37

Российский государственный аграрный университет - МСХА им.К.А.Тимирязева

Калужский филиал

Кафедра экономической кибернетики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Моделирование социально-экономических процессов с/х

на тему: «разработка экономико-математической модели оптиматизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия на примере СПК «Алешинский» мещовского района»

Калуга

оглавление

Введение

глава 1. Разработка экономико-математической модели

1.1 Постановка задачи

1.2 Система переменных

1.3 Система ограничений

1.4 Математическая модель

1.5 Входная информация

1.6 Числовая экономико-математическая модель

Глава 2. Определение структурных сдвигов и эффективности оптимального плана

2.1 Анализ решения экономико-математической модели оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия

2.2 Анализ двойственных оценок

Выводы и предложения

Введение

В условиях рыночной экономики важным фактором, влияющим на конечные результаты производства, является поиск более выгодных сочетаний и соотношений различных отраслей, поскольку успех деятельности любого предприятия определяется, прежде всего, правильным выбором специализации. При этом необходимо исходить из конкретных условий функционирования хозяйства и ресурсов, имеющихся в его распоряжении.

Цель данной курсового проекта заключается в определении оптимального состава и размеров отраслей растениеводства и животноводства, при которых объём прибыли от реализации товарной продукции был бы максимальным. В соответствии с поставленной целью ставились и решались следующие задачи:

* анализ и оценка сложившейся производственной структуры хозяйства

* оптимизация производственной структуры анализируемого предприятия, то есть определение наиболее выгодного для хозяйства сочетания отраслей

* оптимизация рационов кормления сельскохозяйственных животных с учетом фактически сложившейся кормовой базы и приобретения кормов со стороны

Объектом исследования является СПК «Алешинский» Мещовского района.

Оптимальная производственная структура включает в себя затраты основных видов ресурсов : материально-денежных, трудовых, а также то поголовье скота и те площади сельскохозяйственных культур, которые обеспечивают выполнение гарантированных поставок, и дополнительное производство тех видов продукции, которые позволяют максимизировать прибыль.

Основными источниками информации послужили:

* годовые отчёты хозяйства за - 2002-2004гг.

* материалы по паспортизации животноводческих ферм

* статистическая отчётность

При разработке курсового проекта были использованы следующие методы и способы исследования:

монографический

экономике - математическое моделирование

балансовый

сравнения

применение относительных величин

Глава I Разработка экономико-математической модели

1.1 Постановка задачи

СПК «Алешинский» - это организация, созданная сельскохозяйственными производителями на основе добровольного членства, для совместной деятельности по производству, переработке и сбыту продукции, основанной на объединении их имущественных паевых взносов в целях удовлетворения материальных и иных потребностей членов кооператива.

Климат хозяйства умеренно-континентальный, относится к 1 климатическому району Калужской области, отличающийся более низкими температурами. Из неблагоприятных агроклиматических условий следует отметить поздние весенние заморозки, наблюдающиеся во второй декаде мая, а в отдельные годы и в начале июня, представляющие большую опасность для теплолюбивых культур.

В летний период два-три раза в десять лет попадают засушливые сезоны. Вероятность лет с суховеями средней интенсивности -54%, интенсивных -5%. Абсолютный годовой максимум температуры воздуха +29^оС, абсолютный минимум -33^оС. продолжительность безморозного периода 135-140 дней. Сумма продолжительных температур выше 10^о 2000-2100^о.

Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 135-140 дней. Максимальная высота снежного покрова 38 см. Наступление безморозного периода по средним многолетним данным приходятся на 9-11 мая.

По влагообеспеченности Мещовский район можно отнести к зоне умеренного увлажнения. Сумма осадков за вегетационный период (с мая по сентябрь) составляет 340 мм, годовая сумма 620 мм, за май июнь месяцы 125 мм.

Полное оттаивание почвы происходит к концу апреля, полная спелость почвы в период первой половины мая.

Климатические условия Мещовского района вполне благоприятны для возделывания с.-х. культур.

Поверхность территории хозяйства представляет пологоволнистую равнину, пересеченную сетью балок. С.-х. угодья расположены мелкими контурами или сравнительно крупными, но не правильной формы, что затрудняет более производительно использовать с.-х. технику. Естественные кормовые угодья расположены в основном на низинных местах среди мелколесья.

Для экономической характеристики хозяйства следует привести данные характеризующие основные экономические показатели деятельности объекта исследования (табл. 1.1)

Таблица 1.1 Размер и структура товарной продукции (в ценах фактической реализации).

Развитие растениеводства в основном направлено на обеспечение кормами животноводства и лишь небольшая часть валовой растениеводческой продукции является товарной (около 1%). Такое положение обусловлено отсутствием рынков сбыта продукции растениеводства. Главным направлением развития животноводческой отрасли в СПК «Алешинский» является производство молока. Несмотря на произошедшее объективное снижение уровня производства молока, его удельный вес в структуре товарной продукции на протяжении последних трёх лет оставался преобладающим и в среднем составил 73.6 %. Путём использования разнообразных каналов сбыта хозяйство достигает максимального объёма выручки от реализации молочной продукции.

Анализ производственной деятельности СПК «Алешинский» показывает, что за период с 2002 по 2004 г. стоимость валовой продукции сельского хозяйства снизилась на 3,9. % (табл. 1.2)

Таблица 1.2 Размеры производства хозяйства.

За эти же годы сократилась численность работников, занятых в сельскохозяйственном производстве на 7.2%. Успешно развивалась растениеводческая отрасль. Так производство зерна возросло в 1.6 раза, корнеплодов в 1.1 р., силосных в 1.17 р.Увеличение объёмов производства растениеводческой продукции обусловлено повышением урожайности культур . Иная ситуация сложилась в развитии отрасли животноводства. Общее поголовье крупного рогатого скота с 2002 по 2004г. увеличилось на 3.5 %. Однако производство важнейших видов животноводческой продукции снизилось : молока на 14 %, мяса на 14.2 %. Существенное влияние на спад производства молока оказало сокращение продуктивности коров. За последний год в производственной деятельности хозяйства наметился ряд прогрессивных сдвигов. Так, стоимость валовой продукции сельского хозяйства увеличилась на 95 млн. руб. или на 13,5 %. Улучшение условий материального стимулирования позволило привлечь дополнительных работай -ков. За счёт увеличения поголовья крупного рогатого скота на 7.6 %,улучшения условий содержания животных на откорме возросло производство мяса на 8.4%.

Основные экономические показатели деятельности СПК "Алешинский" приведены в таблице 1.3

Анализ таблицы 1.3 показывает, что за счёт повышения цен реализации животноводческой продукции производство товарной продукции на 100 га с.-х. угодий в 2004 г. возросло по сравнению с уровнем двух предшествующих лет в 1.9 р. и в 1.4 р. соответственно. Что же касается результатов реализационной деятельности хозяйства, то можно отметить, что в 2003 - 2004 гг. оно несло убытки от продажи мяса. Одна из причин этого - низкие реализационные цены, не покрывающие в полной мере издержки производства. Оплата 1 чел.-ч. в 1998г. возросла в 1.4 раза по сравнению с 2002г. и на 1.7 % по сравнению с прошлым годом. Однако это не окупилось ростом производительности труда. Это обусловлено увеличением затрат труда при одновременном снижении стоимости валовой продукции. Уровень убыточности в 1998 г. составил 6.8 %,что меньше чем 1997г. на 3.5%.

Таблица 1.3 Экономические показатели деятельности хозяйства.

Важное значение для укрепления экономики хозяйства, повышения уровня рентабельности имеет оптимизация производственной структуры, позволяющая достичь более высокого уровня эффективности производства. Следовательно критерием оптимальности при решении данной экономико-математической задачи будет максимум прибыли.

1.2 Система переменных

Система переменных модели определяется, исходя из постановки задачи, и включает следующие группы:

* посевные площади сельскохозяйственных культур товарного назначения (га)

* посевные площади с.-х. культур (га), продукция которых идёт в обмен на семена, корм и др., а также культур, предназначенных для обеспечения семенами посевов однолетних трав.

* посевные площади зернофуражных и кормовых культур (га). Многолетние и однолетние травы отражаются с учётом производственного исполнения производственного исполнения продукции (сено, силос, зелёный корм)

* площади кормовых угодий (га)

*среднегодовое поголовье с.-х. животных по видам, половозрастным и производственным группам (гол.)

* размеры пополнения :

* кормовые ресурсы (ц): покупка, обмен, заготовка, поступление побочной продукции

* семенного материала

* поступление продукции от населения (ц)

* объёмы продажи продукции по каналам реализации

* реализация с.-х. продукции сверх фактических объёмов (ц)

* вспомогательные накопительные переменные: производственные затраты, стоимость валовой продукции, стоимость товарной продукции (руб.)

1.3 Система ограничений

В экономико-математической модели представлены следующие группы ограничений:

по использованию земельных ресурсов с учётом трансформации угодий (га)

* естественных сенокосов

* пашни

* естественных пастбищ

по использованию трудовых ресурсов (чел.-ч), в т. ч. в напряжённые периоды (в сентябре)

по производству и использованию кормов (с определением оптимальных рационов кормления):

* по балансу питательных веществ (ц)

* по балансу отдельных групп кормов (ц к. ед.)

* по приросту отдельных групп кормов сверх минимума (ц к. ед.)

* по суммарному приросту всех групп кормов (ц к. ед.)

по использованию минеральных (ц д. в.) и органических удобрений (т)

по максимально возможным размерам пополнения ресурсов :

* по трансформации угодий (га)

* по привлечению рабочей силы (чел.-ч.)

* покупка кормов

* поступление побочной продукции

по использованию основных фондов и их расширению

по использованию капитальных вложений

по реализации продукции (с учётом поступления продукции от населения и её реализации по различным каналам)

по дополнительным требованиям к размерам животноводческих и растениеводческих отраслей:

* по площади отдельных культур (га) и поголовью животных (гол.)

* по обеспечению с.-х. культур предшественниками (га)

* по структуре стада (гол.)

по производственным затратам на валовую продукцию, по затратам на производство и реализацию товарной продукции (тыс. руб.)

по определению стоимостных показателей (тыс. руб.)

* стоимости валовой продукции;

* стоимости товарной продукции ;

* прибыли

1.4 Математическая модель

Математическая модель экономико-математической задачи оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия разрабатываться на основе базовой математической модели, содержит все основные элементы производственной структуры и отражает все основные наиболее существенные взаимосвязи и взаимозависимости между отраслями в предприятии, а также наиболее важные внешние связи.

Необходимо найти совокупность значений переменных, определяющих оптимальную структуру производства:

Х= { X_j, X_h, X_hj, X_i, X_i, X_i^t, X_s, X_p, X_p^k, X_m, } 0

где х_j -- размер i - того вида деятельности растениеводства или животноводства

х_h - количество кормов в h группе (h Н)

Х_hj - прирост h группы кормов сверх минимальной границы для j-того вида животного

х_i, - количество i - того вида ресурса

х_i, - прирост i-того вида ресурса

х_i^t - количество привлечённых трудовых ресурсов в t период

х_s - количество покупного корма и побочной продукции

х_р- сверхплановая продажа продукции

х_р^k - объём р - того вида продукции, реализуемого по k-тому каналу реализации

х_m - объём i-того вида стоимостного показателя, при которых достигается экстремум целевой функции (максимум прибыли) [тыс. руб. ]

Ограничительные условия задачи

1. Моделирование использования земельных угодий (с учётом трансформации)

a_ijX_j B_i ±X_i ( i I_i)

jN

где ajj - затраты i-того вида ресурсов на единицу производства по j-тому виду деятельности

В_i - площадь земельных угодий

х_i, - объём возможной трансформации одного вида земельных угодий в другой

I_i - множество видов земельных угодий

а) баланс пашни:

a_ijX_j B_i ±X_i,

б) баланс кормовых угодий:

a_ijX_j B_i ±X_i

где В j - площадь i-того вида кормовых угодий

в) по размерам трансформации земельных угодий: X_i b_i ( i I_i)

где В_i -- объём возможной трансформации

2. Моделирование использования трудовых ресурсов

а) баланс трудовых ресурсов с учётом привлечения рабочей силы в t-тый период

a_ijX_j B_i ^t + X_i^t ( i I_i, t T)

jJ

В_i^t - объём трудовых ресурсов i-того вида

a_ij^t - затраты труда i-того вида на единицу j-той переменной в t-тый период X_i^t - объём привлекаемых трудовых ресурсов в t-тый период времени

J - множество переменных задачи

I₂ - множество ограничений по трудовым ресурсам

Т - множество напряжённых периодов

а) по привлечению трудовых ресурсов : X_i^t b_i

где В i - максимально возможный объём привлечения рабочей силы

3. Моделирование использования материально-денежных средств

В_i = a_ijX_j. + a_isX_s

jJ sS

где X_s- количество покупного корма s вида

В_i - объём материально-денежных средств

S - множество видов покупного корма

4. Моделирование использования кормовых ресурсов (с одновременной оптимизацией кормовых рационов)

а) общий баланс кормов:

a_lj Xj V_lj X_j + V_ls X_s (I L)

jD jN sS

где a_lj - годовая потребность одной головы j-того вида животных в питательных веществах

V_|j - выход 1-вида питательных веществ с 1 га j-того вида деятельности

V_ls - содержание 1-вида питательных веществ в 1ц покупных кормов s -вида или в 1ц побочной продукции

L - множество видов питательных веществ

D - множество отраслей животноводства

N - множество отраслей растениеводства

б) баланс групп кормов:

a^/_hj X_j + X_hj V_hj X_j + V_hs X_s (h H)

jD jD jNh jSh

где a^/_hj - минимальная потребность одной среднегодовой головы j-того вида

животных в кормах h - группы

X_hj - прирост кормов h-группы к минимальной потребности в них j-того вида животных

Н - множество групп кормов

в) прирост отдельных групп кормов для отдельных видов с.-х. животных

X_hj a_hj X_j (h H, j D)

где a_hj - допустимый прирост кормов h-группы в годовом рационе j-того вида животных или разница максимальной и минимальной допустимых границ содержания h-группы корма в рационе j-того вида животных

г) суммарный прирост кормов для отдельных видов с.-х. животных

X_hj = a_j Xj (j D)

hH

a_j - обязательный прирост кормов в расчёте на одну среднегодовую голову j-того вида животных (a_j = a_lj - a^|_hj )

5. Моделирование пополнения кормовых ресурсов

а) баланс покупных кормов : X_s В s (лимит на покупку s-вида корма)

б) баланс побочной продукции отрасли растениеводства:

x_s V_sjX_j (s S₂)

V_sj - выход побочной продукции s-вида с 1 га j-той культуры

S₂- множество видов побочной продукции

6. Моделирование использования удобрений

а) баланс минеральных удобрений:

a_ij.X_j = X_i (i I_n)

jN

a_ij - норма внесения минеральных удобрений на 1 raj-той культуры

х_j - требуемое количество минеральных удобрений i-того вида

I_n - множество видов минеральных удобрений

б) баланс органических удобрений:

a_ijX_j V_ijX_j

jN jD

а_ij - доза внесения органических удобрений на 1 raj-той культуры

V_ij - выход органических удобрений i-того вида от одной среднегодовой головы j-того вида животных

7. Моделирование использования производственных помещений в животноводстве

a_ij X_j В_i + х_i

a_ij -количество скотомест для содержания одной головы j-того вида животных

В_i - количество скотомест в хозяйстве

X_i - дополнительное строительство

8. Моделирование использования капитальных вложений:

a_uiX_i + a_uiX_i В_u

jI₂ jI_n

a_ui - затраты капитальных вложений на единицу пополняемого ресурса, В_u - общий объём капитальных вложений, I_n.- множество производственных помещений в животноводстве, 9. Моделирование гарантированного производства товарной продукции

V_pjX_j Q_p (p P)

Q_p- плановое задание по реализации продукции р- вида, V_pj - выход товарной продукции в расчёте на единицу j-того вида деятельности растениеводства или животноводства

V_pjX_j - X_p = Q_p

Х_р- сверхплановая продажа продукции р-вида

10. Моделирование дополнительных требований к растениеводству и животноводству. а) по допустимым размерам отдельных видов деятельности растениеводства или животноводства:

X_j A_j

A_j - допустимый размер j-того вида деятельности

б) по соотношению размеров отдельных видов деятельности, в растениеводстве (по обеспечению сельскохозяйственных культур предшественниками)

X_j x_j

jr

г -- подмножество культур предшественников

* в животноводстве:

X_j q_jX_j (j D)

q_j - удельный вес отдельных половозрастных групп скота в общем поголовье

животных данного вида

D - множество видов скота

11. Моделирование условий по определению стоимостных показателей:

c_mjX_j = X_m,(m M)

jJ

С_mj, - выход товарной продукции

М - множество стоимостных показателей

1.5 Входная информация

Входная информация, необходимая для составления экономике - математической модели, включает в себя всю числовую информацию, представленную в нижеследующих таблицах.

Таблица 1.4 Объём ресурсов.

затраты капиталовложений:

* на расширение животноводческих помещений на 1 скотоместо) - коровники 1892 руб.; телятники - 1654 руб.

* на трансформацию 1 га естественных пастбищ в пашню - 1420 руб.

В таблице 1.5. представлены данные о реализации продукции по различным направлениям (с учётом поступления с.-х. продукции от населения)

Таблица 1.5 Реализация продукции, т

Таблица 1.6. Исходные показатели по растениеводству. (в расчёте на 1 га).

1-перечень культур определяется системой переменных

2-3 по бизнес плану (план производственно - финансовой деятельности) 4- годовые затраты - по отчётным данным хозяйства (за 5 лет) 5 - затраты в напряжённый период - по технологическим картам 6,7,8,9 - определяются по технологическим картам цена приобретения 1 ц комбикорма-65тыс.руб.; затраты на заготовку 1 ц сена - 9 тыс. руб., в т. ч. на товарную продукцию 6,З тыс. руб., затраты труда - 1.5 чел.-ч.

ПРИМЕЧАНИЕ (необходимо по культурам, для которых не разработаны технологические карты):

* при расчёте гр. 2 по кормовым культурам и угодьям, продукция которых используется по нескольким направлениям, урожайность необходимо исчислить в пересчёте на зелёную массу (кроме использования на сено и семена (площадь под семенниками определяется по схеме севооборота)), т. е. на силос, сенаж и зелёный корм, а затем умножить по культурам на силос, сенаж и травяную муку на отношение общего количества полученного силоса (сенажа, травяной муки) к общему количеству зелёной массы , заложенной на силос (сенаж, травяную муку).

* при расчёте производственных затрат и затрат труда следует иметь в виду, что производственные затраты в этой таблице на силосные культуры, на однолетние и многолетние травы на силос и сенаж представлены в расчёте на зелёную массу. Требуется учесть также затраты на силосование, закладку сенажа.

Таблица 1.7 Распределение продукции растениеводства, ц (в расчёте на 1 га).