Определение оптимальных размеров и специализации фермерского хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно - технологической политики и образования

ФГОУ ВПО Костромская ГСХА

Экономический факультет

Курсовая работа

по дисциплине: Моделирование социально-экономических систем

на тему: Определение оптимальных размеров и специализации фермерского хозяйства

Кострома 2014

Содержание

Введение

Глава 1. Экономическая характеристика предприятия

Глава 2. Моделирование экономического явления

2.1 Постановка задачи

2.2 Математическая модель задачи

2.3 Информационно-экономическое обеспечение математической модели задачи

2.4 Числовая экономико-математическая модель

Глава 3. Решение задачи и анализ результатов решения

3.1 Решение задачи на ПК по программе lpsar и анализ результатов решения

3.2 Анализ двойственных оценок

Заключение

Литература

Введение

Переход к рыночной экономике и связанные с ним коренные изменения хозяйственных отношений ставят аграрный сектор перед необходимостью работать по новому, считаясь с законами и требованиями рынка. Устранение недостатков существующей экономической системы возможно на путях преобразования собственности на землю в рамках изменения аграрных отношений в целом. Это позволит создать действительных товаропроизводителей с правом собственника. Важным шагом в направлении рыночной экономики в сельском хозяйстве является создание товаропроизводящих крестьянских (фермерских) хозяйств.

Однако фермерские хозяйства занимают пока крайне незначительный удельный вес, а зачастую это всего лишь укрупненные личные подсобные хозяйства, размер и специализации которых очень далеки от специализации. Целью данной курсовой работы является разработка модели оптимального фермерского хозяйства на базе учхоза «Костромское» Костромского района.

Глава 1. Экономическая характеристика предприятия

Учхоз «Костромское» расположен в юго-западной части Костромского района. Через все землепользования, с севера на юг, проходит дорога республиканского назначения Кострома-Ярославль. В восточной части землепользования проходит железная дорога Кострома-Москва и шоссейная дорога областного значения Кострома-Нерехта.

Общая земельная площадь учхоза составляет 7759 га, из них 7159 га сельскохозяйственные угодья, в том числе 5445 га пашня, 1714 га культурные сенокосы и пастбища. Дополнительно к этому в хозяйстве имеется плодово-ягодный сад «Малышково», площадью 21 га.

Территория учхоза расположена в зоне умеренно континентального климата, с коротким, сравнительно теплым летом, продолжительной многоснежной зимой.

На территории учхоза почвы представлены большим разнообразием, наибольшее распространение имеют дерново-подзолистые с легким механическим составом. Почти все почвы имеют благоприятные водно-воздушные свойства, 21 % кратковременного избыточного увлажнения.

Учебно-опытное хозяйство «Костромское» является довольно крупным по размерам, многоотраслевым хозяйством. По организационной структуре оно имеет 3 производственных растениеводческих отделения, комплекс по производству молока, ферму по выращиванию ремонтного молодняка крупного рогатого скота, автогараж, стройцех, ремонтную мастерскую.

В экономической характеристике необходимо провести анализ размера предприятия, для этого следует оценить соответствующие показатели за последние 3 года.

Таблица 1. Размер учхоза «Костромское» Костромского района Костромской области.

Показатели	2010 г.	2011 г.	2012 г.	В среднем по району 2012 г.
Валовая продукция, тыс.руб.	43225	38676	32064	71752
Товарная продукция, тыс.руб.	43036	39520	31835	67416
Денежная выручка, тыс.руб.	21456	17990	17190	30222
Валовой доход, тыс.руб.	6771	7158	7577	40100
Прибыль (+0, убыток (-) от реализации, тыс.руб.	-4040	-2371	-8996	4603
Площадь с/х угодий, га	7159	7159	7159	2289
в т.ч. пашня	5445	5445	5445	1667
Среднегодовая стоимость всех основных средств, тыс.руб.	219973	221886	219466	67383
в т.ч. основной деятельности	209222	211297	209917	58242
Среднегодовая стоимость оборотных средств, тыс.руб.	17956	18093	19058	26384
Среднегодовое количество работников, чел.	522	383	361	234
в т.ч. занятых в с/х производстве	464	349	331	201
Крупный рогатый скот всего, гол.	1485	1521	1284	939
в т.ч. коровы	630	600	506	339
Продуктивный скот, всего, усл.гол.	1112	1130	974	-

В учхозе «Костромское» стоимость валовой продукции в 2012 году по сравнению с 2010 годом снизилась на 11161 тыс.руб. за счет снижения стоимости валовой продукции отраслей животноводства и растениеводства, соответственно на 6859,3 тыс.руб. и 4301,7 тыс.руб. В свою очередь учхоз «Костромское» снижает производство животноводческой продукции вследствие очень высокой ее себестоимости и сравнительно низких цен на эту продукцию. Отсюда произошло сокращение поголовья крупного рогатого скота с 630 голов до 506 годов. Денежная выручка от реализации продукции за анализируемый период имела тенденцию к снижению, за счет снижения реализации основных видов продукции.

Наряду со снижением денежной выручки увеличивается сумма убытков. К 2012 году сумма убытка составила 8996 тыс.руб., что на 4956 тыс.руб. больше по сравнению с 2010 годом.

Площадь сельскохозяйственных угодий, в том числе и пашни, не изменилась.

Среднегодовая стоимость основных средств уменьшилась в 2012 году по сравнению с 2010 годом на 507 тыс.руб. за счет списания машин и оборудования.

Стоимость оборотных средств увеличивается в результате изменения цен на сырье и материалы, а также за счет увеличения краткосрочной дебиторской задолженности и НДС.

Отрицательным моментом является снижение численности работников. Причинами являются низкий уровень заработной платы, несвоевременные выплаты, тяжелые условия труда.

Поголовье продуктивного скота уменьшилось на 201 голову, за счет снижения поголовья крупного рогатого скота и птицы.

Учхоз «Костромское» имеет крупный размер, этому свидетельствуют значительно низкие среднерайонные основные показатели.

Далее остановимся на анализе той продукции, производством которой занимается учхоз «Костромское». Для этого рассмотрим специализацию хозяйства по структуре денежной выручки.

Таблица 2. Структура денежной выручки от реализации сельскохозяйственной продукции.

Наименование реализованной продукции	Денежная выручка, тыс.руб.	В среднем за 2010-2012 гг.
	2010 г.	2011 г.	2012 г.	тыс.руб.	к итогу, %
Растениеводство-всего	3410	2615	1788	2604	13,8
в т.ч.зерновые	2804	2057	545	1802	9,5
картофель	139	180	919	413	2,2
рапс	6	52	-	19	0,1
ягоды	230	128	214	191	1,0
прочая продукция растениеводства	231	198	110	180	1,0
Животноводство - всего	18046	15375	15402	16274	86,2
в т.ч. мясо КРС	2028	2454	3300	2594	13,7
молоко	11342	10390	9063	10265	54,4
Продукция КРС реализованная в переработанном виде	1275	842	798	972	5,1
Продукция птицеводства	32	101	2139	757	4,0
Прочая продукция животноводства	39	60	102	67	0,4
Всего с/х продукции	21456	17990	17190	18879	100,0

В структуре денежной выручки наибольший удельный вес приходится на отрасль животноводства - 86,2 %, на отрасль растениеводства - всего лишь 13,8 %. При этом наибольший удельный вес в структуре денежной выручки отрасли животноводства составляет реализация молока - 54,4 % и реализация мяса крупного рогатого скота - 13,7 %. Это говорит о том, что учхоз «Костромское» специализируется на производстве молочно-мясной продукции.

Для нормального функционирования предприятия необходимо наличие оптимальной земельной площади. Поэтому рассмотрим состав и структуру земельных угодий в учхозе «Костромское».

Таблица 3. Состав и структура земельных угодий.

Виды земельных угодий	2010 г., площадь, га	2012 год	Отклонение площади 2012 г. от площади 2010 г., га
		Площадь, га	К общей земельной площади, %	К площади сельхозугодий, %
Общая земельная площадь	7759	7759	100	х	-
Всего с/х угодий	7159	7159	92,3	100	-
в т.ч. пашня	5445	5445	70,2	76,1	-
сенокосы	141	141	1,8	1,9	-
пастбища	1573	1573	20,3	22,0	-
Леса, кустарники	333	333	4,3	Х	-
Приусадебные участки	53	53	0,7	Х	-
Прочие угодья	214	214	2,7	Х	-

Следует отметить, что общая земельная площадь составляет 7759 га за 2012 год. Рассматривая структуру земельных угодий, можно отметить, что наибольший удельный вес занимает площадь сельхозугодий - 92,3 %. Это значит, что в учхозе «Костромское» преобладает высокая освоенность земель. В структуре сельхозугодий наибольший удельный вес занимает площадь пашни - 76,1 %, что говорит о хорошей распаханности сельхозугодий и окультуренности земель в хозяйстве.

Для эффективного и интенсивного функционирования предприятия особо значима, обеспеченность предприятия рабочей силой, как один из важнейших показателей производительности труда. Поэтому далее рассмотрим, какова обеспеченность учхоза «Костромское» трудовыми ресурсами.

Таблица 4. Динамика численности трудовых ресурсов, чел.

Категории работников	Годы	Отклонения численности 2012 г. от 2010 г.	В среднем за 2010 -2012 г.
	2010 г.	2011 г.	2012 г.		Чел.	%
Всего по предприятию	522	383	361	-161	422	100
в т.ч. работники, занятые в с/х производстве	464	349	331	-133	381	90,4
Из них рабочие постоянные	315	234	221	-94	257	60,8
в т.ч. трактор-машин.	55	41	40	-15	45	10,7
Операторы машинного доения	26	41	39	13	35	8,4
Скотники КРС	27	15	10	-17	17	4,1
Работники птицеводства	34	19	21	-13	25	5,8
Рабочие сезонные, временные	90	63	60	-30	71	16,8
Служащие	59	52	50	-9	54	12,7
из них руководители	18	17	16	-2	17	4,0
специалисты	32	29	28	-4	30	7,0
Прочие работники	58	34	30	-28	41	9,6

Следует отметить, что за последние 3 года количество работников в учхозе «Костромское» значительно снизилось, и к 2012 году численность составляла 361 человека. Наибольший удельный вес в среднем за 2010-2012 гг. занимают работники, занятые в сельхозпроизводстве - 90,4, из них рабочие постоянные - 60,8 %.

Снижение численности в учхозе «Костромское» происходит из-за ряда влияющих факторов: низкий уровень заработной платы, несвоевременные выплаты оплаты труда, а также тяжелые условия труда.

Далее рассмотрим уровень интенсивности сельхозпроизводства.

Таблица 5. Уровень интенсивности сельскохозяйственного производства.

Показатели	2010 г.	2011 г.	2012 г.	В среднем по району 2012 г.
В расчете на 100 га с/х угодий: - совокупных затрат, тыс.руб.	3448	3392	3164	3273
- производственных основных средств основной деятельности, тыс.руб.	2923	2951	2932	2544
- производственных затрат, тыс.руб.	549	467	484	1682
- затрат труда, тыс.чел.	9	7	9	19
- крупного рогатого скота, гол.	21	21	18	41
в т.ч. коров	9	8	7	15
- продуктивного скота, усл.гол.	16	16	14	-
Энергетических мощностей, на 100 га посевов, л.с.	490	334	292	437
Энерговооруженность труда, л.с.	67,2	62,5	57,3	57,4
Фондовооруженность, тыс.руб.	421	579	608	288

Объем совокупных затрат на 100 га сельскохозяйственных угодий за анализируемый период уменьшился на 684 тыс.руб. и составил к 2012 году 2964 тыс.руб. Это произошло в основном за счет увеличения производственных затрат на 9 тыс.руб. Фондооснащенность к 2012 году незначительно возросла на 9 тыс.руб. и составила 2932 тыс.руб. Плотность поголовья незначительно снижается. Затраты на продуктивный скот почти не изменились, уменьшение произошло всего на 2 тыс.руб. на 1 условную голову. В основном все показатели в расчете на 100 га сельскохозяйственных угодий в учхозе «Костромское» не превышают среднерайонные данные. Энергооснащенность уменьшилась на 198 л.с. и к 2012 году составила 292 л.с. Это произошло из-за сокращения приобретения машин и оборудования. Энерговооруженность труда к 2012 году снизилась и составила 57,3 л.с. Фондовооруженность с каждым годом увеличивается. И в 2012 году показатель составляет 608 тыс.руб..

В целом в учхозе «Костромское» показатели уровня интенсивности не превышают средние показатели района, особенно за 2012 год.

Необходимо проанализировать основные показатели экономической эффективности интенсификации сельскохозяйственного производства.

Таблица 6. Экономическая эффективность интенсификации сельскохозяйственного производства

Показатели	2010 г.	2011 г.	2012 г.	В среднем по району 2012 г.
На 100 га с/х угодий: - валовой продукции, тыс.руб.	604	540	448	149
- денежной выручки, тыс.руб.	230	251	240	1320
- прибыли(+), убытки (-), тыс.руб.	-56	-33	-126	201
- молока, ц	358	303	288	677
- прироста КРС, ц	22	24	21	46
Урожайность, ц - зерна	17,8	14,7	11,9	13,8
- картофеля	39,2	95	39,4	70,1
- мн.тр.на сено	21,9	14	13	18,9
- естественные сенокосы	8,4	10,5	9,5	9,4
Удой на 1 корову, кг	4070	3460	3652	4578
Произведено валовой продукции на 1 среднегодового работника, руб.	8280	10098	8882	14586

Рассматривая показатели экономической эффективности интенсификации производства, можно сказать следующее: валовая продукция в расчете на 100 га сельскохозяйственных угодий с каждым годом снижается и к 2012 году составляет 448 тыс.руб. Денежная выручка на 100 га сельскохозяйственных угодий увеличилась на 10 тыс.руб. и составила 240 тыс.руб. В предприятии за 3 года наблюдается убыток, и к 2012 году он увеличился до 126 тыс.руб. Убыток характеризуется снижением денежной выручки за последний год. Производство молока на 100 га сельскохозяйственных угодий сократилось на 70 ц. Также сократился прирост крупного рогатого скота на 1 ц и к 2012 году он составил 21 ц. В целом среднерайонные данные, рассчитанные на 100 га сельскохозяйственных угодий превышают показатели учхоза «Костромское». На предприятии наблюдается убыток, что негативно сказывается на производстве продукции.

Урожайность зерна в 2012 году резко сократилась и составила 11,9 ц по сравнению с 2010 годом. Наблюдается уменьшение урожайности картофеля. В 2011 году урожайность составила 95 ц, что почти в 2 раза выше по сравнению с урожайностью 2012 года. Идет незначительный рост урожайности естественных сенокосов на 1,1 ц к 2012 году по сравнению с 2010 годом. В то же время необходимо отметить, что урожайность многолетних трав резко сократилось по сравнению с 2010 годом - на 8,9 ц. Удой на 1 корову снизился на 508 кг и к 2012 году составил 3652 кг. По сравнению с районными данными удой на предприятии ниже (на 926 кг), чем в среднем по району. Наибольшего значения производительность труда составила в 2011 году - 10098 руб. на среднесписочного человека, но уже к 2012 году сократилась на 1216 рублей.

Таблица 7. Затраты труда и себестоимость 1 ц продукции

Культуры	2010 год	2011 год	2012 год
	Затраты труда, чел.-ч.	Себестоимость, руб.	Затраты труда, чел.-ч.	Себестоимость, руб.	Затраты труда, чел.-ч.	Себестоимость, руб.
Зерновые и бобовые, в т.ч.	1,76	162	1,57	212	3,36	398
- озимые	1,43	130	0,83	196	2,28	268
- яровые	1,95	180	2,01	222	4,59	546
Картофель	1,91	298	9,27	317	5,20	990
Корнеплоды	2,88	62	1,39	80	2,16	206
Молоко	5,98	344	3,88	407	4,56	574
Прирост КРС	51,36	4484	28,76	4778	27,5	6157

Рассматривая затраты труда и себестоимость 1 ц продукции за последние три года можно сделать вывод, что себестоимость 1 ц продукции увеличивается с каждым годом по всем культурам. Изменения затрат труда не имеют четко выраженной тенденции по всем видам. Затраты труда на производство зерновых и зернобобовых в 2011 году уменьшились по сравнению с 2010 годом, но в 2012 году они выросли почти в 2 раза по сравнению с 2010 годом, но при производстве яровых зерновых отмечалась другая тенденция и в 2011 году наблюдался рост затрат труда на производство 1 ц продукции, который сохранился и в 2012 году. При производстве картофеля в 2011 году наблюдается резкий рост затрат труда на производство 1 ц продукции - в 4,85 раза по сравнению с 2010 году, а в 2012 году можно отметить снижение затрат труда при производстве картофеля в 1,78 раза по сравнению с 2011 годом и рост затрат труда в 2,72 раза по сравнению с 2010 годом. При производстве 1 ц корнеплодов также не наблюдается устойчивой тенденции, но в 2010 году затраты труд ан производство 1 ц корнеплодов были наибольшими за последние три года. При анализе затрат на производство 1 ц молока можно отметить как их снижение в 2011 году по сравнению с 2010 годом на 2,1 чел.-ч., так и увеличение в2012 году по сравнению с 2011 годом на 0,68 чел.-ч. Затраты труда при производстве 1 ц прироста КРС резко уменьшились в 2011 году по сравнению с 2010 годом - в 1,79 раза, и в 2012 году также произошло снижение затрат труда на производство 1 ц прироста КРС, но уже не значительное, которое составил лишь 1,26 чел.-ч.

Для оценки финансового состояния предприятия необходимо рассмотреть уровень рентабельности хозяйства в разрезе отраслей.

Таблица 8. Финансовый результат от реализации сельскохозяйственной продукции.

Культуры	2011 год	2012 год
	Прибыль, убыток, тыс.руб.	Рентабельность	Прибыль, убыток, тыс.руб.	Рентабельность
Зерно	-48	-2,3	-347	-38,9
Картофель	1	0,6	-701	-43,3
Прочая продукция растениеводства	54	37,5	7	6,8
Всего растениеводство	-45	-1,7	-1184	-39,8
Молоко	2254	27,7	-1891	-17,3
КРС в живой массе	-1557	-38,8	-3515	-51,6
Прочая продукция животноводства	33	122,2	-24	-19,0
Итого по животноводству	-2347	-13,2	-8006	-34,2
Работы и услуги	47	5,6	181	11,8
Всего по с/х производству	-2371	-11,1	-8996	-32,2

В 2012 году учхоз «Костромское» получил наибольший убыток, равный 9190 тыс.руб. Прежде всего это было вызвано значительными убытками в отрасли животноводства. Этот убыток составил 8006 тыс.руб. Наибольшая прибыль в отрасли растениеводства была в 2010 году. Прибыль составила 1017 тыс.руб. Следовательно, в этом году в отрасли растениеводства - наибольший уровень рентабельности. К 2012 году в отрасли растениеводства наблюдается убыток, который составляет 1184 тыс.руб. В целом, предприятие характеризуется уровнем убыточности. К 2012 году он составил 21,6 %, что выше на 19,0 % по сравнению с 2010 годом и на 23,1 % по сравнению с 2011 годом.

За последние годы финансово-экономическое положение в учхозе «Костромское» значительно ухудшилось, о чем свидетельствует анализ имеющихся в хозяйстве ресурсов. Хозяйство является убыточным.

Глава 2. Моделирование экономического явления

2.1 Постановка задачи

Для успешного функционирования крестьянского хозяйства важное значение имеет определение его конкретных размеров с учетом выбранной специализации. Традиционное решение поставленной задачи не приводит к желаемому результату, ибо среди множества вариантов развития производства трудно найти такой, который бы по всем параметрам был наилучшим. Поэтому здесь возникает целесообразность применения методов математического моделирования, которые позволяют для конкретных условий производства рассчитать оптимальный вариант его развития.

Постановка задачи по оптимизации размеров крестьянского хозяйства может производиться в нескольких вариантах. В данной работе рассматривается вариант, когда требуется рассчитать оптимальный размер крестьянского хозяйства, если количество трудоспособных членов коллектива известно, то есть заранее определено и в результате решения задачи требуется определить, какую площадь пашни и природных кормовых угодий должно иметь фермерское хозяйства, а также какое поголовье скота оно должно содержать при условии высокоэффективного производства сельскохозяйственной продукции.

Следовательно, цель задачи - найти оптимальный вариант фермерского хозяйства. Критерием оптимизации считается механизм экономического эффекта от его деятельности. А для данной задачи в качестве критерия оптимизации берем максимум товарной продукции в денежном выражении.

Для разработки модели необходимо знать:

- специализацию фермерского хозяйства;

- источники удовлетворения потребности животных в кормах;

- виды сельскохозяйственных культур и виды животных, которые предполагается выращивать в крестьянском хозяйстве;

- конкретное количество трудовых ресурсов, используемых в крестьянском хозяйстве;

- зоотехнические требования к кормлению отдельных групп и видов сельскохозяйственных животных, севооборотные требования к выращиванию сельскохозяйственных культур;

- средний уровень затрат труда, сложившийся на производство отдельных видов сельскохозяйственной продукции.

2.2 Математическая модель задачи

Для определения размеров крестьянского хозяйства и его специализации целесообразно использовать модель оптимизации производственно - отраслевой структуры сельскохозяйственного производства.

В задаче требуется определить площадь посева сельскохозяйственных культур на товарные и фуражные цены, поголовье скота по видам и группам таким образом, чтобы, максимально используя трудовые ресурсы крестьянского хозяйства в течение года, получить максимум денежной выручки от реализации сельскохозяйственной продукции по рыночным ценам. Решение задачи должно позволить найти площадь пашни, естественных кормовых угодий, объемы производства кормов в важнейших элементах питания, которые необходимы для производства сельскохозяйственной продукции.

Дален приведена обобщенная математическая модель определения размеров крестьянского хозяйства и его специализации.

Начальные множества, переменные и коэффициенты:

S - множество сельскохозяйственных культур и природных угодий;

s - номер культуры, природного угодья;

N - подмножество культур, дающих товарную продукцию растениеводства;

М - подмножество кормовых культур и природных угодий;

Н - множество видов (групп) скота, содержащихся в крестьянском хозяйстве и дающих товарную продукцию животноводства;

h - номер вида (группы) скота, продукции;

- поголовье животных h-го вида, гол.;

- искомая посевная площадь s-ой культуры или площадь угодий, га;

- стоимость товарной продукции с 1 га s-ой культуры по рыночным ценам, руб.;

- стоимость товарной продукции в расчете на 1 голову h-го вида скота, руб.;

- искомая площадь пашни, га.

Требуется найти 0, 0, 0 при условиях:

1. Денежная выручка крестьянского хозяйства от реализации произведенной продукции должная быть максимальной

С = + max

2. Используемая площадь пашни под посевы должна быть равна площади пашни крестьянского хозяйства, га.

- =0,

где - подмножество культур на пашне.

3. Площадь природных кормовых угодий должна быть увязана с поголовьем скота на основе нормативов, га.

- = 0,

где - подмножество видов природных кормовых угодий;

- норма кормовых угодий по 1 голову h-го вида скота, га.

4. Структура стада животных должна соответствовать его производственному назначению

,

где - поголовье h-ой группы скота одного вида, между которыми должно быть установлены хозяйственные отношения.

- коэффициент пропорциональности, устанавливающий соотношение между группами скота.

5. Площадь посева отдельных групп культур в структуре пашни должна соответствовать севооборотным требованиям, га.

,

где R- множество севооборотных групп культур;

r - номер севооборотной группы культур;

- подмножество культур, относящихся к r-ой группе;

- удельный вес r-ой группы культур в структуре пашни.

6. Используемые трудовые ресурсы в течении года не должно превышать их наличия, чел-ч.

,

где Т - годовой фонд рабочего времени крестьянского хозяйства, чел.-ч;

- затраты труда на 1 га s-ой культуры, чел.-ч.;

- затраты труда на 1 голову h-го вида скота, чел.-ч.

7. Производство кормов в основных элементах питания в хозяйстве должно быть не меньше потребности животноводства.

где I - множество элементов питания, по которым балансируется кормопроизводство крестьянского хозяйства;

i - номер элемента питания;

- выход i-го элемента питания с 1 га sой культуры, угодья;

- годовая потребность в i-ом элементе питания h-ого вида скота.

8. Рационы для каждого вида животных должны быть достаточно разнообразными и соответствовать заинтересованным требованиям

,

где К - множество групп кормов;

k - номер группы кормов;

- выход кормов с 1 га s-ой культуры, угодья в ц.к.ед.;

- предельные границы k-ой группы кормов в годовых рационах h-го вида животных в расчете на 1 голову, ц.к.ед.;

- подмножество кормовых культур и угодий, дающих корма k-ой группы.

2.3 Информационно-экономическое обеспечение математической модели задачи

Для разработки экономико-математической модели задачи необходимо следующая информация:

- перечень сельскохозяйственных культур, возделываемых в фермерском хозяйстве;

- виды и группы животных, выращиваемых в хозяйстве;

- урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность животных;

- допустимые границы содержания отдельных кормов и групп кормов в рационе кормления различных половозрастных групп животных;

- содержание питательных веществ в единице корма;

- затраты труда на 1 га сельскохозяйственных культур или на 1 голову скота за 1 год;

- цена реализации 1 ц товарной продукции.

Таблица 9. Урожайность сельскохозяйственных культур и затраты труда на 1 га

Культуры	Урожайность с 1 га, ц	Затраты труда на 1 га, чел.-ч.
Озимые зерновые	26,5	37,8
Яровые зерновые	15,0	30,2
Картофель	95,0	494,0
Корнеплоды	191	412,5
Многолетние травы на сено	21,9	32,1
Многолетние травы на сенаж	68,0	46,8
Многолетние травы на зеленый корм	84,7	39,6
Однолетние травы на сенаж	62,4	40,3
Однолетние травы на силос	72,5	37,6
Однолетние травы на зеленый корм	84,7	36,8
Силосные культуры	102,0	42,7
Естественные сенокосы	16,0	41,8
Естественные пастбища	35,0	-

Потребность в семенах зерновых культур принята из рациона 2,5 ц на 1 га. Выход зерноотходов при доработке товарного зерна, которые могут использоваться на фураж, принимается в размере 10% от урожайности зерновых культур. По картофелю расход семян на 1 га берется в количестве 35 ц, а отходы при сортировке должны составлять не более 20% от урожайности, из них 15% можно использовать на фураж. Потери при хранении силоса составляют 30% от урожайности, при хранении сенажа - 50%.

Выход соломы с 1 га принят в количестве, равном урожаю зерна по яровым зерновым, и в количестве 1:1,5 - по данным зерновым. На 1 голову молодняка крупного рогатого скота по нормативу должно приходиться 0,75 га природных кормовых угодий, а на 1 корову - 1,5 га.

Таблица 10. Содержание питательных веществ в 1 ц.

Культуры	Содержание в 1 ц
	Корм.ед., ц	Перевариваемого протеина, ц
Озимые зерновые	0,8	0,080
Яровые зерновые	1	0,085
Картофель	0,3	0,076
Корнеплоды	0,18	0,01
Многолетние травы на сено	0,49	0,042
Многолетние травы на сенаж	0,24	0,030
Многолетние травы на зеленый корм	0,22	0,019
Однолетние травы на сенаж	0,33	0,031
Однолетние травы на силос	0,18	0,032
Однолетние травы на зеленый корм	0,20	0,025
Силосные культуры	0,17	0,016
Солома	0,31	0,014
Зерноотходы	0,8	0,080
Естественные сенокосы	0,42	0,041
Естественные пастбища	0,17	0,014

Условия структуры посевных площадей крестьянского хозяйства предполагают, что площадь зерновых должна быть не более 50% от площади пашни, а многолетних трав не более 30%.

Годовой фонд рабочего времени крестьянского хозяйства, состоящего из 6 человек, принят 13440 чел.-ч. В структуре стада коровы должны составлять 40-60%.

При расчете коэффициентов целевой функции по продукции животноводства учитываются внутрихозяйственные потребности в молоке. Молоко в хозяйстве используется на выпойку телятам из расчета 2 ц на голову.

Таблица 11. Границы содержания отдельных видов кормов в годовом рационе КРС (в % к потребности в кормовых единицах).

Виды кормов	Группы животных
	Коровы	Молодняк
	минимум	максимум	минимум	максимум
концентраты	12	22	11	27
грубые	30	38	35	48
сочные	18	28	17	29
корнеклубнеплоды	4	19	-	-
зеленые	21	32	15	28

Таблица 12. Нормы расхода питательных веществ на 1 ц продукции животноводства

Виды продукции	Требуется
	Кормовых единиц, ц	Перевар. протеина, ц
Молоко	1,4	0,130
Прирост живой массы молодняка	13,3	1,19

Таблица 13. Технико-экономические показатели по животноводству

Показатели	Коровы	Молодняк на откорме
Удой на 1 корову, ц	40,7	-
Среднесуточный прирост живой массы, г	-	485
Затраты труда на 1 голову, чел.-ч.	357,7	111,5
Рыночная цена за 1 кг, руб.	27,5	33,0

Таблица 14. Цена реализации продукции растениеводства

Продукция	Цена реализации, руб. за 1 ц.
Зерно	280
Картофель	500

Таблица 15. Распределение продукции растениеводства и выход питательных веществ с 1 га посева кормовых культур.

Культуры	Урожайность, ц/га	Отходы, потери при хранении, ц	Потребность в семенах с учетом страхового фонда, ц	Используется на	Выход с 1 га
				Реализацию, ц	Корм, ц	Корм. ед.ц.	перев. протеин. ц
Озимые зерновые	26,5	2,65	2,5	21,35	2,65	2,12	0,212
Яровые зерновые	15,0	-	2,5		12,5	12,5	1,0625
Картофель товарный	95,0	19	35	41	14,25	4,275	1,083
Корнеплоды	191,0				191,0	34,38	1,91
Картофель фуражный	95,0		35		60	18,0	4,56
Многолетние травы на сено	21,9				21,9	10,731	0,9198
Многолетние травы на сенаж	68,0	34,0			34,0	8,16	1,02
Многолетние травы на зеленые корма	84,7				84,7	18,634	1,6093
Однолетние травы на сенаж	62,4	31,2			31,2	10,296	0,9672
Однолетние травы на силос	72,5	21,75			50,75	9,135	1,624
Однолетние травы на зеленые корма	84,7				84,7	16,94	2,1175
Силосные	102,0	30,6			71,4	12,138	1,1424

2.4 Числовая экономико-математическая модель

В модель по определению размеров крестьянского хозяйства, специализирующегося на производстве зерна, картофеля, молока, мяса, включаются следующие переменные:

- площадь посева зерновых озимых, га;

- площадь посева яровых зерновых, га;

- площадь посадки картофеля на товарные цели, га;

- площадь посадки корнеплодов, га;

- площадь посадки картофеля на фураж, га;

- площадь многолетних трав на сено, га;

- площадь многолетних трав на сенаж, га;

- площадь многолетних трав на зеленый корм, га;

- площадь однолетних трав на сенаж, га;

- площадь однолетних трав на силос, га;

- площадь однолетних трав на зеленый корм, га;

- площадь силосных культур, га;

- площадь естественных сенокосов, га;

- площадь естественных пастбищ, га;

- использование сенокосы на корм, ц;

- использование зерноотходов на корм, ц;

- поголовье коров, голов;

- поголовье молодняка, голов;

- требуется пашни, га.

Первое определение свидетельствует о том, что сумма посевных площадей всех сельскохозяйственных культур находится в результате решения задачи и равна неизвестной величине , т.е.



Второе и третье ограничения связаны с размером площади естественных пастбищ и сенокосов. Валовое ограничение показывает, что площадь природных кормовых угодий должна быть больше нуля.

Третье ограничение показывает соотношение между сенокосами и пастбищами в зависимости от потребности половозрастных групп.

Четвертое ограничение показывает, что в структуре стада коровы должны занимать удельный вес в границах от 40 до 60%.

Аналогично составлено и пятое ограничение

Шестое ограничение - по удельному весу посевов зерновых культур

Седьмое ограничение - по удельному весу посевов многолетних трав

Восьмое ограничение характеризует использование трудовых ресурсов



Далее девятое и десятое ограничения характеризуют обеспеченность животноводства питательными веществами:

- кормовыми единицами, ц:

- перевариваемым протеином, ц:

Следующие ограничения отражают требования по включению в рацион максимальных и минимальных границ отдельных групп кормов (11-20 ограничения)

- по включению концентратов:

- по включению грубых кормов:

- по включению сочных кормов:

- по включению корнеклубнеплодов:

- по включению зеленых кормов:

Двадцать первое и двадцать второе ограничения по производству соломы и зерноотходов:

- по производству соломы

- по производству зерноотходов

Для получения более оптимального решения задачи были введены дополнительные ограничения.

23) Удельный вес посева многолетних трав должен быть не менее 20% от площади пашни



24) Удельный вес однолетних трав должен составлять не менее 10% от площади пашни

25) Картофель на фураж должен быть не менее 50% от всех корнеклубнеплодов

26) Удельный вес зерновых культур должен быть не менее 30% от площади пашни

27) Многолетние травы на сенаж должен составлять не менее 5% от всех грубых кормов

28) Однолетние травы на сенаж должны составлять не менее 2% от грубых кормов

29) Свекла должна занимать не менее 2% от всех корнеклубнеплодов



30) Реализация товарного картофеля должна быть не менее 550 ц

Критерием оптимизации задачи является максимум товарной продукции в стоимостном выражении

Глава 3. Решение задачи и анализ результатов решения

3.1 Решение задачи на ПК по программе lpsar и анализ результатов решения

Программа для решения задачи расчета специализации и размеров крестьянского хозяйства написана на языке Паскаль и работает в операционной среде MS-DOS.

Для запуска программы lpsar необходимо войти в Norton Commander перейти на диск R:\, выбрать каталог STAT, войти в него и создать файл данных. Создание файла данных оптимизационной задачи осуществляется с помощью клавиш Shift+F4. Каждое обозначение задачи обозначают именем , где m - число ограничений, i - номер ограничения. Набранный файл сохраняется с помощью F2, выход из редактора производится нажатием F10. В списке файлов каталога STAT выбирается файл lpsar.exe, производится его запуск. Дальнейшие действия происходят на основании подсказок программы. Решение задачи получается в новом файле с тем же именем, но с расширением res. Просмотр данных файла осуществляется нажатием клавиши F4. Если решение является оптимальным, то данные выводятся на печать (Приложение 2).

Анализ результатов решения задачи в разрезе таблиц.

Таблица 16. Размеры и структура земельных угодий крестьянского хозяйства

Показатели	Площадь угодий, га	% к площади пашни
Озимые зерновые	62,271	50,00
Яровые зерновые	0	0,00
Картофель на товарные цели	13,415	10,77
Корнеплоды	0,014	0,01
Картофель на фураж	0,664	0,53
Многолетние травы на сено	16,300	13,09
Многолетние травы на сенаж	1,153	0,93
Многолетние травы на зеленый корм	7,456	5,99
Однолетние травы на сенаж	0,365	0,29
Однолетние травы на силос	11,811	9,48
Однолетние травы на зеленый корм	0,278	0,22
Силосные культуры	0	0,00
Естественные сенокосы	0	0,00
Естественные пастбища	12,889	10,35
Пашня	124,543	-
Всего сельхозугодий	137,432	-

Для рационального обеспечения крестьянского хозяйства, специализирующегося на производстве зерна, картофеля, молока и мяса КРС требуется 137,43 га сельхозугодий, где около 90,6 % приходится на пашню. Из товарных культур отрасли растениеводства рекомендуется выращивать озимые зерновые на площади 62,271 га, что составляет 50,0 % от площади пашни и картофель на площади 13,415 га, что составляет 10,77 % от пашни.

Удовлетворение потребности животных в сочных кормах в период стойлового содержания возможно за счет посадки корнеплодов и фуражного картофеля - 0,678 га или 0,54 % от площади пашни. Посевы трав занимают 37,363 га или 30,0 % от площади пашни, в том числе на многолетние травы приходится 20,0 %, а на однолетние - 10,0 %. В целом же кормовая площадь занимает 64,35 га, или 46,8 % земель, отведенных под фермерское хозяйство.

Таблица 17. Поголовье крупного рогатого скота

Показатели	Численность, голов	В % к итогу
Коровы	6	60,0
Молодняк	4	40,0
Всего	10	100,0

На планируемых кормовых угодьях, учитывая имеющиеся трудовые ресурсы, возможно содержание стада крупного рогатого скота - 10 голов, причем 60 % составляют коровы и 40 % молодняк.

Таблица 18. Структура товарной продукции

Виды продукции	Стоимость, руб.	% к итогу
Зерно озимых зерновых	372256	46,94
Картофель	275008	34,67
Молоко	122100	15,39
Мясо	23760	3,00
Итого	793124	100,00

Наибольшую выручку хозяйство получает от производства и реализации зерна озимых зерновых - 46,94%, значительную долю выручки - от реализации картофеля - 34,67%. Общая величина выручки от реализации всех видов продукции составляет 793124 руб. Специализация фермерского хозяйства - производство зерна и картофеля.

Таблица 19. Производство кормов

Виды кормов	Количество, ц	Кормовые единицы, ц	Перевариваемый протеин, г
Зерно озимых зерновых	1329,5	1063,6	106,36
Картофель товарный	38,23	11,47	2,905
Картофель фуражный	39,8	11,94	3,025
Корнеплоды	2,7	0,49	0,027
Многолетние травы на сено	357	174,9	14,99
Многолетние травы на сенаж	39,2	9,41	9,41
Многолетние травы на зеленый корм	631,5	138,9	138,93
Однолетние травы на сенаж	11,39	3,76	0,35
Однолетние травы на силос	599,4	107,9	19,18
Однолетние травы на зеленый корм	23,55	4,71	0,59
Силосные культуры	0	0	0
Сено естественных сенокосов	0	0	0
Сено естественных пастбищ	451,12	76,7	6,32
Солома	0	0	0
Зерноотходы	135,12	108,1	10,8
Всего	3658,51	1711,88	312,887

Питательная ценность годового кормового рациона составляет 1711,88 ц кормовых единиц, обеспеченных 312,887 кг перевариваемого протеина. Наибольшую питательную ценность годового рациона обеспечивают зерновые озимые.

3.2 Анализ двойственных оценок

В результате решения задачи по оптимизации размеров крестьянского хозяйства было получено оптимальное решение. В план вошли почти все сельскохозяйственные культуры, за исключением яровых зерновых, силосных культур. Также из природных кормовых угодий в план не вошли естественные сенокосы. Расчетная площадь пашни для данного крестьянского хозяйства составляет 124,54 га. Критерием оптимизации является максимум товарной продукции в денежном выражении, т.е. максимум выручки, которая составила 799629,95 рублей.

Рассматривая двойственные оценки ограничений можно сделать следующие выводы:

- анализируя 1-е ограничение по площади пашни видно, оно решено не по верхней границе и увеличение площади пашни не является эффективным;

- 2-е ограничение по площади природных кормовых угодий решено не по нижней границе, и увеличение площади природных кормовых угодий не является эффективным;

- 4-и 5-е ограничения по структуре стада решены по верхней границе, и увеличение коров в стаде на 1 голову приведет к улучшению критерия оптимальности на 8528,62 руб.;

- 6-е и 26-е ограничение по удельному весу площади зерновых культур в площади пашни решено в полном объеме, но если бы была возможность увеличения этого ресурса, то увеличение площади зерновых культур на 1 га привело бы к увеличению критерия оптимальности на 2304,43 руб.;

- 7-е и 27-е ограничения по удельному весу многолетних трав в площади пашни решены по нижней границе, увеличение их площади на 1 га приведет к ухудшению критерия оптимальности на 151,16 руб.;

- 8-е ограничение по использованию трудовых ресурсов решено по верхней границе. Ресурс является дефицитным, увеличение его количества на единицу улучшит критерий оптимальности на 97,18 руб.;

- 9-е и 10-е ограничения по обеспеченности животных питательными веществами решено не по нижней границе, и увеличение количества питательных веществ будет эффективным;

- 11-е и 12-е ограничения по включению концентратов в годовой рацион коров и молодняка решены не по нижней границе, но и увеличение данного параметра окажет влияния на увеличение критерия оптимальности;

- 13-е и 14-е ограничение по содержанию грубых кормов в рационе животных решено по верхней границе, этот вид корма является дефицитным и увеличение его количества на единицу приведет к улучшению критерия оптимальности на 66,31 руб.;

- 15-е ограничение по содержанию в рационе сочных кормов решено не по нижней границе, 16-е ограничение - по не верхней границе. Изменение этих параметров не приведет к изменению значения критерия оптимальности.

- 17-е и 18-е ограничения по содержанию корнеклубнеплодов в рационе животных решено по верхней границе, данный вид является дефицитным и увеличение его количества на единицу приведет к улучшению критерия оптимальности на 1506,17 руб.;

- 19-е и 20-е ограничения по содержанию зеленых кормов в рационе животных решено по верхней границе, ресурс является дефицитным, увеличение его значения на единицу приведет к увеличению критерия оптимальности на 4,59 руб.;

- 21-е ограничение по производству соломы решено не по нижней границе, увеличение данного вида ресурса не эффективно;

- 22-е ограничение по производству зерноотходов решено не по нижней границе, увеличение их количества не приводит к улучшению критерия оптимальности;

- 23-е ограничение по удельному весу многолетних трав решено по нижней границе, увеличение данного вида ресурса не целесообразно, так как увеличение данного вида ресурса на единицу приведет к снижению критерия оптимальности на 3934,02 руб.;

- 24-е ограничение по удельному весу однолетних трав решено по нижней границе, увеличение ресурса на единицу повлечет за собой снижение критерия оптимальности на 3654,13 руб.;

- 25-е ограничение по ограничению доли картофеля на фураж от объема корнеклубнеплодов решено по нижней границе, увеличение ресурса на единицу приведет к снижению критерия оптимальности на 8631,92 руб.;

- 28-е ограничение по ограничению доли однолетних трав в составе грубых кормов решено по нижней границе, увеличения ресурса на единицу приведет к снижению критерия оптимальности на 101,39 руб.;

- 29-е ограничение по объему свеклы в составе корнеклубнеплодов решено по нижней границе, увеличение ресурса на единицу приведет к снижению критерия оптимальности на 7131,29 руб.;

- 30-е ограничение по объему реализации товарного картофеля решено по нижней границе, определен минимальный объем реализации картофеля и установлено, что увеличение объема реализации товарного картофеля на единицу приведет к снижению критерия оптимальности на 920,96 руб.

Заключение

Крестьянские хозяйства являются одной их высокоэффективных организационных форм производства сельскохозяйственной продукции, основанной на частной собственности на землю и личном интересе в результатах труда. Для успешного функционирования крестьянского хозяйства большое значение имеет определение его конкретных размеров с учетом специализации.

В данной курсовой работе была разработана модель крестьянского (фермерского) хозяйства, приближенная к условиям Костромского района Костромской области.

При определении размеров и специализации хозяйства главным из его лимитирующих ресурсов должен быть живой труд. Данная модель разработана на 6 рабочих, годовой фонд рабочего времени составляет 13440 чел.-час. Исходя из этого выбрана модель специализации хозяйства, которая должна обеспечивать максимум товарной продукции в денежном выражении. Хозяйство специализируется на производстве зерна, картофеля, молока и мяса. Выручка от реализации продукции составила 799629,95 руб.

С учетом выбранной специализации площадь пашни в хозяйстве должна составлять 124,54 га, площадь естественных кормовых угодий - 12,9 га, общая площадь сельскохозяйственных угодий 137,43 га. Наибольший удельный вес в площади пашни приходится на площадь, занятую озимыми зерновыми - 50% (62,27 га), и занятую многолетними травами на сено - 13,09% (16,3 га). Кормовая площадь занимает 64,35 га, или 46,8% всех сельскохозяйственных угодий.

Исходя из имеющихся ресурсов и поставленных условий общее поголовье крупного рогатого скота составляет 10 голов, из них 6 голов - коровы и 4 головы - молодняк.

фермерский экономический программа математический

Литература

1. Батаунин А.М. Гаврилов Г.В. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. М., «Агропромиздат», 1990, 432 с.

2. Башмачников В.Ф. Крестьянские (фермерские) хозяйства и сельскохозяйственные кооперативы России: Этапы становления. // Вестник сельскохозяйственной науки, № 9, 1991, с. 101-110.

3. Кравченко Р.Г. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. - М., «Колос», 1978, 424с.

Размещено на Allbest.ru