Особенности и методика моделирования программы развития сельскохозяйственного предприятия

ВВЕДЕНИЕ

 

Современные условия рыночного  хозяйствования предъявляют к методам  прогнозирования очень высокие  требования.

Под экономико-математическими методами подразумевается большая группа научных дисциплин, предметом изучения которых является количественные характеристики экономических процессов, рассматриваемые в неразрывной связи с их качественными характеристиками. Также экономико-математические исследования объединяют в комплексе математических методов планирования и управления общественным производствам для достижения наилучших результатов.

Термин "модель" широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество  смысловых значений.

Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его  непосредственное изучение дает новые  знания об объекте-оригинале.

Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др.

В сложившихся экономических условиях, когда цены на сельскохозяйственную продукцию значительно ниже цен  на продукцию промышленности, когда  заработная плата работников сельского  хозяйства ниже, чем в других отраслях народного хозяйства, когда износ  основных средств в сельскохозяйственных предприятиях достиг 60-70% проблема сбалансированного  сочетания отраслей сельхозпредприятия встала на первый план, так как от правильной специализации производства и сочетания отраслей зависят  такие важнейшие экономические  показатели хозяйства, как уровень рентабельности, выход продукции на единицу земельной площади, производительность труда.

Нужно отметить, что моделирование  сельскохозяйственных предприятий  имеет ряд особенностей. Так, оптимальное  решение, полученное при использовании  методов математического программирования, может не всегда соответствовать  оптимуму с экономических позиций. Это несоответствие тем больше, чем  меньше учтено в модели количественных связей между отдельными факторами, влияющими друг на друга и на конечные результаты. Иначе говоря, в модели должны найти отражение все условия, определяющие данную экономическую  проблему. В перечне этих условий  наряду сэкономическими должны быть агротехнические, зоотехнические, биологические, технические и другие. Для этого  необходимы прочные знания в области  технологии, техники, экономики, планирования и организации сельскохозяйственного  производства. Большое, можно сказать, решающее значение для грамотного построения экономико-математической модели и  получения приемлемых оптимальных  решений имеет достоверная информация о конкретном моделируемом объекте. Полнота и правильность информации позволяют достаточно точно описать на языке математики все зависимости, связи между изучаемыми экономическими явлениями.

Актуальность данной темы не вызывает сомнений, так как правильное определение сбалансированного развития отраслей в каждом сельскохозяйственном предприятии является важной научной и практической проблемой экономики сельского хозяйства. Соотношение отраслей в каждом сельскохозяйственном предприятии должно соответствовать, с одной стороны требованиям государства по продаже определенного объема и ассортимента сельхозпродукции, а с другой - создавать возможность наиболее полного и эффективного использования ресурсов хозяйства.

Объектом исследования данной работы является СПК «Агронеманский»  Столбцовского района Минской области.

При написании курсового проекта  использовались разработки ученых, методический материал кафедры, а для расчета  исходной информации были использованы данные годового отчета СПК "Агронеманский" Столбцовского района Минской области за 2011 год (Приложение 1).

Целью данного курсового проекта  является изучить методику математического  моделирования программы развития сельскохозяйственного предприятия; составление экономико-математической модели на примере СПК "Агронеманский" Столбцовского района Минской области; расчет сбалансированной программы  развития этого хозяйства и анализ полученного решения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- дать определение понятия экономико-математических  методов и охарактеризовать их  классификацию;

- раскрыть содержание этапов  построения экономико-математических  методов;

- обосновать программу развития  СПК «Агронеманский» Столбцовского района Минской области;

- провести анализ результатов  решения развернутой экономико-математической  задачи;

- сделать необходимые выводы  по результатам решения экономико-математической  задачи.

 

1 ОСОБЕННОСТИ И МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

 

Процесс производства товаров и  услуг связан с взаимодействием  средств производства, предметов труда и рабочей силы. Ориентация производителя на лучшие результаты хозяйствования требует глубокого анализа процесса производства в целом и его отдельных составляющих, в частности, с целью выработки эффективных решений. Важно выявить элементы, воздействуя на которые обеспечиваются лучшие результаты, более эффективное функционирование объекта или явления. Решение этой проблемы требует рассмотрения любого объекта как сложной производственной или социально-экономической системы, элементы которой взаимосвязаны, динамичны, влияют, друг на друга во времени и пространстве. Социальный характер многих сложных объектов определяется тем, что функционирование многих из них предопределено потребностями общества, коллективов и отдельных людей.

Степень сложности объектов или  систем зависит от содержания составляющих элементов. Чем проще составляющие, чем меньше их, тем легче предвидеть поведение объекта.

Предвидение возможных изменений  в состоянии изучаемых объектов или явлений требует знания последствий  от взаимодействия части или всех элементов. Поскольку последствия  и характер взаимодействия зависят  от количественного и качественного  состояния составляющих объектов, возникает  необходимость проследить за изменениями  изучаемых объектов.

В экономике при изучении производственных систем, состоящие из множества взаимосвязанных  элементов производства, чаще всего  используются абстрактные модели, которые  описывают функционирование объекта  числовыми выражениями, графиками  и др.. Числовые или математические выражения, описывающие наиболее существенные стороны функционирование объекта, называются экономико-математическими  моделями. Под экономико-математической моделью понимается концентрированное выражение общих взаимосвязей и закономерностей экономического явления в математической форме.

Экономико-математическая модель, учитывая важнейшие особенности функционирования объектов, описывает их возможные  варианты и состояние. По этой причине  реализация экономико-математической модели позволяет выяснить поведение  объекта в зависимости от изменения  условий его функционирования. Естественно, что выводы по результатам экономико-математической модели о состоянии объекта в  значительной мере зависят от совершенства модели, степени учета важнейших  сторон его развития.

Предвидение, которое базируется на знании законов развития природы  и общества, является прогнозом, т. е. научным обоснованием перспектив развития общества в целом, его отдельных составляющих, производительных сил и производственных отношений.

Степень точности прогноза во многом зависит от того, в какой  степени развитие прогнозируемого  объекта зависит от деятельности человека. Если все элементы функционирования объекта полностью зависят от этого, то такой прогноз может  быть осуществлен в полном объеме.

Основными особенностями  экономического прогноза являются следующие:

- прогноз обосновывается  на период, превышающий плановый;

- прогноз не исключает  приближения или перенесения  на более отдаленные сроки  достижения ожидаемого состояния  объекта; 

- прогноз базируется на  детальном, как и план, анализе  закономерностей развития общества  или объекта и обоснованных  допущениях о том, что прошлые  тенденции претерпят изменения,  а ранее малозначимые или вновь  проявившиеся приобретут существенную  или большую значимость в развитии  общества или объекта. 

Экономическое прогнозирование  на основе экономико-математического  моделирования есть процесс качественного  и количественного анализа явлений, процессов и объектов экономики, определяющий наиболее вероятные варианты их развития и возможные результаты.

Итогом экономического прогнозирования  на основе экономико-математического  моделирования является экономический  прогноз, представляющий собой обоснование  наиболее вероятного варианта развития объекта с параметрами возможных  других вариантов и их оценкой.

Таким образом, экономический  прогноз на основе экономико-математических методов и моделей есть имитация, количественная и качественная интерпретация  закономерностей развития объекта  с учетом его внутренних, сложившихся, наиболее вероятных будущих особенностей и внешних воздействий для  достижения важнейших для коллектива объекта и общества целей хозяйствования.

Экономический прогноз на основе экономико-математических методов  и моделей базируется на следующих  основополагающих особенностях:

- выявляет и количественно  оценивает проявление устойчивых  закономерностей; 

- обосновывает наличие  новых, в т. ч. слабо выраженных  социально-экономических явлений,  оказывающих влияние на объект (процесс, явление, объект), и наиболее  вероятные направления их развития  и способы воздействия на результаты  деятельности;

- по данным за предшествующие  годы (периоды) количественно оценивает  изменения во времени характеристик  объекта, что является объективной  основой для моделирования их  количественных и качественных  параметров на прогнозируемый  период;

- выявляет на основе  экономико-математических методов  и моделей, принадлежность объектов  к характерным группам и конкретизирует  особенности проявления закономерностей  и новых социально-экономических  явлений в экономике; 

- на основе изменения  параметров объектов прогнозирования,  принадлежащих к характерным  группам, обосновывает сроки перехода  объектов в следующие, более  высокие по качественным характеристикам,  группы, с более устойчивыми проявлениями  закономерностей. 

Изложенные выше особенности  экономического прогнозирования на основе экономико-математических методов  и моделей или математического  моделирования соответствуют задачам  поиска вариантов эффективного хозяйствования, учитывающих внутренние возможности  объекта и внешние условия  его деятельности. (2)

По критерию времени прогнозы можно разделить на краткосрочные, средне- и долгосрочные. Краткосрочные прогнозы в АПК охватывают период от 1-го до 3-х лет, среднесрочные –– 4-5 лет, долгосрочные –– 6-10 лет.

Агропромышленный комплекс — представляет собой совокупность технологически взаимосвязанных отраслей и производств, ориентированных  на производство конечных продуктов  и сельскохозяйственного сырья, которая включает следующие основные звенья:

– сельскохозяйственные угодья (пашня, сенокосы, пастбища), многолетние  насаждения и другие земельные угодья — для производства продуктов  питания и сырья для перерабатывающей промышленности, а также для строительства  объектов сельскохозяйственного назначения. Доля общественно-необходимого труда  в конечном продукте АПК сельского  хозяйства составляет около 53 %;

— предприятия по производству средств производства — сельскохозяйственных машин и орудий для сельских товаропроизводителей. На уровне административного района это — предприятия агросервиса («Сельхозхимия», «Агропромтехника»), ПМК мелиорации и водного хозяйства, строительные ПМК, дорожно-эксплуатационные управления (предприятия) и дорожно-ремонтно строительные управления (предприятия), обслуживающие АПК и другие на их основе, которые обеспечивают:

а) улучшение физико-химических свойств сельхозугодий и повышение  их плодородия, проведение культуртехнических работ, мелиорацию и ирригацию и в целом повышение качественных характеристик сельхозугодий и их капитализацию;

б) строительство и эксплуатацию дорог и мостов внутрихозяйственного пользования, что повышает фондообеспеченность производства и производительность труда;

в) создание простейших основных средств и поддержание остальных  производственных фондов в функциональном состоянии.

Доля общественно-необходимого труда предприятий агросервиса в конечном продукте АПК составляет около 13 %;

– транспортные организации  на всех этапах движения продукта от поля до прилавка в конечном продукте около 7 %;

 доля общественно необходимого  труда предприятий по переработке  всех видов сельхозпродукции, хранению  и реализации составляет соответственно  — 17, 6, 4 %.

Сельское хозяйство объединяет деятельность всех звеньев АПК и  является комплексообразующей отраслью. Его эффективность является важной составляющей результативности АПК  в целом. (2)

Прогнозирование процессов, отраслей и сельскохозяйственных организаций (объектов) сельского хозяйства и АПК в целом имеет отличительные особенности. Одни из них затрудняют прогнозирование, что стимулирует использование в этой отрасли количественных методов, другие — облегчают.

Затрудняют прогнозирование  аграрных формирований, т. е. предприятий, в составе производства которых  имеются отрасли сельского хозяйства, — следующие особенности:

– во-первых, существенное влияние  на устойчивость развития и достоверность  прогноза оказывают погодные условия, или природная неопределенность. Ее влияние придает вероятностный  характер урожайности сельскохозяйственных культур и, как следствие, — себестоимости продукции и доходности отраслей. Кроме этого, колебание урожайности сельскохозяйственных культур отражается на объемах кормов, что в свою очередь влияет на продуктивность животных и другие сопутствующие показатели. Вероятностный характер урожайности сельскохозяйственных культур и возможное влияние этого параметра на объемы товарной продукции растениеводства и животноводства требует дополнительных усилий со стороны сельских товаропроизводителей для поддержания устойчивых хозяйственных связей с потребителями сырья и продуктов питания;

– во-вторых, в отличие  от всех других отраслей, в АПК и  в целом в сельском хозяйстве  в качестве важнейших объектов прогнозирования  находятся живые организмы —  растения и животные, развитие которых  подчинено биологическим законам. Прогнозные программы, как аргументированные  и научно обоснованные подходы по ускорению или замедлению циклов развития растений или животных, не могут, однако, изменить сущности параметров развития живых организмов.

Особенность объектов прогнозирования  в сельском хозяйстве состоит  и в том, что их развитие требует  наличия особого средства производства — земли, в т. ч. сельхозугодий, рассредоточенных по территории, и отличающихся факторами  плодородия. В силу этого прогнозирование  связано с разработкой программ воздействия человека на сельскохозяйственные угодья с целью создания более благоприятных и приемлемых условий для развития растений и животных.

Не менее важным обстоятельством, затрудняющим обоснование прогнозных программ в аграрном секторе, являются достоинства рыночной системы хозяйствования, а именно — конкуренция, как следствие  влияния механизма спроса и предложения. Вследствие их постоянного динамизма  имеет место колебание цен, а  значит, доходность отраслей, что оказывает  влияние на экономические предпочтения товаропроизводителей.

Влияние факторов природной  и экономической неопределенности ориентируют на обоснование нескольких наиболее вероятных сценариев развития прогнозируемого объекта. Это предполагает увеличение размерности и количества решаемых задач.

Наряду с изложенным комплексообразующая  отрасль АПК, т. е. сельское хозяйство, располагает рядом особенностей, которые облегчают использование  экономико-математических методов  и моделей при разработке прогнозных программ производственно-экономических  объектов.

Во-первых, аграрное производство отличается технологической однородностью, вследствие чего перечень конечных продуктов  и сырья сельских товаропроизводителей относительно невелик, особенно на фоне численности узлов и деталей, требуемых для создания технических  средств. А это означает, что при  обосновании прогнозных программ объектов на основе экономико-математических методов  и моделей, неизвестными которых  будут отрасли сельского хозяйства  или виды продукции и т. д., размерность  задачи, по отношению к соответствующей в технических отраслях, будет относительно небольшой.

Во-вторых, для аграрных предприятий  характерна относительная технологическая  обособленность, которая выражается в том, что производители продуктов  питания и сельскохозяйственного  сырья занимаются частично воспроизводством части предметов труда и средств производства. Прежде всего, сельхозпроизводители, возделывая сельскохозяйственные культуры, получают и используют в последующем семена различных сельхозкультур, восстанавливают основные стада животных, выращивают нетелей и другой ремонтный молодняк.

Отмеченные основные особенности  аграрного производства подтверждают сложность и уникальность данной сферы общественного производства.

 

2 ПРОГНОЗНАЯ ОПТИМАЛЬНАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СПК «АГРОНЕМАНСКИЙ» СТОЛБЦОВСКОГО РАЙОНА МИНСКОЙ ОБЛАСТИ

 

2.1 Постановка экономико-математической модели

 

Сельскохозяйственное предприятие  представляет собой социально-экономическую  систему с определенными соотношениями  и пропорциями ее подразделений  и взаимосвязями с другими  предприятиями АПК. Рассматриваемая  модель развития предприятия - комплексная. Она учитывает все составляющие предприятий. Необходимость решения  данной модели диктуется условиями:

Переход к рыночной системе хозяйствования предполагает самоокупаемость и  самофинансирование, т.е. полную ответственность  за результаты хозяйствования. Наряду с этим важную роль приобретает инициатива, умение найти рынки сбыта и  в целом продуманная система  реализации продукции.

Прогнозная программа развития сельскохозяйственной организации призвана обеспечить, с одной стороны, поддержание сбалансированности и пропорционального развития экономики, а с другой — интенсивное развитие экономики хозяйства с целью решения производственно-экономических и социальных задач коллектива. Реализация этих положений осуществляется, во-первых, посредством производства и реализации сельхозпродукции в объеме не менее договорных поставок, и, во-вторых, при учете в прогнозной программе развития всех ресурсов, факторов, особенностей отраслей и производств, оказывающих влияние на эффективность использования ресурсов, ресурсосбережение, самоокупаемость и экономическую безопасность. Указанные принципы функционирования сельскохозяйственной организации определяют содержание требований и условий по моделированию прогнозной программы развития организации.

Хозяйство должно развиваться с  учетом имеющихся земельных, трудовых и прочих ресурсов.Важнейшие ресурсы хозяйства – сельхозугодия, труд, основные производственные и оборотные фонды, знания и опыт коллектива.

Важнейшей пропорцией в экономике  предприятий являются взаимосвязи  растениеводства и животноводства. В результате оптимизации эти  взаимосвязи должны обеспечить оптимизацию  структуры кормопроизводства на основе оптимальных рационов кормления  и эффективного соотношения между  поголовьем и ресурсами кормов.

Животноводство может использовать побочную продукцию основных отраслей растениеводства (солому), выход составит 80 % от урожайности зерновых.

СПК «Агронеманский» Столбцовского района собирается возделывать озимые и яровые зерновые, зернобобовые, однолетние и многолетние травы, рапс, кукурузу, картофель, кормовые корнеплоды, сахарную свеклу, овощи открытого грунта.

Предполагается покупка недостающих видов кормов – концентратов, картофеля, обрата, мясокостной муки, травяной муки, рыбной муки.

Предприятие планирует реализовывать  зерно, рапс, сахарную свеклу, картофель, говядину, свининуи молоко, в счет договорных поставок. Также предполагается сбыт зерна,говядины, свинины, картофеля, овощей по рыночным каналам.

Сельскохозяйственное предприятие - часть экономической системы  государства, участник общественного  разделения труда, что предопределяет необходимость предусмотреть для  соблюдения пропорциональности в народном хозяйстве производство отдельных  видов продукции в размере, не ниже установленного минимума, учесть, что часть продукции - т.е. рыночный фонд - будет реализована по другим негосударственным каналам.

Критерием оптимальности в решении  данной задачи выступит максимум выручки.

Расчеты будут проводиться на 3 года.

Содержание изложенных положений определяет соотношения структурной экономико-математической модели.

 

2.2 Структурная экономико-математическая модель

 

Структурная экономико-математическая модель используется при описании прошлого, настоящего и прогнозировании будущего.

Чтобы эти возможности моделей  были реализованы, необходимо составлять и решать развернутые экономико-математические модели. Развернутая (расширенная) модель (задача) есть детализация структурной модели применительно к конкретному объекту.

Отличие развернутой экономико-математической модели не только в информации, но и в том, что новое знание о моделируемом объекте можем сразу отразить в задаче, т.е. развернутая модель учитывает нюансы изучаемого явления.

Взаимосвязь структурной и развернутой  моделей – один из наиболее важных и существенных моментов всей теории моделирования.

Для построения структурной модели необходимо ввести условные обозначения, которые включают 3 группы:

1) индексация;

2) неизвестные величины;

3) известные величины.

Индексация:

j- номер сельскохозяйственных культур и отраслей;

J₀ - множество отраслей (производств) СПК;

J₁ - множество отраслей растениеводства, J_1J0;

J₂ - множество отраслей животноводства, J_2J0;

J₃ - множество товарных отраслей хозяйства, J_3J0;

 

i- номер ресурсов, питательных веществ, видов товарной продукции;

I₀ - множество видов земельных угодий;

I₁- множество видов труда;

I₂ - множество видов питательных веществ;

I₃- множество видов товарной продукции;

h- номер вида корма;

H₀ - множество видов кормов;

H₁ - множество кормов животного происхождения и побочных кормов, Н₁ Н₀;

H₂- множество покупных кормов, H₂H₀;

H₃ - множество собственных основных кормов; Н₃Н₀

 

Неизвестные:

x_j - размер отраслиj;

x_h- количество покупных кормов h;

- количество  побочных кормов и кормов животного  происхождения видаh;

x_hj- скользящая переменная по корму hдля вида или половозрастной группы скота j;

–объем продукции  видаiрыночного фонда;

 

Известные:

A_i- площадь сельхозугодия видаi;

B_i- ресурсы труда i;

W_h - расход корма h на внутрихозяйственные нужды;

 

- соответственно  минимальный и максимальный размер  отрасли j;

P_i– фактическая сумма прибыли,ресурса iна начало прогнозного периода;

D_i – объем договорных поставок по продукции вида i;

d_hj - выход кормаh от единицы отрасли j;

- соответственно  минимальный и максимальный расход  корма h на единицу отрасли животноводства j;

W_ij - расход питательного вещества i на единицу отрасли животноводства j для получения прогнозируемой продуктивности животного;

k_ih- содержание питательного веществав единице корма ;

d_ij– выход товарной продукции i от единицы отрасли j.

 

Необходимо найти x_i, x_j, ,x_h, x_hj, ≥ 0

По особенностям записи, содержанию коэффициентов переменных в нашей  задаче восемь однородных групп ограничений, следовательно, в структурной модели будет восемь соотношений. Соотношения (условия) модели:

1) По использованию сельскохозяйственных  угодий

(1)

Сумма площадей сельскохозяйственных культур, возделываемая на данном виде сельскохозяйственных угодий, не должна превышать площади этих угодий.

2) По использованию труда

а) годового

(2)

Затраты труда на развитие отраслей растениеводства и животноводства не должна превышать наличие труда  на предприятии с учетом его привлечения.

3) По балансу отдельных видов  кормов и формированию рационов:

а) по балансу основных видов кормов

(3)

б) по балансу кормов животного  происхождения и побочных кормов

(4)

в) по производству побочных кормов

(5)

Нормы расхода отельного вида корма, умноженные на поголовье соответствующих групп животных по всем видам и половозрастным группам с учетом скользящих переменных, не должны превышать объема соответственного производства корма, с учетом возможной покупки и расхода его для нужд населения.

4) По величине добавок

(6)

т.е. добавка корма для животных не должна превышать разности между  максимальной и минимальными нормами  кормления на голову, умноженной на поголовье.

5) По балансу питательных веществ

(7)

В левой части находится расход питательных веществ для всего поголовья каждого вида скота, а в правой – наличие питательных веществ в кормах предприятия.

6) По содержанию питательных веществ в дополнительных кормах

(8)

В левой части – разность между  потребностью в питательном веществе на 1 голову животного и содержанием  этого вещества в рационе по минимальной  норме, умноженная на поголовье животного, а в правой – содержание питательного вещества в добавках кормов для данного вида животного.

7) По размерам отдельных отраслей

(9)

8) По реализации продукции

(10)

где производство товарной продукции  распределяется по различным каналам  реализации.