Материал: Методические указания к курсовой работе по дисциплине Экономико-математическое моделирование в АПК на тему Экономико-математическое моделирование кормопроизводства в хозяйстве
Таблица 2 - Допустимые границы содержания отдельных групп кормов в годовых рационах животных, %
Группы кормов |
|
КРС |
|
Свиньи |
Овцы |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мин. |
|
макс. |
мин. |
|
макс. |
мин. |
макс. |
Концентраты |
|
|
|
|
|
|
|
|
Грубые |
|
|
|
|
|
|
|
|
в т. ч. солома |
|
|
|
|
|
|
|
|
сено |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сенаж |
|
|
|
|
|
|
|
|
Силос |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кормовая свекла |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сах. свекла на корм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Картофель |
|
|
|
|
|
|
|
|
Зеленые |
|
|
|
|
|
|
|
|
Травяная мука |
|
|
|
|
|
|
|
|
Жом свекловичный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По всем кормовым культурам и покупным кормам рассчитываются технико-экономические коэффициенты (табл. 3).
Таблица 3 - Технико-экономические коэффициенты
Культу- |
Уро- |
|
Выход с 1 га |
|
Затраты на 1 га |
|||||
ры и ви- |
жай с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корм. |
перевар. |
каль- |
фос- |
кароти- |
руб. |
чел .- час. |
||||
ды кор- |
1га, ц |
|||||||||
ма |
|
ед., ц |
протеи- |
ция, кг |
фора, |
на, г |
|
|
|
|
|
|
на, ц |
|
кг |
|
|
все |
в т.ч. в |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
го |
напряж. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
период |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Таблица 4 - Содержание питательных веществ в 1 ц кормов
Корма |
Корм. |
Перев. |
Каль- |
Фосфо- |
Кароти- |
|
единиц, ц |
протеина, ц |
ция, кг |
ра, кг |
на, г |
|
|
|
|
|
|
Ячмень |
1,21 |
0,081 |
0,12 |
0,33 |
0,1 |
Овес |
1,00 |
0,085 |
0,14 |
0,33 |
0,1 |
Горох |
1,17 |
0,195 |
0,17 |
0,42 |
0,1 |
Жмых подсолнечный |
1,09 |
0,396 |
0,33 |
0,99 |
0,2 |
Комбикорм для КРС |
0,96 |
0,11 |
0,69 |
0,54 |
|
Комбикорм для свиней |
0,97 |
0,12 |
0,97 |
0,65 |
|
Молоко |
0,34 |
0,033 |
0,12 |
0,1 |
0,2 |
Обрат |
0,13 |
0,031 |
0,12 |
0,1 |
0,1 |
Сахарная свекла |
0,26 |
0,012 |
0,05 |
0,05 |
|
Кормовая свекла |
0,12 |
0,009 |
0,04 |
0,04 |
|
Кормовая морковь |
0,14 |
0,007 |
0,06 |
0,05 |
|
Жом свежий |
0,11 |
0,007 |
0,07 |
0,01 |
|
Жом кислый |
0,10 |
0,008 |
0,12 |
0,01 |
|
Жом сухой |
0,85 |
0,039 |
0,47 |
0,12 |
|
Барда хлебная свежая |
0,09 |
0,015 |
0,04 |
0,07 |
|
Силос кукурузный |
0,20 |
0,014 |
0,15 |
0,05 |
1,5 |
Силос подсолнечниковый |
0,16 |
0,015 |
0,35 |
0,06 |
1,5 |
Сено вико-овсянное |
0,47 |
0,068 |
0,064 |
0,28 |
2,5 |
Сено клеверное |
0,52 |
0,079 |
0,93 |
0,22 |
2,5 |
Сено люцерновое |
0,49 |
0,116 |
1,77 |
0,22 |
|
Сено естественное |
0,42 |
0,048 |
0,6 |
0,21 |
1,5 |
Зел. корм: |
|
|
|
|
|
озимых |
0,18 |
0,022 |
0,06 |
0,05 |
3 |
вико-овсяной смеси |
0,16 |
0,027 |
0,21 |
0,08 |
4,5 |
клевера |
0,21 |
0,027 |
0,38 |
0,07 |
4 |
люцерны |
0,17 |
0,036 |
0,64 |
0,06 |
5 |
ест. пастбищ |
0,22 |
0,021 |
0,32 |
0,07 |
3 |
кукурузы |
0,20 |
0,015 |
0,12 |
0,06 |
3,5 |
культ. пастбищ |
0,20 |
0,022 |
0,21 |
0,06 |
4 |
ботвы сах. свеклы |
0,20 |
0,022 |
0,16 |
0,04 |
3 |
Сенаж многолетних трав |
0,35 |
0,068 |
0,8 |
0,1 |
1 |
Сенаж вико-овсяный |
0,30 |
0,04 |
0,4 |
0,1 |
1,2 |
Мука из травы: |
|
|
|
|
|
вико-овса |
0,68 |
0,123 |
1,35 |
0,3 |
16 |
люцерны |
0,80 |
0,125 |
1,28 |
0,17 |
25 |
клевера |
0,64 |
0,12 |
0,96 |
0,21 |
7,5 |
ботвы сах. свеклы |
0,65 |
0,05 |
1,00 |
0,25 |
16,8 |
Солома (в среднем) |
0,31 |
0,014 |
0,43 |
0,1 |
0,4 |
Монокальций-фосфат |
|
|
14 |
23 |
|
Обесфторенный фосфат |
|
|
33 |
14 |
|
Рыбная мука |
0,83 |
0,535 |
6,7 |
3,2 |
|
Костная мука |
|
|
31,6 |
14,6 |
|
7
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Содержание питательных веществ в 1 ц кормов приведено в таблице 4. При расчете выхода питательных веществ с 1 га кормовых культур из урожая исключают: по зерновым культурам и картофелю - норму высева, по кукурузе на силос - угар при силосовании.
Материально-денежные и трудовые затраты на 1 га кормовых куль- тур рассчитывают на основе технологических карт. При этом трудовые ре- сурсы показывают двумя графами: всего и в напряженный период. В ос- новном для большинства хозяйств Тамбовской области наиболее напря- женным является сентябрь, когда идет уборка сахарной свеклы, картофеля, кукурузы.
По покупным кормам показывают содержание питательных веществ
в1 ц и затраты на их приобретение и доставку.
Вкачестве исходных данных могут оговариваться: соотношение площадей многолетних и однолетних трав на планируемый период, коли- чество используемой на корм соломы и покупных кормов, площади от- дельных кормовых угодий и культур и др.
3.Математическая модель задачи
Для записи структурной математической модели задачи вводят оп- ределенные условные обозначения. После этого с помощью названных обозначений записывают целевую функцию и основные условия, которые должны выдерживаться при решении задачи.
4. Система переменных
Переменными величинами в модели являются искомые площади кормовых культур на пашне, площади естественных кормовых угодий, ко- личество центнеров покупных кормов и используемой на корм соломы, вспомогательные переменные по определению различных суммовых пока- зателей.
Полный перечень переменных величин представляют для каждого вида животных отдельно в виде таблицы 5.
Таблица 5 - Переменные величины
|
|
Обозначение переменных |
|
||
|
|
|
|
|
|
Название |
площади кормо- |
|
площади ес- |
количество |
вспомогатель- |
вых культур на |
|
тественных |
покупных |
ные |
|
переменных |
|
||||
|
пашне, га |
|
кормовых |
кормов, ц |
|
|
|
|
угодий, га |
|
|
|
|
|
|
|
|
8
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Система переменных величин может быть приведена не в виде таб- лицы, а в виде текста. Например: " В модель по оптимизации кормопроиз- водства для крупного рогатого скота введены следующие переменные ве- личины. Площади кормовых культур на пашне Х1- ячмень, Х2 - овес, Х3 - горох, ... Х4 - культурные пастбища. Площади естественных кормовых уго- дий: Х18 -естественные пастбища, Х19 - естественные сенокосы (включение в модель в качестве переменных величин площадей естественных кормо-
вых угодий облегчит выбор структуры годового рациона и схемы зеленого конвейера при решении задачи). Покупные корма : Х20 -количество цент- неров приобретаемого комбикорма, Х21 -монокальций-фосфата. Количест- во центнеров используемой на корм соломы – Х22. В качестве вспомога- тельных переменных величин в модель можем ввести : Х23 - общее количе- ство кормовых единиц в кормах, Х24 - общая площадь пашни под кормо- выми культурами, Х25- потребность в трудовых ресурсах всего, Х26- по- требность в трудовых ресурсах в напряженный период" и др.
5. Система ограничений
Все условия задачи следует представить в виде системы ограниче-
ний.
Первая группа ограничений определяет количество ресурсов, необ- ходимое для производства кормов. По основным переменным в этих огра- ничениях проставляют коэффициенты, показывающие затраты ресурсов на 1 га, по вспомогательным переменным - единицу со знаком минус. Напри- мер, ограничение по пашне запишется так:
Х1+Х2+Х3+... + 1,1Х7+1,05Х8 +...+ 1,02Х17-Х24=0
Здесь коэффициенты по переменным, обозначающим площади трав, включают площадь пашни, необходимую для воспроизводства семян трав в хозяйстве. Эта площадь рассчитывается исходя из нормы высева на 1 га и выхода кондиционных семян с 1 га. Например, норма высева вико-овсяной смеси составляет 180 кг/га, в том числе 120 кг вики и 60 кг овса. Хозяйство планирует получить с 1 га овса - 30 ц, с 1 га вики - 25 ц. Выход кондици- онных семян с 1 га составит 70 % от урожая, то есть 21ц овса и 17,5 ц вики. Отсюда, для получения 180 кг семян вико-овсяной смеси потребуется 0,1 га (1,2 : 17,5 + 0,6 : 21 ). Коэффициент по пашне по вико-овсу на сено и на зеленый корм будет равен 1,1. Аналогично рассчитываются коэффициенты и по многолетним травам.
Следующей группой ограничений оговариваются максимальные площади естественных пастбищ и сенокосов, которые могут быть выделе- ны на корм общественному скоту, площади культурных пастбищ.
9
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
При записи этих условий учитываем, что определенные площади ес-
тественных кормовых угодий должны быть отведены для обеспечения кормами личного скота, часть естественных пастбищ не может использо- ваться на корм животным из-за их удаленности и по другим причинам.
Площади культурных пастбищ ограничиваются исходя из наличия водных источников в хозяйстве и возможностей строительства их на планируемый период.
Следующая группа условий оговаривает требуемое количество от- дельных элементов питания в кормах (кормовых единиц, переваримого протеина, кальция, фосфора, каротина). Потребность в кормовых единицах определяется как норма расхода кормов на одну голову (исходя из продук- тивности животных), умноженная на поголовье животных. Допустим, что общая потребность стада крупного рогатого скота в кормах равна 37200 ц кормовых единиц. При планируемой продуктивности в расчете на одну
кормовую единицу в кормах для крупного рогатого скота необходимо иметь:
100г переваримого протеина, 4,5 г фосфора, 7 г кальция, 35 мг каро-
тина.
Ограничение по балансу кормовых единиц запишется следующим образом: 30,3Х1 + 23Х2 + 18,7Х3 + ... +0,36Х22 ≥ 37200
Запишем равенство, определяющее значение вспомогательной пе- ременной Х23 (общее количество кормовых единиц в кормах ):
30,3Х1 + 23Х2 +18,7Х3 + ...+0,36Х22-Х23 = 0
Введение вспомогательной переменной Х23 облегчит формулирова-
ние ограничений по сбалансированности кормовой единицы в отдельных элементах питания и по структуре рациона.
Ограничение по переваримому протеину теперь можно записать следующим образом:
2,02Х1 + 2,12Х2 + 3,12Х3 + ... +0,01Х22 ≥ 0,1Х23
или, перенеся неизвестные в левую сторону, получим
2,02Х1 + 2,12Х2 + 3,12Х3 + ... +0,01Х22- 0,1Х23 ≥ 0
Коэффициенты при переменных X1 - X22 показывают выход перева- римого протеина с 1 га кормовых культур или содержание их в одном центнере кормов.
Однако, удобнее было бы включить в модель вспомогательную пе- ременную Х24- общее количество переваримого протеина во всех кормах. Для нахождения Х24 запишем уравнение.
2,02Х1 + 2,12Х2 + 3,12Х3 + ... +0,01Х22- Х24 = 0
Ограничение по сбалансированности кормовой единицы в перева- римом протеине представим в виде соотношения вспомогательных пере-
менных величин
-0,1Х23+Х24≥0
10
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com