183581 (629876), страница 2
Текст из файла (страница 2)
– витрати на збір і транспортування одиниці продукції з
–го поля;
– витрати на купівлю, транспортування і внесення одиниці продукції
–го виду добрив
–м способом на
–му полі;
– площа
–го поля;
– ресурси
–го виду добрив;
– вміст діючої поживної речовини
–го виду в одиниці
–го виду добрива;
– коефіцієнт використання діючої речовини
–го виду добрива при
–му способі внесення;
– поправка на коефіцієнт використання поживної речовини добрива в залежності від агротехнічних умов
–го поля;
– коефіцієнт виносу поживної речовини
–го виду з одиницею продукції з
–го поля;
– максимально можлива доза внесення
–ї діючої речовини на одиницю площі
–го поля при
–му способі внесення добрив;
– максимальна прибавка урожаю від внесення добрив в розрахунку на одиницю площі
–го поля.
В прийнятих позначення економіко-математична модель має наступний вигляд: знайти значення змінних
та
, максимізуючи величину додаткового чистого доходу (може бути інший економічний показник) від внесення добрив
при умовах:
1)
,
(по балансу ресурсів добрив
–го виду);
2)
(по балансу між виносом поживних речовин і компенсацією удобрення);
3)
,
,
,
(по максимально можливим дозам внесення добрив);
4)
,
(по максимальній прибавці урожаю від внесення добрив);
5)
,
(по невід’ємності змінних);
Для складення матриці задачі і вирішення її за допомогою комп’ютера необхідна наступна інформація:
-
площа посівів сільськогосподарських культур;
-
коефіцієнт агротехнічних умов вирощування культур на відповідних полях;
-
кількість наявних добрив по видам, вміст в діючої речовини, ціна вагової одиниці і затрати на їх транспортування і внесення;
-
максимально можливі прибавки урожаю і максимально можливі дози внесення добрив;
-
винос поживних речовин одиницею продукції;
-
вартість одиниці продукції;
-
коефіцієнт використання поживних речовин добрив і деякі інші показники, обумовлені конкретними особливостями господарства.
При розрахунку планів оптимального використання мінеральних добрив з допомогою моделі, розробленої А.Г. Скрипкою, використовується ідея балансового розрахункового метода визначення необхідних доз добрив, що забезпечує отримання запланованого виробництва продукції по господарству.
Баланс, представлений в моделі, формує кількість азотних, фосфорних і калійних добрив, необхідних для отримання запланованого урожаю, за допомогою таких показників, як виніс поживних речовин із ґрунту урожаєм сільськогосподарських культур, запас поживних речовин в ґрунті, глибина орного шару, коефіцієнти використання поживних речовин із мінеральних добрив і ґрунту. В моделі також враховується, що очікуваний урожай має бути не менше запланованого урожаю в середньому по господарству.
Особливість даної моделі полягає в тому, що в результаті вирішення задачі визначаються оптимальні дози добрив і програмована урожайність культур, відповідну цим дозам. Програмована урожайність сільськогосподарських культур формує максимальний рівень валової продукції рослинництва.
Для запису математичної моделі задачі приймемо наступні позначення:
– виніс
–тих поживних речовин одиницею продукції
–ї культури;
– площа
–ї культури на
–му полі;
– кількість
–тих мінеральних добрив, які необхідно внести на 1 га
–го поля під
–ту культуру;
– коефіцієнт використання поживних речовин
–го виду
–ї культури на
–му полі із мінеральних добрив;
– запас
–тих поживних речовин в орному шарі на всій площі
–го поля, засіяного
–ю культурою;
– коефіцієнт використання поживних речовин
–го виду
–ї культури на
–му полі із ґрунту;
– рівень врожайності
–ї культури на
–му полі без внесення добрив;
– рівень максимальної врожайності
–ї культури на
–му після внесення добрив;
– планове виробництво продукції
–ї культури;
– наявний фонд
–тих мінеральних добрив;
– ціна 1 кг мінеральних добрив;
– закупочна ціна 1 ц продукції
–ї культури;
– валовий збір
–ї культури з
–го поля;
– кількість
–тих поживних речовин, які рослини використовують з ґрунту.
В прийнятих позначення економіко-математична модель має наступний вигляд: знайти значення змінних
,
та
, максимізуючи лінійну функцію:
при умовах:
1) баланс елементів поживних речовин на формування валового урожаю
;
2) по використанню поживних речовин ґрунту
;
3) по формуванню урожайності сільськогосподарських культур
;
4) по гарантованому об’єму виробництва продукції
;
5) по використанню добрив в межах наявних фондів
,
;
6) по невід’ємності змінних
,
,
.
Для створення розгорнутої економіко-математичної моделі і матриці задачі необхідна інформація:
-
посівна площа сільськогосподарських культур в господарстві;
-
винос поживних речовин на одиницю продукції;
-
коефіцієнт використання рослинами поживних речовин із добрива і ґрунту;
-
вміст в ґрунті поживних речовин;
-
урожайність сільськогосподарських культур без добрив і максимально можлива урожайність після внесення добрив;
-
вартість вагової одиниці добрив;
-
порівняльні ціни на продукцію рослинництва.
При розробці економіко-математичної моделі розподілу та використання міндобрив по полях сівозмін сільськогосподарського підприємства використовується балансовий метод розрахунку потреби в поживних речовинах на основі врахування приходу та використання поживних речовин.
Основна ідея балансових співвідношень – це винос сільськогосподарських культур поживних речовин задовольняється за рахунок вмісту поживних речовин у ґрунті з урахування коефіцієнту їх засвоєння та додаткового внесення поживних речовин до потреби у мінеральній формі.
Для математичного описання задачі приймемо наступні позначення:
– множина земельних ділянок
– номер земельної ділянки,
– множина сільськогосподарських культур
– номер сільськогосподарської культури,
– множина видів поживних речовин
– вид поживного елементу,
– винос
-го поживного елементу
-ї культури
,
– коефіцієнт використання
-ї поживної речовини
-ю культурою на
-му полів відповідно добривам та ґрунту
– наявність
-ї поживної речовини у ґрунті
-го поля
– переводний коефіцієнт. Він дає змогу перевести мл/кг в кг діючої речовини на 1 га. Він залежить від глибини оранки та питомої щільності ґрунту.
– площа
-го поля
– ресурси добрив
-го виду
– плановий обсяг виробництва продукції
-го виду
,
– мінімальна та максимальна урожайність
-ї культури на
-му полі
Невідомі:
– урожайність
-ї культури на
-му полі
– кількість добрив
-го виду, що потрібно внести під
-ту культуру на
-му полі
Умови моделі:
1) Балансові умови
2) Обмеження урожайності
3) Виконання планового завдання по виробництву продукції
4) Обмеження ресурсів добрив
5) Умови невід’ємності змінних
,
Функція мети:
§ 3. Обґрунтування критерію оптимальності
Розв'язання оптимізаційної задачі полягає в тому, щоб визначити, під які сільськогосподарські культури і на яких ділянках (полях сівозміни) доцільно внести мінеральні добрива. Тому змінними задачі є удобрювані площі сільськогосподарських культур у гектарах.
Оптимальний план розподілу добрив має враховувати:
-
наявність добрив у господарстві;
-
площі полів сівозміни (ділянок) з різними агрохімічними характеристиками;
Звідси обмеженнями задачі є:
-
баланси використання і наявності мінеральних добрив;
-
умови щодо площ сільськогосподарських культур у розрізі окремих ділянок, що мають неоднакові агрохімічні характеристики;
-
умови щодо забезпечення запланованих обсягів виробництва продукції;
-
умови щодо забезпечення пріоритету культур, що вирощуються на меліоративних землях.
Для розробки економіко-математичної моделі потрібно мати такі дані:
-
обсяг виділених господарству мінеральних добрив;
-
площі сільськогосподарських культур у розрізі ділянок (полів) з неоднаковими агрохімічними характеристиками;
-
рекомендовані дози внесення мінеральних добрив по культурах;
-
приріст урожаю, одержуваний на кожній ділянці при внесенні рекомендованої дози добрив;
-
планові обсяги виробництва продукції;
-
гарантовану врожайність сільськогосподарських культур без внесення мінеральних добрив;
-
нормативи затрат праці і коштів на внесення добрив.
Розділ 2. Оптимізація розподілу та використання добрив у сільськогосподарському підприємстві
§ 1. Інформаційна характеристика моделі
Перш, ніж приступати до розв’язку задачі, необхідно записати умову та вихідні дані. Виходячи з наявної кількості добрив розподілити їх найкращим способом між сільськогосподарськими культурами з урахуванням потреби сільськогосподарських культур та можливості її забезпечення за рахунок вмісту поживних речовин у ґрунті
Для побудови та реалізації моделі на ПК економіко-математичної задачі оптимізації використання фондів добрив господарством необхідно подати інформацію про розміщення сільськогосподарських культур на полях, площі кожного поля, дані агрохімічних лабораторії про вміст поживних речовин N, P, K в доступній для рослин формі на кожному полі господарства. Ці дані повинні бути представлені в формі таблиці.
| № поля | Сільськогосподарська культура | Площа, га | Вміст в ґрунті, млг/га | ||
| N | P2O5 | K2O | |||
| 1 | Озима пшениця | 93,2 | 19,6 | 10,9 | 15,9 |
| 2 | Озима пшениця | 103,6 | 17,0 | 12,9 | 21,9 |
| 3 | Кукурудза на зерно | 60 | 6,1 | 4,3 | 5,2 |
| 4 | Цукрові буряки | 37,6 | 13,8 | 13,5 | 18,0 |
План виробництва сільськогосподарських культур наведено в таблиці.
| Сільськогосподарська культура | Плановий обсяг виробництва, ц |
| Озима пшениця | 6500 |
| Кукурудза на зерно | 3000 |
| Цукрові буряки | 9000 |
Планова врожайність сільськогосподарських культур подаються в таблиці
| Урожайність, ц/га | |
| min | max |
| 25 | 50 |
| 30 | 60 |
| 30 | 80 |
| 90 | 300 |
Дані про фонди мінеральних добрив господарства подаються в вигляді таблиці
| Вид добрива | Фонд добрива, кг д. р. |
| Азотні | 25000 |
| Фосфорні | 18000 |
| Калійні | 22000 |
§ 2. Розробка числової моделі. Матриця задачі
В даній економіко-математичної моделі розподілу та використання міндобрив по полях сільськогосподарського підприємства будемо використовувати балансовий метод розрахунку потреби в поживних речовинах на основі врахування приходу та використання поживних речовин.















