Оптимизация производственной структуры сельскохозяйственного предприятия на примере хозяйства "Путь Ленина"
1
Введение
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.
Источниками исходной информации для разработки числовой экономико-математической модели являются данные бизнес-плана, годовой отчет предприятия и нормативные справочники по растениеводству и животноводству.
Глава 1. Разработка экономико-математической модели оптимизации производственной структуры хозяйства
1.1. Постановка задачи
Разработка экономико-математической модели проводится на при-мере хозяйства Московской области, Раменского района «Путь Ленина». Цифровой материал таблиц рассчитывается на основе данных за 2000 год.
Требуется определить оптимальную производственно-отраслевую структуру, план использования и пополнения ресурсов, уровень эффективности производства на сельскохозяйственном предприятии.
Для разработки модели необходимо знать:
специализацию хозяйства и возможности ее изменения;
источники пополнения ресурсов и те их виды, объемы которых определяются в процессе решения задачи; основными ограни-чивающими ресурсами являются земельные и трудовые, учитываются их изменения (трансформация земельных угодий); некоторые виды ресурсов производятся в самом хозяйстве и потребляются в процессе производства (корма);
источники удовлетворения потребностей животных в кормах (за счет кормов собственного производства); виды животных, для которых предусматривается оптимизация кормовых рационов;
организация зеленого конвейера, дополнительные условия, влияющие на структуру расхода кормов;
виды продукции, по которым устанавливается государственный заказ, объемы реализации на рынке, продажи рабочим и служащим, внутрихозяйственных потребностей;
размеры отраслей, которые следует ограничить (в растениеводстве, например, требованиями севооборотов, в животноводстве - вместительностью капитальных помещений или возможностями воспроизводства поголовья).
Чтобы правильно осуществить постановку задачу, а также обосновать входную информацию, необходимо изучить объект моделирования. Для этого нужно проанализировать уровень развития производства по следующим направлениям:
стоимость и структура товарной продукции;
посевные площади и структура сельскохозяйственных культур;
наличие и использование улучшенных и естественных угодий;
поголовье животных;
затраты труда на единицу продукции, использование привлеченного труда;
материально-денежные затраты;
объем реализации продукции;
уровень интенсивности производства;
себестоимость единицы продукции;
расход кормов на один центнер продукции, удельный вес покупных кормов;
удельный вес затрат на корма в себестоимости животноводческой продукции, структура расхода кормов по видам животных, удельный вес основного молочного стада в общем поголовье животных, производство животноводческой продукции на 100 га сельскохозяйственных угодий, эффективность производства кормов и другие экономические показатели.
Критерий оптимальности - максимум прибыли. В этом показателе находят отражение уровень организации производства, эффективность использования ресурсов, экономические взаимоотношения между сельскохозяйственными предприятиями и государством, покупателями, поставщиками. Выполнение и перевыполнение плана прибыли создают благоприятные условия для расширения производства, материального стимулирования работников, проведения социально-культурных мероприятий и т.д.
2.1. Система переменных
Основные переменные данной модели отражают состав и размеры отраслей и видов деятельности предприятия с выделением интенсивных технологий, дифференциацией по направлениям использования продукции (на товарные и фуражные цели), степени интенсивности и трудоемкости производства (крупный рогатый скот при стойловом содержании, в пастбищный период) и другим признакам.
Помимо основных в модель вводятся вспомогательные переменные с целью оптимизации кормовых рационов, определение дополнительно привлекаемых ресурсов, а так же объемов некоторых ресурсов, стоимостных показателей.
Система переменных модели определяется в соответствии с постановкой задачи и включает следующие группы:
посевные площади сельскохозяйственных культур товарного назначения (га);
посевные площади зернофуражных и кормовых культур (га);
площади кормовых угодий (га);
поголовье животных по видам и половозрастным группам (гол.);
прибавка групп кормов в рационах животных сверх минимальной границы (ц корм. ед. );
размеры пополнения ресурсов в соответственных единицах измерения;
определяемые объёмы ресурсов;
стоимостные показатели (тыс. руб.).
Полный перечень переменных величин представлен в таблице 1.
Таблица 1 Переменные величины
|
|||||||||
Переменные |
Ед. измерения |
Растениеводство |
Животноводство |
Пополнение ресурсов |
Определяемые объемы ресурсов |
Стоимостные показатели |
|||
|
|
товарные культуры |
зернофуражные и кормовые культуры |
кормовые угодья |
виды животных |
формирование оптимальных рационов |
|
|
|
Овес |
га |
|
Х1 |
|
|
|
|
|
|
Картофель |
га |
|
Х2 |
|
|
|
|
|
|
Кукуруза на силос |
га |
|
Х3 |
|
|
|
|
|
|
Многолетние: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на сено |
га |
|
Х4 |
|
|
|
|
|
|
на сенаж |
га |
|
Х5 |
|
|
|
|
|
|
на з/корм |
га |
|
Х6 |
|
|
|
|
|
|
Однолетние на з/корм 1срока |
га |
|
Х7 |
|
|
|
|
|
|
Однолетние на з/корм 2срока |
га |
|
Х8 |
|
|
|
|
|
|
Естественные сенокосы |
га |
|
|
Х9 |
|
|
|
|
|
Естественные пастбища |
га |
|
|
Х10 |
|
|
|
|
|
Солома овсяная |
ц |
|
|
|
|
|
Х11 |
|
|
Покупной комбикорм |
руб |
|
|
|
|
|
|
|
Х12 |
Молочное стадо |
гол |
|
|
|
Х13 |
|
|
|
|
Молодняк КРС |
гол |
|
|
|
Х14 |
|
|
|
|
Приросты кормов для коров: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концентратов |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х15 |
|
|
|
грубых |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х16 |
|
|
|
силоса |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х17 |
|
|
|
сенажа |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х18 |
|
|
|
зеленых |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х19 |
|
|
|
Приросты кормов для молодняка КРС: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концентратов |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х20 |
|
|
|
грубых |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х21 |
|
|
|
силоса |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х22 |
|
|
|
сенажа |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х23 |
|
|
|
зеленых |
ц.к.ед |
|
|
|
|
Х24 |
|
|
|
Товарные культуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
озимая пшеница |
га |
Х25 |
|
|
|
|
|
|
|
Овес |
га |
Х26 |
|
|
|
|
|
|
|
Картофель |
га |
Х27 |
|
|
|
|
|
|
|
Реализация молока гос-ву |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х28 |
|
Реализация молока предприятиям и организациям |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х29 |
|
Реализация КРС в жив массе гос-ву |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х30 |
|
Реализация КРС в жив массе предприятиям и организациям |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х31 |
|
Реализация мяса гос-ву |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х32 |
|
Реализация мяса предприятиям и организациям |
ц |
|
|
|
|
|
|
Х33 |
|
Сумма затрат труда |
руб |
|
|
|
|
|
|
|
Х34 |
Затраты на товарную продукцию |
руб |
|
|
|
|
|
|
|
Х35 |
Общая стоимость реализованной продукции |
руб |
|
|
|
|
|
|
|
Х36 |
1.3. Система ограничений
Перечень условий задачи в числовой модели логически вытекает из постановки задачи и конкретной информации о специфике хозяйства и перспективах его развития.
Группы ограничений:
по использованию земельных ресурсов (га);
по использованию трудовых ресурсов, (ч\ч);
по производству и использованию кормов, (ц корм.ед.);
по реализации продукции, (ц);
по максимально возможным размерам пополнения ресурсов;
по дополнительным требованиям к размерам растениеводческих и животноводческих отраслей;
по определению основных стоимостных показателей (руб.).
Во избежание повторения привожу лишь перечень основных групп ограничений, поскольку вся система ограничений имеется в распечатках числовой экономико-математической модели и оптимального решения.
1.4. Подготовка входной информации
Для подготовки входной информации необходимо рассчитать следующие таблицы:
Таблица2. Производственные ресурсы
|
||
Ресурсы |
1999г. |
2000г. |
1. Земельные угодья, га: |
|
|
пашня |
2699 |
2699 |
естественные сенокосы |
215 |
215 |
естественные пастбища |
128 |
128 |
2. Отработанно в с\х всего, тыс. чел.-ч |
583 |
552 |
3. Покупные корма, ц: |
|
|
комбикорм |
13000 |
14500 |
по цене руб. за ц |
|
230 |
Таблица3. Реализация сельскохозяйственной продукции, ц
|
|||||
Вид продукции |
Проданно всего |
Фактически продано в 2000г |
|||
|
|
Гос-ву,ц |
по цене, руб |
предприятиям и органи- зациям,ц |
по цене, руб |
Озимая пшеница |
3604 |
|
|
3604 |
199,2 |
Овес |
1392 |
|
|
1392 |
165,2 |
Картофель |
3461 |
3329 |
258,9 |
132 |
258,9 |
Молоко |
23317 |
22333 |
404 |
984 |
404 |
КРС в живой массе |
416 |
398 |
1070,4 |
18 |
1070,4 |
Мясо и мясопродукция КРС |
774 |
167 |
1688,6 |
607 |
1688,6 |
В дальнейшем материал таблиц рассчитывается на основе денных 2000г.
Таблица4. Урожайность и затраты на 1 га с\х культур и угодий |
|||
Культуры и угодья |
Урожайность, ц\га |
Затраты на 1 га |
|
|
|
трудовых ресурсов, чел.-ч |
Материально-денежных средств, руб. |
Озимая пшеница |
31 |
25,00 |
3308,3 |
Овес |
17 |
30,77 |
2715,4 |
Картофель |
102 |
185,00 |
17770,0 |
Кукуруза на силос |
209 |
13,33 |
1666,7 |
Многолетние травы: |
|
|
|
на сено |
23 |
10,00 |
953,3 |
на сенаж |
75 |
9,50 |
828,5 |
на зеленый корм |
87 |
3,61 |
496,4 |
Однолетние травы на зеленый корм |
268 |
10,26 |
1564,1 |
Естественные сенокосы |
31 |
4,65 |
232,6 |
Естественные пастбища |
55 |
|
|
Таблица5. Распределение продукции растениеводства (ц/га) |
||||||||
Культура, угодья |
Урожайность |
Отходы, убыль при хранении |
Норма высева |
Страховые запасы |
Продукция на реализацию |
Продукция на корм |
в т.ч. страховые запасы кормов |
Используется на корм с 1 га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Озимая пшеница |
31 |
1,55 |
2,8 |
0,42 |
26,23 |
|
|
|
Овес |
17 |
0,85 |
2,5 |
0,38 |
8,71 |
4,91 |
0,41 |
4,5 |
Солома овса |
8,5 |
0,85 |
|
|
|
7,65 |
0,96 |
6,69 |
Картофель |
102 |
5,1 |
|
|
96,9 |
|
|
|
Кукуруза на силос |
209 |
52,25 |
|
|
|
156,75 |
|
156,75 |
Многолетние травы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
на сено |
23 |
2,3 |
|
|
|
20,7 |
2,59 |
18,11 |
на сенаж |
75 |
41,25 |
|
|
|
33,75 |
|
33,75 |
на зеленый корм |
87 |
|
|
|
|
87 |
|
87 |
Однолетние травы на зеленый корм |
268 |
|
|
|
|
268 |
|
268 |
Естественные сенокосы |
31 |
3,1 |
|
|
|
27,9 |
3,49 |
24,41 |
Естественные пастбища |
55 |
|
|
|
|
55 |
|
55 |
Таблица6. Выход питательных веществ с 1 га с/х культур и угодий
|
|||||
Культуры и угодья |
Продукция на корм, ц |
Содержание в 1ц корма, ц |
Выход с 1 га, ц |
||
|
|
корм.ед |
переваримого протеина |
корм.ед |
переваримого протеина |
Овес |
4,5 |
1 |
0,085 |
4,5 |
0,38 |
Солома овса |
6,69 |
0,31 |
0,014 |
2,07 |
0,09 |
Кукуруза на силос |
156,75 |
0,2 |
0,014 |
31,35 |
2,2 |
Многолетние травы: на сено |
18,11 |
0,52 |
0,079 |
9,42 |
1,43 |
на сенаж |
33,75 |
0,35 |
0,034 |
11,81 |
1,15 |
на зеленый корм |
87 |
0,21 |
0,027 |
18,27 |
2,35 |
Однолетние травы на зеленый корм |
268 |
0,16 |
0,025 |
42,88 |
6,7 |
Естественные сенокосы |
24,41 |
0,46 |
0,051 |
11,23 |
1,25 |
Естественные пастбища |
55 |
0,16 |
0,021 |
8,8 |
1,16 |
Для получения всей информации по комам в растениеводстве следует рассчитать выход зеленой массы по месяцам пастбищного периода.
Таблица7. Распределение зеленых кормов по месяцам пастбищного периода, %
|
|||||
Культуры и угодья |
Месяцы пастбищного периода |
||||
|
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
Многолетние на зеленый корм |
20 |
45 |
|
25 |
10 |
Однолетние на зеленый корм |
|
|
100 |
100 |
|
Естественные пастбища |
10 |
30 |
25 |
20 |
15 |
Поступление зеленых кормов по месяцам пастбищного периода определяется с помощью таблиц 6 и 7 (табл8).
Таблица8. Поступление зеленой массы по месяцам пастбищного периода, ц корм.ед с 1га
|
||||||
Культуры и угодья |
Месяцы пастбищного периода |
Всего |
||||
|
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
|
Многолетние травы |
3,654 |
8,222 |
|
4,568 |
1,827 |
18,27 |
Однолетние травы 1-ого срока |
|
|
42,88 |
|
|
42,88 |
Однолетние травы 2-ого срока |
|
|
|
42,88 |
|
42,88 |
Естественные пастбища |
0,88 |
2,64 |
2,2 |
1,76 |
1,32 |
8,8 |
Таблица9. Технико-зкономические коэффициенты по выходу продукции и затратам в расчете на 1га с\х к-р (на 1га корм угодий ), на 1ц корма
|
||||
|
||||
Культура, корм угодья, виды кормов |
Товарная продукция |
Уровень товарности |
Затраты на товарную продукцию, руб |
|
|
ц |
руб |
|
|
Озимая пшеница |
26,23 |
5225 |
84,6 |
2799,2 |
Овес |
8,71 |
1438,9 |
51,2 |
1217,3 |
Картофель |
96,9 |
25087,4 |
95 |
16881,5 |
Кукуруза на силос |
|
|
|
1450 |
Многолетние травы: |
|
|
|
|
на сено |
|
|
|
829,4 |
на зеленый корм |
|
|
|
720,8 |
Однолетние травы на зеленый корм |
|
|
|
431,9 |
Естественные сенокосы |
|
|
|
1360,8 |
Естественные пастбища |
|
|
|
|
Солома овсяная |
|
|
|
173,9 |
Рассчитаем исходные показатели по животноводству.
Таблица10. Исходные показатели по животноводству (в расчете на 1 среднегодовую гол.) |
||
Показатель |
Молочное стадо |
Молодняк КРС |
Среднегодовой удой молока от 1 коровы, ц |
37,9 |
|
Выход мяса на 1 среднегодовую гол., ц |
1 |
1,5 |
Затраты труда, чел-ч |
192,6 |
35,9 |
Производственные затраты- всего, руб |
10699 |
3718 |
в т.ч. без стоимости кормов |
6770,7 |
2997,7 |
Затраты на товарную продукцию (без стоимости кормов), руб |
5873,2 |
2463,8 |
Годовая потребность, ц в корм. ед. |
39,65 |
20,45 |
в переваримом протеине |
4,22 |
2,23 |
Стоимость товарной продукции, руб |
15311,6 |
2532,9 |
Таблица11. Расход кормов по видам скота (в среднем за 1999-2000гг.)
|
|||||||
Корма |
Содержание корм.ед в 1ц корма,ц |
Молочное стадо |
Молодняк КРС |
||||
|
|
всего, ц |
|
всего, ц |
|
||
|
|
в натуре |
корм.ед |
% к итогу |
в натуре |
корм.ед |
% к итогу |
Овес |
1 |
615 |
615 |
1,82 |
203 |
203 |
1,03 |
Комбикорм |
0,92 |
9917,01 |
9123,7 |
26,95 |
4429,34 |
4075 |
20,69 |
Итого концентратов |
|
10532,01 |
9738,7 |
28,77 |
4632,34 |
4278 |
22,6 |
Сено |
0,5 |
3031,33 |
1515,67 |
4,48 |
1625,31 |
812,66 |
4,12 |
Солома |
0,3 |
490,4 |
147,12 |
0,43 |
109,1 |
32,73 |
0,17 |
Итого грубых |
|
3521,73 |
1662,79 |
4,91 |
1734,41 |
845,39 |
4,5 |
Силос |
0,2 |
33000,54 |
6600,108 |
19,5 |
16042,76 |
3208,55 |
17 |
Сенаж |
0,35 |
18307,6 |
6407,66 |
18,93 |
12499,6 |
4374,86 |
23,1 |
Зеленые корма |
0,18 |
23515,8 |
4232,84 |
12,51 |
15415,7 |
2774,83 |
14,09 |
Пастбищные корма |
0,16 |
32536,9 |
5205,9 |
15,38 |
21492,6 |
3438,85 |
17,46 |
Итого зеленых |
|
56052,7 |
9438,74 |
27,89 |
36908,3 |
6213,68 |
32,8 |
Всего кормов |
|
|
33848 |
100 |
|
18920,48 |
100 |
Заполнив таблицы 11 и 12, имеем основную часть информации по животноводству. Остальную необходимую информацию можно получить, рассчитав оптимальную структуру расхода кормов и оптимальные годовые рационы для каждой группы скота. Они определяются исходя из фактической структуры расхода кормов (представленных в таблице 11) и должны отвечать зоотехническим требованиям кормления животных (табл. 12 и 13).
Таблица12. Допустимые границы содержания отдельных групп кормов в рационах животных, %
|
||||
Группы кормов |
Молочное стадо |
Молодняк КРС |
||
|
min |
max |
min |
max |
Концентрированные |
26 |
32 |
20 |
23 |
Грубые |
4 |
5 |
4 |
5 |
Силос |
18 |
22 |
15 |
18 |
Сенаж |
17 |
21 |
20 |
24 |
Зеленые |
25 |
31 |
28 |
35 |
Итого |
80 |
111 |
87 |
105 |
Таблица13. Допустимые границы содержания отдельных групп кормов в рационах, ц корм.ед
|
||||||
Группы кормов |
Молочное стадо |
Молодняк КРС |
||||
|
min |
max |
прирост сверх min |
min |
max |
прирост сверх min |
Концентрированные |
1031 |
12,69 |
2,38 |
4,09 |
4,7 |
0,61 |
Грубые |
1,59 |
1,98 |
0,39 |
0,82 |
1,02 |
0,2 |
Силос |
7,14 |
8,7 |
1,56 |
3,07 |
3,68 |
0,61 |
Сенаж |
6,74 |
8,3 |
1,56 |
4,09 |
4,91 |
0,82 |
Зеленые |
9,91 |
12,29 |
2,38 |
5,73 |
7,16 |
1,43 |
Итого |
35,69 |
43,96 |
8,27 |
17,8 |
21,47 |
3,67 |
Потребность животных в зеленых кормах по месяцам пастбищного периода определяется пропорционально удельному весу каждого месяца в общей продолжительности пастбищного периода (табл. 14).
Таблица14. Расчет потребности животных в зеленых кормах по месяцам пастбищного периода, ц. корм. ед. на 1 среднегодовую голову
|
||||||
|
||||||
Показатели |
Месяцы пастбищного периода |
Всего |
||||
|
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
|
Кол-во дней пастбищного периода |
16 |
30 |
31 |
31 |
30 |
138 |
Доля потребности в зеленых кормах |
0,116 |
0,217 |
0,225 |
0,225 |
0,217 |
1 |
Потребность в зеленых кормах по молочному стаду |
1,15 |
2,15 |
2,23 |
2,23 |
2,15 |
9,91 |
по молодняку КРС |
0,66 |
1,24 |
1,3 |
1,3 |
1,24 |
5,73 |
1.5. Экономико-математическая модель в форме линейных уравнений и неравенств и в общем виде
I. Ограничения по производственным ресурсам
По использованию земельных ресурсов:
Площадь пашни, га:
Х1 + Х2 + ... + Х13