Моделирование программы использования ресурсов

Они также отмечают 2 варианта постановки задачи оптимизации  плана размещения и специализации  с/х: используются фактические данные для экономического анализа; второй вариант предполагает составление прогноза или решение плановой задачи на базе соответствующей исходной информации.

Проблему развития, размещения и специализации сельского  хозяйства необходимо решать в двух аспектах: временном (прогнозирование на 10, 15, 20 лет; перспективное планирование на 5 лет; текущее планирование на 1 год) и территориальном—в соответствии с иерархическими уровнями управления.

Существует  несколько подходов к реализации экономико-математических задач:

- первый подход. Используется принцип разложения (декомпозиции) Данцига — Вульфа, при котором вначале решают  отдельные задачи каждого блока,  а затем составляют общую координирующую  задачу, которую также решают  методами математического программирования.

- второй подход. Двухэтапный метод, предложенный проф. Р. Г. Кравченко: на первом этапе разрабатывают и решают для каждого объекта серию задач по определению оптимальных структуры кормовой базы и годовых рационов кормления крупного рогатого скота при различной производственной специализации: молочной, молочно-мясной, мясомолочной, мясной (в расчете на структурную голову), для свиноводства (в расчете на одну структурную свиноматку), овцеводства (в расчете на одну структурную овцематку), птицы яичного и мясного направления (в расчете на одну условную курицу).

На втором этапе  решается основная задача — оптимизация  размещения сельскохозяйственного  производства. Критерием оптимальности  является минимум затрат на производство и перевозку продукции. Переменными  в модели выступают векторы по животноводству, полученные в результате решения задач первого этапа, сельскохозяйственные культур товарного назначения, вспомогательные переменные различного характера.

Ограничениями в каждом блоке являются: использование  производственных ресурсов — неорошаемой и орошаемой пашни, прочих сельскохозяйственных угодий; баланс грубых и зеленых кормов; использование удобрений; гарантированные объемы производства продукции; агробиологические условия сочетания отраслей и возможные ареалы их размещения.

Связующий блок имеет ограничения: по транспортным перевозкам; перераспределению общегосударственных  ресурсов; объемам производства каждого  вида продукции в целом по системе.

- третий подход предполагает  два этапа разработки модели. На первом этапе на основании тщательного изучения конкретных природно-экономических зон, с учетом всех факторов, влияющих на развитие сельскохозяйственного производства, разрабатывают рациональные производственные типы пред приятий с оптимальным сочетанием отраслей, то есть сходные по специализации и структуре, близкие по уровню интенсивности, размерам и пропорциям основных элементов сельскохозяйственного производства, а также комплексы, ведущие производство на промышленной основе.

В результате для каждой почвенно-климатической, природно-экономической микрозоны может быть рассчитано (сконструировано) с помощью экономико-математических методов и ЭВМ несколько наиболее характерных производственных типов предприятий.

По каждому производственному  типу решается серия задач с различными критериями оптимальности — максимум прибыли, валовой, товарной продукции, минимум затрат совокупного труда, материально-денежных средств, максимум продукции в натуре, зерна, молока и др.

- четвертый подход. Блочная  задача оптимизации размещения  и специализации сельского хозяйства решается в один этап по конкретной административной единице: в области — по районам, в районе — по отдельным сельскохозяйственным предприятиям. При этом в модели могут быть отражены условия межхозяйственной кооперации по поставкам скота, семян, кормов и т. д. из одних хозяйств в другие в рамках одной области или района.

Каждый блок — это, по существу, модель оптимизации производственной структуры хозяйства.

В качестве переменных выступают  посевные площади сельскохозяйственных культур на товарные, семенные и фуражные цели, площади кормовых угодий по видам, поголовье скота. В модели могут быть вспомогательные переменные по формированию оптимальных рационов кормления, пополнению производственных ресурсов — труда, кормов, минеральных удобрений, капиталовложений.

Ограничения в блоках: по использованию пашни и кормовых угодий 1-го вида; использованию трудовых ресурсов; агротехническим условиям (соотношениям площадей сельскохозяйственных культур); зоотехническим условиям (соотношениям поголовья групп скота); питательным веществам и группам кормов (кормовому балансу) с учетом возможных их поставок в другие хозяйства.

Связующий блок содержит 3 условия, объединяющие в единую систему все  блоки: по закупкам продукции в целом  по системе; распределению лимитируемых производственных ресурсов; межхозяйственной кооперации в животноводстве и растениеводстве; поставке нетелей.

В качестве критерия оптимальности  в данной модели принят максимум прибыли. [17, С. 314-328].

Оптимальной специализацией называется такое направление производства, которое в данных условиях способствует рациональному, наиболее эффективному использованию земли, труда, техники и других средств производства, позволяет получить максимум продукции при данных ресурсах и обеспечить минимум затрат на единицу продукции.

Критерий оптимизации: в  его качестве принимается максимум производственного результата, который  может быть выражен как в стоимостных, так и в натуральных измерителях.

Натуральной единицей измерения  объема производимой продукции для многих отраслей растениеводства может служить кормовая единица. Более универсальными являются стоимостные единицы, прежде всего, цена, прибыль, себестоимость и так называемые приведенные затраты. При их использовании в качестве критерия оптимизации выступает максимум валовой или максимум товарной продукции, максимум чистого дохода.

Основными ограничениями  выступают: ограничения по использованию  сельскохозяйственных угодий; ограничения  по использованию кормов; ограничения  по использованию трудовых ресурсов; ограничения по производственным затратам в денежном выражении; ограничения по использованию органических и минеральных удобрений; ограничения по использованию прочих производственных ресурсов; дополнительные ограничения; ограничения неотрицательности переменных.

Отмечается, что автор  подходит детально к обоснованию  выбора переменных, в определении  отрасли или той части производства, которую следует описывать как  отдельную переменную величину. Для  этого он выделил пяти признаков  отличия отрасли от других производств: 1) видом основной конечной продукции, 2) назначением использования продукции, 3) технологией производства, 4) уровнем затрат на производство единицы продукции, 5) ценой единицы продукции. [13, С. 222-238]

Автор также  выделяет, такую модель, как оптимизация специализации животноводства. Здесь определяют оптимальную специализацию отрасли животноводства, соответствующую ей структуру стада, возможную концентрацию производства и продуктивность животных. Целевая функция — максимум производства продукции животноводства при ограниченных производственных ресурсах. [11, С. 151-152]

Вывод: Экономико-математическая модель представляет собой концентрированное выражение наиболее существенных взаимосвязей и закономерностей поведения управляемой системы в математической форме.

Модели, при  построении которых преследуется цель определения такого состояния объекта, которое является наилучшим или  допустимым с точки зрения исследователя, называют нормативными. Модели, предназначенные для объяснения наблюдаемых фактов или прогноза поведения объекта, являются дескриптивными. Нормативные модели отвечают на вопрос, как должно быть; дескриптивные — как это происходит, как будет развиваться.

 

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

 

2.1. ПОСТАНОВКА  ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ

 

 

В процессе осуществления  программы специализации и размещения сельскохозяйственного производства выявляется проблема приоритетов, которая является проблемой размещения производства на республиканском уровне. Научное обоснование процесса размещения и специализации сельскохозяйственного производства имеет многовариантный характер. Каждый вариант разрабатывался аграриями учеными с учетом различных факторов и условий как внутренней, так и внешней среды.

В данном случае проект проводится в аспекте прогнозирования  производственных параметров сельскохозяйственного  филиала.

В качестве критерия оптимальности выбрана сумма  прибыли. Товарная продукция и минимум затрат являлись альтернативными критериями оптимальности. Почему именно прибыль взята за основополагающий критерий? Первый критерий или максимум товарной продукции: этот критерий имеет ряд недостатков, основной из которых – это отсутствие эффективности производства, не учитывается соотношение затрат и конечных результатов. Если ориентироваться на товарную продукцию, то в структуре производства будут включаться продукция, имеющая наибольшую стоимостную оценку. Более того в нее будет включаться сопряженная, побочная продукция, что не является отражением конечного результата хозяйствования. Минимизирующий критерий не применим по причине того, что он предусматривает снижение производственных затрат, но не рост производства.

Максимум прибыли в нем определены моменты, которые отражаются в таких рода задачах. Здесь отмечается, что характер прибыли (распределение) характеризует его сущность. Как мы знаем она включает такие позиции как стимулирование производства, рост производительности труда, стимулирование снижения затрат, использование более производительных машин и оборудования, т.е. стимулирование эффективного развития производства предприятия и общества. Данный критерий предполагает, что в план развития будут включены те производственные отрасли, которые дают наибольший прирост прибыли на единицу затрат.

 

2.2. СТРУКТУРНАЯ  ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

 

В результате экономико-математического  моделирования получаем оптимизационную  экономико-математическую модель оптимизации  и сочетания отраслей сельхозпредприятия. Экономико-математическая модель, учитывая важнейшие особенности функционирования объектов, описывает их возможные варианты и состояние. По этой причине реализация в реальность экономико-математической модели позволяет выяснить поведение объекта в зависимости от изменения условий его функционирования. Оптимизационная экономико-математическая модель описывает объект в виде символов и математических выражений.

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

1. Индексация

2. Неизвестные  переменные

3. Известные  переменные

Индексация:

j – номер  сельскохозяйственных культур и  отраслей;

J0 - множество  сельскохозяйственных культур и  отраслей;

J1 - множество  отраслей растениеводства; J1 М J0

J2 - множество отраслей животноводства; J2 М J0

J3 - множество  сельскохозяйственных культур однородной  группы; J3 М J1

J4 - множество  групп однородных культур; J4 М  J1

J5 - множество  сельскохозяйственных культур, групп  культур, отраслей сельского хозяйства,  находящихся между собой в пропорциональной связи;

J6 - множество  видов молочного поголовья; J6 М  J2

i - номер ограничений  видов земельных угодий, труда,  питательных веществ, видов продукции,  видов основных производственных  фондов;

I0 - множество  видов ресурсов

I1 - множество  видов земельных угодий, I1 М I0

I2 - множество  видов труда, I2 М I0

I3 - множество  видов питательных веществ, I3 М  I0

I4 - множество  видов товарной продукции, I4 М  I0

I5 – множество  видов основных фондов, I5 М I0

h - номер вида  корма;

H0 - множество видов кормов;

H1 - множество  покупных кормов;

H2 - множество  кормов побочных и животного  происхождения; H2 є H0

H3 - множество  побочных кормов; H3 М H2

H4 - множество  собственных основных кормов; H4 М  H0

H5 - множество  кормов от обмена; H5 М H0

H6 - множество обмениваемых кормов; H6 М H0

Неизвестные переменные:

xj - размер отрасли  j;

xh - количество  покупных кормов;

xh - количество  кормов животного происхождения;

<xh> - количество  побочных кормов;

-xh- количество  кормов, переданных в обмен;

xhp- количество кормов, полученных из обмена;

xhj - скользящая  переменная по корму вида h для  вида или половозрастной группы  вида j;

- рыночный фонд  продукции;

xhr - количество  кормов вида h передаваемых в хозяйство  r;

xhr - количество  кормов вида h получаемых из хозяйства r;

rij – фондооснащенность  отрасли j видом фондов i;

- сумма кредита  на приобретение фондов вида i;

- сумма товарной  продукции;

- сумма материально-денежных  расходов;

Известные переменные.

Аi - ресурсы  земельных угодий вида i;

Bi - ресурсы труда вида i;

Pi - объем реализованной  продукции вида i;

wh - расход корма  вида h на внутрихозяйственные нужды;

Dj, Dj - соответственной  минимальный и максимальный размер  отрасли вида j;

Eh - максимальное  количество покупки корма вида h;

aij - расход земельных угодий вида i на единицу отрасли растениеводства вида j;

bij - расход труда  вида i на единицу отрасли вида j;

dhj - выход корма  вида h на единицу отрасли j;

kih - содержание  питательных веществ вида i в единице  корма вида h;

cj - стоимость  товарной продукции отрасли вида j;

dij - выход товарной  продукции вида i от единицы отрасли  вида j;

wij - расход питательного  вещества вида i на единицу отрасли  животноводства вида j;

Qi – фактическое  наличие фондов вида i;

- МДЗ на единицу  отрасли j