183574 (629872), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При решении отдельных экономико-математических задач часто используются наряду со стоимостными и другие разнообразные критерии оптимальности, например минимум затрат пашни, минимум затрат трудовых ресурсов, максимум производства зерна и др.
Важным этапом при решении экономико-математических задач является определение перечня переменных и ограничений.
В постановке задачи должен содержаться ясный ответ на вопрос, что в ней является неизвестным, иначе говоря, какие переменные величины и их численные значения необходимо найти в результате ее решения.
Во-первых, перечень переменных величин всегда должен отражать характер, основное содержание моделируемого экономического процесса. Например, при моделировании рационов кормления в качестве переменных будут выступать виды кормов и кормовых добавок, из которых составляется рацион для конкретного животного. Решив такую задачу на ЭВМ, определяют, какое количество каждого вида — кормов, входящих в перечень переменных, должно быть в оптимальном рационе.
Аналогично при моделировании производственной структуры сельскохозяйственного предприятия в качестве переменных величин будут выступать неизвестные, искомые размеры отраслей, площади сельскохозяйственных культур и кормовых угодий. В результате решения на ЭВМ будут получены их необходимые величины — какое поголовье скота в разрезе видов и половозрастных групп необходимо содержать в данном хозяйстве, сколько гектаров и каких сельскохозяйственных культур посеять и т. д. Точно так же в экономико-математической модели оптимизации состава и структуры машинно-тракторного парка переменными величинами являются количество видов агрегатов и марок тракторов и сельскохозяйственных машин, покупаемых или списываемых в хозяйстве.
Во-вторых, помимо характера моделируемого процесса, количество и состав переменных в каждой экономико-математической модели определяется вычислительными возможностями ЭВМ и ее программ, на которой предполагается осуществить решение конкретной задачи. Чем больше мощность ЭВМ, тем большее количество переменных и ограничений можно включить в задачу. В-третьих, количество переменных зависит от выбора планового периода процесса (долгосрочный, среднесрочный, текущий), который оказывает существенное влияние на степень детализации состава переменных. Чем меньше период, на который составляется экономико-математическая модель, тем больше детализация переменных. При планировании на более отдаленную перспективу (пятилетний план, план организационно-хозяйственного устройства) необходимости в столь подробной детализации переменных нет, и поэтому сельскохозяйственные культуры вводятся в разрезе групп, а поголовье животных — в пересчете на структурные или условные головы.
В-четвертых, количество переменных зависит также от того, насколько подробно в модели должны быть представлены следующие признаки: вид продукции;
- направление использования продукции;
- применяемые виды технологии возделывания, степень интенсивности;
- способы, каналы и сроки производства и реализации продукции.
По указанным признакам детализуются переменные как по растениеводству, так и по животноводству. Одна и та же сельскохозяйственная культура может быть представлена несколькими переменными, например, многолетние травы на сено, сенаж, силос, зеленый корм, семена; овес на фураж, для реализации государству, для обмена на комбикорм, на семена для посева однолетних трав и т. д.
Переменные по животноводству могут быть дифференцированы также и по вариантам кормления, уровню продуктивности, удельному весу маточного поголовья, видам построек, в которых размещен скот.
По экономической роли в моделируемом процессе все переменные величины классифицируются на основные и вспомогательные.
Основные переменные обозначают сельскохозяйственные культуры, отрасли животноводства, сельскохозяйственную технику, минеральные удобрения, виды кормов, то есть те величины, которые определяют основное содержание моделируемого процесса в каждом конкретном случае.
Вспомогательные переменные привлекают специально для облегчения математической формулировки условий, для определения расчетных величин (объемов ресурсов, показателей эффективности производства и т. д.).
Для каждой переменной величины устанавливается определенная размерность. Целесообразно иметь одинаковую размерность по однотипным группам переменных. Так, если сельскохозяйственные культуры принято измерять в гектарах посева, то нужно, чтобы ни одна из отраслей растениеводства не имела размерности в центнерах. Размерность в гектарах еще удобна и потому, что в годовых отчетах и производственно-финансовых планах информация, необходимая для построения экономико-математических моделей, чаще всего дана в расчете на 1 га и проводить дополнительные расчеты, как правило, не нужно.
После установления перечня переменных величин необходимо определить состав и количество ограничений, отражающих условия задачи. Как уже подчеркивалось в постановке задачи, ограничения должны отражать те экономические и технологические условия, которые действительно ограничивают возможности производства. Следует также помнить, что чем больше ограничений включено в модель, тем сложнее реализовать ее на ЭВМ малой мощности.
Все ограничения по их экономическому значению классифицируются на основные, дополнительные и вспомогательные.
Основные ограничения отражают главные условия задачи. Они накладываются на все или большинство переменных. К ним относятся ограничения по использованию производственных ресурсов (земли, рабочей силы, машинно-тракторного парка, удобрений, денежно-материальных затрат, кормов и т. д.).
Дополнительные ограничения накладываются на небольшое количество переменных величин или отдельные переменные. Обычно они формулируются в виде неравенств, ограничивающих снизу и сверху потребление, множество, элементами которого являются номера ограничений по соотношениям посевных площадей сельскохозяйственных культур.
Отдельные переменные могут быть связаны с объемом ограничений (константами) с помощью коэффициента-связки.
Весьма ответственным этапом моделирования является процесс сбора и обработки исходной информации. В зависимости от постановки задачи и объекта, по которому эта задача должна быть построена, определяют характер и объем необходимой информации, источники ее сбора и методы обработки.
В качестве источников исходной информации используют годовые отчеты, производственно-финансовые и перспективные планы, планы организационно-хозяйственного устройства, данные первичного учета сельскохозяйственных предприятий, технологические карты по возделыванию и уборке сельскохозяйственных культур и выращиванию животных, а также различные нормативные справочники.
Информация как совокупность необходимых для моделирования сведений об экономическом процессе и объекте должна быть полной, достоверной, доступной и своевременной. Эти качества информации являются обязательными при разработке новых экономико-математических моделей, и результаты решения задач могут быть искажены, если исходные данные недостаточно полны и не точны.
Исходная информация подвергается переработке в конкретные числа, выражающиеся в определенных единицах измерения. Для любой экономико-математической модели эти числа формируются в технико-экономические коэффициенты, коэффициенты целевой функции и константы или объемы ограничений.
После того, когда рассчитаны все технико-экономические коэффициенты, коэффициенты целевой функции и константы (правые части), приступают к построению числовой экономико-математической модели. Она может быть отражена в виде системы линейных соотношений.
Для построения экономико-математической модели целесообразно вначале записать все ограничения в виде системы линейных неравенств и уравнений, а затем уже строить числовую модель в виде таблицы.
2. Оптимизация структуры производства сельскохозяйственного предприятия.
2.1. Постановка экономико-математической задачи оптимизации структуры производства сельскохозяйственного предприятия.
В хозяйстве имеется 3500 га пашни, 449 га естественных сенокосов и 657 га естественных пастбищ. Ресурсы труда составляют 1782 тыс.чел.-час. В хозяйстве необходимо произвести не менее 6000 ц молока, 5000 ц прироста молодняка крупного рогатого скота, 200 ц прироста свиней и реализовать не менее 8000 ц озимой пшеницы и 20000 ц овощей.
Многолетних трав на семена необходимо иметь в хозяйстве не менее 30 га, зернобобовых - не менее 100 га, а кукурузы на зерно - не более 400 га.
Среднегодовой удой молока на корову 4200 кг, привес на 1 гол молодняка крупного рогатого скота 160 кг, свиней - 130 кг. На содержание 1 коровы требуется 133,6 чел-час труда и 719,5 ден.ед материально-денежных затрат, на содержание 1 гол молодняка крупного рогатого скота - 55,0 и 335,2, 1 гол свиней – 32,9 чел-час и 193,2 соответственно.
Критерий оптимальности задачи - максимальное количество прибыли, получаемое при реализации озимой пшеницы – 192,2 ден.ед., овощей – 83,9, продукции скотоводства – 436,1 и 121,7 и свиноводства -77,2 ден.ед.
Таблица 1
Урожайность с.-х. культур и затраты производственных ресурсов.
Культуры | Урожайность, ц/га | Затраты на 1 га | |
труда, чел.-час. | мат.-ден. ср-в, ден.ед | ||
1.Озимые зерновые | 37,8 | 11,4 | 243,1 |
2.Яровые зерновые | 30,2 | 9,1 | 195,9 |
3.Зернобобовые | 18,5 | 18,5 | 218,5 |
4.Кукуруза на зерно | 44,5 | 47,7 | 495,4 |
5.Овощи | 148,3 | 387,3 | 2029,7 |
6.Кормовые корнеплоды | 503,5 | 278,1 | 1331,3 |
7.Многолетние травы на сено | 80 | 27,6 | 265,2 |
8.Многолетние травы на зел.корм | 274,7 | 23,9 | 235,5 |
9.Многолетние травы на семена | 2 | 8,9 | 200 |
10.Однолетние травы на зел.корм | 243,5 | 33,7 | 198,9 |
11.Кукуруза на силос и зел.корм | 533,4 | 108,9 | 572,2 |
12.Естественные сенокосы | 15 | 12,9 | 58 |
13.Естественные пастбища | 50 | 1,5 | 50,2 |
Таблица 2
Распределение продукции растениеводства
Культуры | Урожайность продукции, ц/га | Использование, ц | |||
реали- зация | на корм скоту | ||||
основн. | побоч. | основн. | побоч. | ||
Озимые | 37,8 | 37,8 | 20 | 12,8 | 35,0 |
Яровые | 30,2 | 30,2 | 25,2 | 30,2 | |
Зернобобовые | 18,5 | 18,5 | 16,5 | 18,5 | |
Кукуруза на зерно | 44,5 | 53,4 | 44,5 | 53,4 | |
Овощи | 148,3 | 140 | 8,3 | ||
Кормовые корнеплоды | 503,5 | 201,4 | 503,5 | 201,4 | |
Мн. травы на сено | 80 | 80 | |||
Мн. травы на з/к | 274,7 | 274,7 | |||
Мн. травы на семена | 2 | ||||
Одн. травы на з/к | 243,5 | 243,5 | |||
Кук. на силос и з/к | 533,4 | 533,4 | |||
Сенокосы | 15 | 15 | |||
Пастбища | 50 | 50 |
Нормативно-справочная информация для составления моделей
Таблица 3