008 году за высокие показатели производства и реализации КРС.

Земельные угодья ОПХ  «Минское» расположены в южной  части Костромского района на левом берегу реки «Волга», юго-восточнее г.Костромы и состоит из массива протяжённостью с севера на юг 10 километров и с запада на восток 8 километров и одного черезполосного участка Сумароково, находящегося в 10 километрах от основного. Центральная усадьба – село Минское находится в 15 километрах от районного и областного центра – г. Костромы, связь с которым осуществляется по автодороге с асфальтовым покрытием Кострома -«Козловы горы».

Территория ОПХ «Минское»  относится к агроклиматическому району, которому характерен умеренно-континентальный климат со сравнительно коротким, умеренно-тёплым летом и продолжительной холодной и достаточно-снежной зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет +2,8 градуса по шкале Цельсия, сумма положительных активных температур (выше 10°С) составляет 1900. Снежный покров на территории хозяйства держится 156-158 дней, наибольшая высота снежного покрова достигает 45 см. Район относится к зоне достаточного увлажнения. Количество осадков за год – 550 мм.

Территория хозяйства  расположена на водораздельном плато, переходящем в западной части хозяйства в долину реки Волга. Водораздельное плато представляет собой пологоволнистую равнину, изрезанную оврагами. Овраги на территории хозяйства глубокие, края задернованы и залесены. Поймы рек Покши и Сендеги выражены слабо. На равнинных участках и вершинах водораздела хозяйства расположены дерново-сильноподзолистые почвы.

Действующая организационная  структура в ОНО ОПХ «Минское» - цеховая. В предприятии имеются  следующие внутрихозяйственные подразделения: цех растениеводства, цех животноводства, машинотракторный парк, ремонтно-механическая мастерская, водопроводно-канализационное и тепловое хозяйства, пилорама, цех забоя скота на мясо.

В цех животноводства входят две молочные фермы и несколько телятников по выращиванию молодняка. Возглавляет цех главный зоотехник.

ОНО ОПХ "Минское" действует на принципах полного  хозрасчёта, обеспечивает самоокупаемость, финансирование затрат по производству сельскохозяйственной продукции.

За хозяйством закреплено 3046 га земли, в том числе сельскохозяйственных угодий 2340 га, пашни 2144 га, сенокосы – 27, пастбища – 169 гектара.

 

 

 

 

 

 

2. Постановка экономико-математической задачи

 

Правильно определенные структура и оборот стада влияют на темпы расширенного воспроизводства стада с учетом производственной специализации хозяйства, объем производимой продукции, эффективность производства. При решение данной задачи необходимо рассчитать сколько голов из каждой половозрастной группы необходимо выбраковывать, сколько перевести в старшую половозрастную группу, сколько поставить на откорм. Перевод и выбраковка стада зависят от поголовья скота на начало года, норм выбраковки, структуры поголовья на конец года, обеспечивающий расширенное воспроизводство и рост животноводческой продукции.

Задача. Необходимо рассчитать оптимальный годовой оборот и  структуру стада КРС. При решение  задачи должно быть определено выходное поголовье скота на конец года по каждой половозрастной группе, установлен процент выбраковки скота по группам и показан перевод из одной группы в другую.

 

Таблица 1

Половозрастные группы скота	Поголовье на начало 2012 года	Средняя реализационная масса 1 головы, ц
Коровы Нетели Телки старше года Бычки старше года Телки  до года Бычки до года Телки-приплод Бычки – приплод Итого	350 87 120 130 110 115 - 912	470 435 350 380 160 185 100 -

 

Критерием оптимальности  является максимум производства валовой  продукции.

Поголовье скота по половозрастным группам на начало года, средняя  реализационная масса одной головы.

Общее поголовье скота на конец года должно составить 860 голов, при этом поголовье коров должно уменьшиться на 3%. Среднегодовой удой коровы – 5532 кг молока.

План производства молока на планируемый год – 19362 ц, мяса в живой массе – 1126 ц. Планируется получить приплод бычков и телочек по 280 голов. Предполагаемый падеж в группе молодняка до года – 0,5%, приплода – 1,3%, норма выбраковки коров – 15–20%, телок и бычков не менее 17%, приплода – 10–40%.

На конец 2012 года необходимо иметь следующие соотношения между половозрастными группами скота в стаде:

Поголовье нетелей по отношению к коровам –20–25%;

На одну нетель должно быть не менее –1,3 телки старше года;

На одну телку старше года –  не менее 1,1 телки до года;

Рассчитаем предельно допустимое поголовье скота подлежащее выбраковке и падеж по половозрастным группам.

 

2.1. Разработка числовой экономико-математической модели задачи

_{поголовье стадо выбраковка скот}

Годовой оборот и структуру  стада крупного рогатого скота можно  записать в виде экономико-математической модели, для чего примем следующие условные обозначения:

j-ндекс половозрастной группы скота;

N-множество, включающие номера половозрастных групп скота;

i-индекс видов, производимой продукции;

M-множество, включающие номера видов производимой продукции;

M-подмножество, включающее производство молока;

Y_j – переменная, обозначающее поголовье скота j-ой половозрастной группы на конец года;

Z_j – переменная, обозначающее поголовье скота j-ой половозрастной группы, подлежащее выбраковке;

X_jj - переменная, обозначающее поголовье скота j-ой половозрастной группы, поступившее из j – й младшей половозрастной группы;

X_jj - переменная, обозначающее поголовье скота j-ой половозрастной группы, переведенное в j-ю старшую половозрастную группу;

B_j – поголовье скота j-ой половозрастной группы на начало года;

Dj - падеж поголовья скота j-ой половозрастной группы в течение года;

K_j min, K_j max – допустимые границы выбраковки поголовья скота j-ой половозрастной группы;

P – общее поголовье скота на конец года;

R_j min, R _j max – допустимые границы поголовья скота j-ой половозрастной группы на конец года;

W_jj - коэффициент соотношения между j-й и j-ой половозрастными группами скота;

A_ij - выход продукции i-го вида от j-й половозрастной группы скота;

Q – годовой план производства продукции i-го вида

Цель задачи – найти  такой оборот и структуру стада, при которых достигается максимум производства валовой продукции, при  выполнение следующих групп ограничений:

1. ограничение по соблюдению  баланса скота в половозрастных  группах:

– для коров

 

350+Х_1.2-z₁= Y₁ или после преобразования

– x_1.2+z₁₊y₁=350

 

– для нетелей

 

87+ X_2.3 – X_1.2= y₂ или после преобразования

X_1.2 -X_2.3 +y₂ = 87

 

– для телок старше года

 

120+ X_3.5 – X_2.3 – Z₃= Y₃ или после преобразования

X_2.3-X_3.5+ Z₃+Y₃=120

 

– для бычков старше года

 

130+ X_3.5 – Z₄= Y₄ или после преобразования

– X_3.5+ Z₄+ Y₄=120

 

– для телок до года

 

110+ X_5.7 – X_3.5-1 – Z₅= Y₅ или после преобразования

– X_5.7+X_3.5+ Z₅+Y₅=109

 

– для бычков до года

 

115+ X_6.8 – X_4.6-1 – Z₆= Y₆ или после преобразования

– X_6.8+X_4.6+ Z₆+ Y₆=114

 

– для приплода телок

 

280 – X_5.7-2 – Z₇=0 или после преобразования

X_5.7+ Z₇=278

 

– для приплода бычков

 

280 – X_6.8-2 – Z₈=0 или после преобразования

X_6.8+ Z₈=278

 

2. ограничения по переводу  скота из младших половозрастных  групп в старшие:

– нетелей в группу коров

Х_1.2= 87

– телок старше года в группу нетелей

Х_2,3=120

– телок до года в группу телок старше года

Х_3,5=110–1-z₅ или после преобразования

Х_3,5+z₅=109

– бычков до года в группу бычков старше года

Х_4,6=115–1-z₆ или после преобразования

Х_4,6+z₆=114

– приплод телок в группу телок до года

Х_5,7= 280–4-z₇ или после преобразования

Х_5,7+z₇=276

– приплод бычков в группу бычков до года

Х_6,8= 280–4-z₈ или после преобразования

Х_6,8+z₈=276

3. ограничения по выбраковке  скота:

– минимальное поголовье коров

Z₁>=53

– максимальное поголовье коров

Z₁<=70

– минимальное поголовье телок до года

Z₅>=19

– минимальное поголовье бычков до года

Z₆>=20

– минимальное поголовье приплода телок

Z₇>=28

– максимальное поголовье приплода телок

Z₇<=112

– минимальное поголовье приплода бычков

Z₈>=28

– максимальное поголовье приплода бычков

Z₈<=112

4. ограничения по соотношению  между половозрастными группами  скота на конец года:

– минимальное поголовье нетелей по отношению к коровам

Y₂>=0,2 Y₁ или после преобразования

– Y₂+0,2 Y₁<=0

– максимальное поголовье нетелей по отношению к коровам

Y₂<=0,25 Y₁ или после преобразования

Y₂-0,25 Y₁<=0

– поголовье телок старше года по отношению к нетелям

Y₃>=1,3 Y₂ или после преобразования

1,3 Y₂ – Y₃<=0

– поголовье телок до года по отношению к телкам старше года

Y₅>=1,1 Y₃ или после преобразования

1,1 Y₃ – Y₅<=0

5. ограничения по изменению поголовья  на конец года:

– поголовье скота всех половозрастных групп

Y₁+Y₂+Y₃+Y₄+Y₅+Y₆=860

– максимальное поголовье коров

Y₁<=340

6. ограничения по выполнению плана производства продукции:

– молока

0,5*350*55,32+0,5*y₁*55,32>=19362

– мяса

4,7z₁+3,55z₃+3,8z₄+1,6z₅+1,85z₆+1z₇+1z₈>=1126

Для составления развернутой  экономико-математической модели необходимо подготовить исходные данные. На основании  установленных норм выбраковки и падежа скота рассчитываются предельно допустимое поголовье для выбраковки и падежа по формулам:

 

K_j^min =B_jL_j ^min/100;

K_j^max =B_jL_j ^max/100;

 

L_j ^min_, L_j ^max – допустимые минимальный и максимальный процент выбраковки j-й половозрастной группы скота;

D_j =B_jS_j/100;

S_j – процент падежа j-й половозрастной группы скота;

Рассчитаем предельно  допустимое поголовье скота, подлежащее выбраковке и падеж по половозрастным группам

 

Таблица 2

Половозрастные группы скота	Поголовье на начало 2012 года, гол	Выбраковка				Падеж
		минимум		максимум		%	голов
		%	голов	%	голов
Коровы Нетели Телки старше года Бычки старше года Телки  до года Бычки до года Телки-приплод Бычки – приплод	350 87 120 130 110 115 280 280	20 - - - 17 17 10 10	53 - - - 19 20 28 28	20 - - - - - 40 40	70 - - - - - 112 112	- - - - 0,5 0,5 1,3 1,3	- - - - 1 1 4 4

 

Запишем в таблицу  переменные величины, обозначающие поголовье  скота по половозрастным группам  на конец 2012 года, подлежащее выбраковке и переводу из одних групп в другие, а также поголовье скота на начало года и падеж.

 

Таблица 3

Половозрастные группы скота	Наличие на начало года	Приход		Расход			Наличие на конец года
		приплод	Поступивш.из млад. групп	Перевод в старшие  группы	падеж	Выбраковка, реализация
	Bj		Xjj	Xjj	Dj	Zj	Yj
Коровы Нетели Телки старше года Бычки старше года Телки до года Бычки до года Телки-приплод Бычки – приплод	350 87 120 130 110 115 - -	- - - - - - 280 280	X1.2 X2.3 X3.5 X4.6 X5.7 X6.8 - -	- X1.2 X2.3 - X3.5 X4.6 X5.7 X6.8	- - - - 1 1 4 4	Z1 - Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8	Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 - -

 

Затем задается перечень переменных величин задачи и составляется развернутая экономико-математическая модель, которая записывается в матричном  виде.

 

Таблица 4. Матрица экономико-математической задачи оптимизации оборота стада крупного рогатого скота

наименование ограничений

единица измерения

Перевод голов

Выбраковка голов

нетелей в группу коров

телок старше года в группу нателей

телок до года в группу телок старше года

бычков до года в группу бычков старше года

приплод телок в группу телок до годо

приплод бычков в группу бычков до года

коров

телок старше года

бычков старше года

телок до года

бычков до года

приплод телок

приплод бычков

х1,2

х2,3

х3,5

х4,6

х5,7

х6,8

z1

z3

z4

z5

z6

z7

z8

коровы

гол.

-1

1

нетели

гол.

1

-1

телки старше года

гол.

1

-1

1

бычки старше года

гол.

-1

1

телки до года

гол.

1

-1

1

бычки до года

гол.

1

-1

1

телки-приплоды

гол.

1

1

бычки-приплоды

гол.

1

1

нетелей в группу коров

гол.

1

телок старше года в группу нетелей

гол.

1

1

телок до года в группу телок старше года

гол.

1

1

бычков до года в группу бычков старше года

гол.

1

1

приплод телок в группу телок до года

гол.

1

1

приплод бычковв группу бычков до года

гол.

1

1

коров, минимум

гол.

1

коров, максимум

гол.

1

телок до года, минимум

гол.

1

бычков до года, минимум

гол.

1

приплод телок, минимум

гол.

1

приплод телок, максимум

гол.

1

приплод бычков, минимум

гол.

1

приплод бычков, максимум

гол.

1

коровами и  нетнлями, минимум

гол.

коровами и нетнлями, максимум

гол.

нетелями и телками  старше года

гол.

телками старше года и  телками до года

гол.

всего скота

гол.

коров, минимум

гол.

молоко

ц.

мясо

ц.

4,7

3,5

3,8

1,6

1,85

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Решение задачи с использованием ПК

 

Задача может быть решена на ПК с помощью Excel, для этого в программе MS Excel следует подготовить табличную форму (таблица).

Используя инструмент «Поиск решения» найдем оптимальное решение, которое появиться в строке «Результаты  решения».

 

Рис. 1 Окно «Поиск решения»

 

Для этого заполним окно «Поиск решения» следующими данными. Установим целевую ячейку: x34;

Равной: максимальному  значению

Изменяя ячейки: E35:W35

Ограничения: (добавить)

 

Рис. 2Окно «Добавления ограничения»

 

4: 34=целое

5:34=целое

6:34=целое

7:34=целое

8:34=целое

9:34=целое

10:34=целое

11:34=целое

12:34=целое

13:34=целое

14:34=целое

15:34=целое

16:34=целое

17:34=целое

18:34=целое

19:34=целое

20:34=целое

21:34=целое

22:34=целое

23:4=25:4

23:5=25:4

23:6=25:4

23:7=25:4

23:8=25:4

23:9=25:4

23:10=25:4

23:11=25:4

23:12=25:4

23:13=25:4

23:14=25:4

23:15=25:4

23:16=25:4

23:17=25:4

23:18>=25:4

23:19<=25:4

23:20>=25:4

23:21>=25:4

23:22>=25:4

23:23<=25:4

23:24>=25:4

23:25<=25:4

23:26<=25:4

23:27<=25:4

23:28<=25:4

23:29<=25:4

23:30=25:4

23:31<=25:4

23:32>=25:4

23:33>=25:4

Рис. 3 Форма для расчета экономико-математической задачи

 

Кроме того в параметрах установим значения:

– линейная модель

– неотрицательные значения

 

Рис. 4 Окно «Параметры поиска решения»

 

Нажмем кнопку «Выполнить» и получим в строке «Результаты задачи» следующие показатели:

 

X_1.2=23

X_2.3 =0

X_3.5=85