33

Содержание

Стр.
	Введение	2
1.	Особенности моделирования оптимального программного развития сельскохозяйственного предприятия	3
2.	Обоснование программы развития сельскохозяйственного предприятия	13
2.1	Постановка экономико-математической задачи	13
2.2	Структурная экономико-математическая модель	15
2.3	Обоснование исходной информации	17
2.4	Анализ решения	26
	Выводы и предложения	31
	Список использованной литературы	33
	Приложения

Введение

Одним из важнейших факторов эффективности любого производства является специализация, сочетающая в себе ведущие и вспомогательные отрасли.

Экономическое содержание специализации состоит в общественном разделении труда и кооперации, которая происходит постоянно и проявляется в разных формах. Целью специализации является повышение выхода товарной продукции, снижение ее себестоимости прирост прибыли за счет эффективного использования ресурсов.

В сельском хозяйстве эффективность отдельной отрасли нельзя рассматривать изолированно от других. Необходимо такое сочетание отраслей, которое устраняло бы недостатки специализированных хозяйств и позволяло использовать преимущества крупного производства. Поэтому задача хозяйств сводится к выбору оптимального варианта сочетания отраслей в данных природно-экономических условиях.

Оптимальная специализация – это направление производства, которое в существующих условиях способствует рациональному и эффективному использованию земли, труда, техники и других средств производства, позволяет получать максимум продукции при минимальных затратах на единицу продукции.

Исходя из обоснования программы сельскохозяйственного производства, ориентированного на оптимальную специализацию и сочетание отраслей, следует необходимость разработки и внедрения экономико-математической модели, которая позволит получить хозяйствам максимальную прибыль.

Главная цель курсового проекта – разработка на основе экономико-математического моделирования перспективной программы развития сельскохозяйственного предприятия. В основные задачи входило изучение особенностей и методики моделирования программы развития сельскохозяйственного производства.

Для обработки и анализа исходных данных были использованы расчетно-конструктивный и монографический методы исследования. В качестве основного метода использовался экономико-математический.

1. Особенности моделирования оптимального программного развития сельскохозяйтвенного предприятия

Специализация является одним из важных факторов, определяющих эффективность производства. В сельскохозяйственных предприятиях она характеризуется сочетанием главных и вспомогательных отраслей. Производственное направление сельскохозяйственного предприятия (его специализация) определяется экономическими и природными условиями, которые оказывают решающее влияние на уровень эффективности отдельных отраслей. Отсюда вытекает стремление некоторых предприятий производить наиболее рентабельные виды продукции. Однако в условиях сельского хозяйства эффективность одной отрасли невозможно рассматривать изолированно от других, связанных с нею. В сельскохозяйственных предприятиях они имеют тесные прямые и обратные связи. Эффективность каждой из них – результат этой взаимосвязи.

Сочетание отраслей позволяет эффективнее использовать технику, трудовые ресурсы, делает производство более равномерным.

Вместе с тем большое количество их в одном хозяйстве также нежелательно. Чем больше отраслей, тем они мельче. Здесь выступает другой фактор – преимущество крупного производства перед мелким.

Следовательно, в сельском хозяйстве должно быть сочетание отраслей, которое будет устранять недостатки узко специализированных хозяйств, позволит использовать преимущества крупного производства. Задача хозяйства – выбрать оптимальный вариант сочетания отраслей при данных природно-экономических условиях.

Определить оптимальное при данных условиях направление развития сельскохозяйственного предприятия, установить его оптимальную специализацию можно с использованием различных экономико-математических моделей и методов. [4, 220]

Рассмотрим разработку экономико-математической модели одного из наиболее распространенных процессов планово-экономической практики – процесса определения оптимального сочетания отраслей.

Постановка задачи предполагает определение оптимального сочетания отраслей в предприятии, которое обеспечит получение максимально чистого дохода при непременном условии выполнения договорных обязательств с государством по продаже сельскохозяйственной продукции по количеству и качеству.

Чистый доход определяется в данном случае как разность между стоимостью валовой продукции по сопоставимым ценам и затратами на ее производство.

В сельскохозяйственном предприятии могут возделываться различные сельскохозяйственные культуры, урожайность которых, а также содержание питательных веществ в продукции, выделяемой с гектара на корм, затраты предлагается установить как наиболее вероятные в результате анализа данных за ряд лет.

Из животноводческих отраслей в хозяйстве может развиваться выращивание крупного рогатого скота молочной специализации, свиней и рабочего скота. Затраты и выход продукции рассчитывают по крупному рогатому скоту на структурную голову, в свиноводстве – на центнер свинины, по рабочему скоту – на рабочую лошадь.

При расчете оптимального сочетания отраслей можно рассчитать оптимальную продуктивность, нижняя и верхняя границы которой принимаются такими, чтобы с определенного разрешающего уровня можно было все зависимости между затратами и продуктивностью без большой погрешности рассмотреть как линейные.

Определяются ресурсы, ограничивающие сочетание отраслей. В экономико-математической модели, которая позволит решить задачу оптимизации, должны учитываться только объективно ограничивающие ресурсы и объективные связи. Такими ресурсами являются земля (пашня, естественные кормовые угодья) и труд, всего и по периодам работ, т.е. ресурсы, которые практически не перераспределяются. В задаче, которую мы рассматриваем, учет других ресурсов не нужен, т.к. фактическое наличие оборотных и основных средств должно соответствовать найденной структуре.

При введении переменных в модели необходимо рассматривать культуру при использовании ее на товарные цели и как фуражную. Баланс питательных веществ, главным образом обеспеченность переваримым протеином, отражен при записи коэффициентов, характеризующих переменные.

Как известно, часть трудовых ресурсов является постоянной, а часть привлекается со стороны. Для определения дополнительной привлеченной рабочей силы вводят вспомогательные переменные.

К числу основных ограничений следует отнести следующие:

1. баланс пашни;

2. использование сенокосов;

3. использование пастбищ;

4. баланс труда – всего;

5. баланс труда в напряженные периоды сельскохозяйственных работ;

6. баланс переваримого протеина;

7. баланс концентрированных кормов;

8. баланс грубых кормов;

9. баланс корнеплодов;

10. баланс кормов группы силосных;

11. баланс зеленых кормов;

Далее следует группа ограничений, которыми записаны агротехнические требования по сочетанию отдельных культур на пашне. Они позволяют составить севооборот и производительно использовать землю.

12. посевов озимых зерновых должно быть достаточно для посева многолетних трав;

13. общая площадь посева под всеми зерновыми не должна превышать двух третей всей площади посевов;

14. посевная площадь под озимыми посевными культурами не должна превышать площади посева под яровыми зерновыми;

15. площадь посева бобовых зерновых не должна превышать трети площади посева всех зерновых;

16. общая площадь пашни, занятая посевом пропашных культур, не должна превышать площади посева яровых зерновых. [5; 126]

Модель сочетания отраслей в сельскохозяйственном предприятии, позволяет определить оптимальное сочетание отраслей в хозяйстве с учетом следующих факторов:

1. Хозяйство должно развиваться с учетом имеющихся земельных, трудовых и прочих ресурсов.

2. Животноводство может использовать побочную продукцию основных отраслей (солому, зерноотходы).

3. Размеры отраслей могут быть ограничены (в растениеводстве требованиями севооборотов, в животноводстве наличием капитальных помещений, возможностями воспроизводства поголовья, структурой стада).

4. Объем производства важнейших видов продукции должен гарантировать выполнение плана продажи государству и удовлетворение внутрихозяйственных потребностей.

5. Размер животноводческих отраслей должен быть увязан с объемом кормопроизводства, а структура производства кормов должна удовлетворять требованиям животноводства.

В качестве переменных величин в задаче выступают отрасли сельскохозяйственного производства (группы культур, виды скота). Но при построении экономико-математической модели оперировать отраслями, в которые включено несколько культур, трудно. Группировка культур в отрасли требует агрегирования первичной нормативной информации. Поэтому при моделировании отрасли учитывается каждая сельскохозяйственная культура, каждый вид животноводства. При этом культуры дифференцируются на товарные и фуражные. В качестве переменных в модель часто вводятся также корма, поступающие со стороны или в качестве побочной продукции основных отраслей. Переход от детальной структуры производства к обобщенной (отраслевой) не представляет особых затруднений, т.к. сводится к арифметическим операциям агрегирования. Кроме того, в модель целесообразно ввести вспомогательную переменную, с помощью которой учитывается использование части ресурсов хозяйства для содержания лошадей, обеспечения кормами скота, находящегося в личной собственности населения, а также площадь пара. [9; 95]

Общий характер задачи оптимизации и сочетания отраслей определяет возможность использования в ней целого ряда критериев оптимизации: стоимости валовой или товарной продукции, валового дохода, чистого дохода, приведенного чистого дохода, прибыли, уровня общехозяйственной рентабельности. Однако необходимы определенные условия:

1. ограниченность производственных ресурсов;

2. использование в животноводстве побочной продукции растениеводства;

3. ограниченность размера отраслей;

4. производство конечной продукции не менее заданного объема;

5. связь растениеводства и животноводства, в том числе:

• балансирования рационов животных по элементам питания;

• по структуре производства кормов;

• неотрицательности переменных. [9; 115]

Рассмотрим экономико-математическую модель определения размера производственных подразделений и внутрихозяйственной специализации сельскохозяйственного предприятия. [10; 145]

Размещение производственных подразделений сельскохозяйственного предприятия – составная часть проекта внутрихозяйственного землеустройства. В проекте важно рационально разместить отрасли производства с учетом специфики отдельного производственного участка или массива, установить их размеры по земельной площади и по объему производства сельскохозяйственной продукции, потребность в отдельных видах ресурсов по хозяйству в целом и в отдельных подразделениях.

Исходя из вышеизложенного постановка задачи может быть сформулирована следующим образом. Найти оптимальный размер производственных подразделений и состав отраслей, которые при имеющихся производственных ресурсах и с учетом плана производства продукции обеспечили бы максимум экономической эффективности сельскохозяйственного предприятия.

Критериями оптимальности могут выступать чистый доход, объем валовой или товарной продукции в денежном выражении, приведенные затраты.

Переменными являются неизвестные объемы производства и ресурсов в каждом подразделении, а также дополнительно привлекаемые ресурсы (сельскохозяйственные угодья, средства механизации, трудовые ресурсы, расширение финансовых средств и другие).

Модель задачи имеет блочную структуру, количество блоков соответствует количеству подразделений, включенных в расчет.

В блоках содержатся ограничения по использованию имеющихся в подразделении ресурсов, по определению потребности в лимитированных ресурсах. По выявлению возможности расширения отдельных их видов.

Распределение ресурсов в производственных подразделениях не должно превышать объема ресурсов хозяйства в целом. Эти виды ресурсов называются лимитированными и ограничения по их использованию содержатся в связующем блоке. В связующем блоке есть также группа ограничений, обеспечивающая выполнение задания на проектирование.

Основные ограничения экономико-математической задачи следующие:

1. земельная площадь производственных подразделений;

2. производство и использование кормов;

3. использование трудовых ресурсов по периодам года в подразделениях;

4. использование производственных ресурсов подразделения (средства механизации, материально-денежные средства, минеральные удобрения).

Ограничения связующего блока:

5. расширение производственных ресурсов хозяйства;

6. производство товарной продукции сельскохозяйственного производства;

7. неотрицательность переменных. [10; 149]

При организации сельскохозяйственного производства необходимо решить ряд вопросов совершенствования внутрихозяйственной специализации и концентрации, межхозяйственной кооперации производственных процессов, выявления направлений интенсификации использования земель, их трансформации и улучшения.

Экономико-математическая модель увязывает комплекс организационно-хозяйственных мероприятий территориальной организации производства и использования земель, обеспечивает балансовую увязку развития отраслей отдельных хозяйств и их взаимосвязь, взаимосвязь хозяйств и предприятий по первичной переработке продукции, учитывает взаимоотношения между хозяйствами – участниками кооперации.

Экономико-математическая задача оптимизации размещения, специализации и концентрации сельскохозяйственного производства в хозяйствах служит основой расчета показателей, необходимых для составления планов экономического и социального развития хозяйств и подготовки заданий на проектирование по внутрихозяйственному землеустройству.

Построение модели заключается в установлении и формализации связей между известными и неизвестными величинами, описывающими экономические процессы развития сельского хозяйства, увязке этих величин с требованиями развития агропромышленного комплекса.

Формализация связей достигается построением линейных уравнений или неравенств. Модель завершает формализация критерия оптимальности.

Предлагаемая модель имеет побочный характер. В растениеводстве в качестве переменных принимают площадь посева культур и угодий, прирост их урожая в перспективе, площади чистых паров и пашни, прирост сельскохозяйственных угодий в перспективе с учетом трансформации. Переменными в животноводстве являются поголовье животных общественного и индивидуального сектора, объем нового строительства животноводческих помещений.

Переменные связующего блока модели служат для отражения технологических и экономических связей хозяйств с перерабатывающими предприятиями и формализации распределения лимитированных ресурсов.

Экономическая постановка задачи формируется следующим образом. Находится оптимальный план размещения сельскохозяйственных отраслей, их сочетание и уровень концентрации; устанавливается специализация хозяйств, определяется в разрезе каждого предприятия поголовье скота, площадь культур и трансформации угодий, необходимые производственные затраты на интенсификацию использования земель (с учетом имеющихся и планируемых межхозяйственных и агропромышленных связей, наличия ресурсов и гарантируемых объемов государственного заказа на сельскохозяйственную продукцию).

Ограничения экономико-математической модели можно объединить в следующие группы:

1. использование земельных угодий;

2. перспективная площадь пашни;

3. объемы трансформации;

4. кормовой баланс;

5. поголовье, поступающее на животноводческие комплексы межхозяйственного значения;

6. поступление в хозяйство скота из межхозяйственных животноводческих комплексов для воспроизводства основного стада;

7. гарантированное поголовье животных в хозяйстве;

8. поголовье, поставляемое из хозяйства на межхозяйственный животноводческий комплекс;

9. поставки животных из комплекса хозяйства участникам кооперации для воспроизводства основного стада;

10. соотношение однородных полувозрастных групп скота;

11. поголовье молодняка животных, оставляемое в хозяйстве;

12. соотношение агротехнических однородных культур;

13. структура посева площадей;

14. посевы культур на семена;

15. прирост урожая культур (угодий);

16. использование производственных зданий в животноводстве;

17. капитальные вложения на новое производственное строительство;

18. капитальные вложения на трансформацию объектов в хозяйстве;

19. использование производственных ресурсов.

Ограничения связующего блока:

1. гарантированные объемы производства продукции;

2. использование производственных ресурсов;

3. межхозяйственные связи;

4. агропромышленные связи. [10; 124]

Рассмотрим модель размещения сельскохозяйственного производства (глобальной оптимизации типовых параметров).

Для постановки данной задачи используются результаты расчетов по сельскохозяйственному предприятию в соответствии с народнохозяйственными потребностями и возможностями, данные об объемах производства сельскохозяйственной продукции и размерах выделяемых производственных ресурсов. Все эти показатели входят в рассматриваемую задачу в качестве ее ограничений.

Второй предпосылкой постановки и реализации задачи является предварительное выявление объективно сложившихся на территории данного региона производственных типов предприятия и обоснование их исходных параметров на перспективу или исходных типовых матриц.

В результате решения задачи определяются перспективные типы сельскохозяйственных предприятий и их соответствующие параметры:

1. место каждого из них в общественном разделении труда (размещение объемов производства сельскохозяйственной продукции по типам хозяйств);

2. структура производства (дифференцированный состав сельскохозяйственных отраслей, их сочетание и размеры);

3. важнейшие элементы системы ведения производства (схемы севооборотов, структура стада, типы кормления и система кормопроизводства);

4. уровни интенсивности и результативности производства, обеспечивающие максимум результатов при минимуме затрат.

Перечисленные параметры действительно могут выступать в качестве ориентира при составлении перспективных планов развития отдельных предприятий того или иного типа, поскольку они формируются с учетом как народнохозяйственных потребностей, так и конкретных возможностей самих хозяйств. [2; 108]

В соответствии с описанным кругом моделируемых процессов основные переменные задачи, подлежащие определению по каждому типу хозяйств, отражают:

1. схемы севооборотов и их размещение по разнокачественным массивам пашни;

2. посевы сельскохозяйственных культур по вариантам их чередования в севооборотах и характеру использования конечного продукта;

3. посевы сельскохозяйственных культур вне севооборотов с учетом характера использования конечного продукта;

4. варианты улучшения и использования естественных кормовых угодий;

5. размеры животноводческих отраслей с соответствующей структурой стада.

Следует заметить, что наряду с перечисленными в качестве переменных задачи могут также выступать способы пополнения производственных ресурсов: варианты трансформации земельных угодий, расширения основных производственных фондов, привлечения дополнительной рабочей силы. Аналогично могут оцениваться определенные варианты межхозяйственного разделения труда (например, по производству животноводческой продукции), различные технологические схемы и способы ведения производства.

Основными ограничениями по каждому блоку задачи (группе хозяйств определенного типа) выступают:

1. ограничения по использованию пашни, дифференцированные с учетом их разнокачественности и агротехнических условий чередования культур, т.е. севооборотных требований;

2. условия по использованию естественных кормовых угодий;

3. условия по кормовому балансу и формированию рационов кормления;

4. ограничения по использованию трудовых ресурсов;

5. ограничения пропорциональной связи переменных.

Основными ограничениями связующего блока выступают условия по обеспечиванию установленного на предыдущем этапе расчетов уровня производства того или иного продукта (при этом допускается его превышение) и по использованию определившегося этими же расчетами фонда средств. [2; 121]

Рассмотрим стохастическую экономико-математическую модель оптимизации специализации и сочетания отраслей сельскохозяйственного предприятия. [7; 221]

Программа развития сельскохозяйственных предприятий зависит как от производственно-экономических, так и от внешних факторов, в том числе природных. Если экономические, производственные, социальные факторы являются управляемыми, то природные, неуправляемые, придают характеристикам сельскохозяйственного производства неустойчивый характер. Наблюдаются колебания урожайности сельскохозяйственных культур, издержек производства, валовых сборов. Неустойчивость в развитии отраслей растениеводства сказывается на развитии животноводческих отраслей.

Колебания параметров сельскохозяйственного производства делает необходимым использование методов стохастического программирования в обосновании программ развития сельскохозяйственного производства и в частности специализации и сочетании отраслей любых видов сельскохозяйственных предприятий.

В стохастической экономико-математической модели практически все ее параметры – технико-экономические коэффициенты, свободные члены, коэффициенты целевых функций – являются случайными или вероятностными величинами.

В стохастических задачах критерий оптимальности и целевая функция рассматриваются в качестве случайной величины.

При решении стохастической модели чаще всего находятся варианты развития, направленные на лучшее использование имеющихся ресурсов в условиях определенного исхода. Однако подобный подход в определенной мере искусственный, потому что использование ресурсов, продукции, получаемой при одном исходе, происходит и при другом. А это означает, что решение задачи должно определять перераспределение части ресурсов одних исходов в пользу других с целью обеспечения постоянного эффективного и стабильного развития хозяйственного механизма предприятия.

В общем виде схема стохастической модели оптимизации программы развития сельскохозяйственного предприятия, его специализации и сочетания отраслей имеет следующий вид.

Схема 1

Стохастическая экономико-математическая модель

Возможные погодные условия					Промежуточный связующий блок			Тип и объем ограничений
I благоприятный	II средний		III неблагоприятный
А1
	А2
			А3
Связующий блок
I. х1 (х1 … хn)= II. х1k =		х2 (х2 … хn)= х2k =		х3 (х3 … хn)= х3k =
λ1 х1		λ2 х2		λ3 х3

Таким образом, стохастическая модель имеет блочную структуру, в которой число блоков равно числу исходов. Наряду с основными блоками-исходами (А₁, А₂, А₃) имеется промежуточный связующий блок, который обеспечивает перераспределение части ресурсов благоприятного и среднего по природным условиям годов в пользу неблагоприятного исхода. Содержание исходной информации блоков будет различной. Часть ресурсов останется неизменной для всех блоков (пашня, сенокосы, пастбища, труд). Вторая часть – переходящие запасы кормов, их стоимость, денежные средства и другие ресурсы будут разными для каждого блока. Параметры промежуточного связующего блока обеспечат перераспределение ресурсов, в первую очередь кормов и денежных средств благоприятного и среднего по погодным условиям годов в пользу блока с неблагоприятным исходом. При этом должно обеспечиваться равенство переменных, обозначающих главных отраслей во всех исходах. Возможна и другая более жесткая постановка, когда все отрасли всех исходов будут равны между собой. Целевая функция будет выражать эффективность производства с учетом всех исходов.

Набор переменных в каждом блоке будет одинаков и включает культуры и отрасли, для развития которых имеются условия в хозяйстве. Наряду с этим есть переменные промежуточного связующего блока. Переменные вводятся по кормам, пригодным к хранению. Это в первую очередь, концентраты, травяная мука или гранулированные корма. Могут быть и другие переменные, которые имеют место в модели по оптимизации специализации и сочетания отраслей.

Ограничения каждого блока стохастической модели повторяют соответствующие модели оптимизации специализации и сочетания отраслей сельскохозяйственного предприятия. Некоторые отличия будут иметь место по кормам и другим ресурсам, которые составляют стабилизационный фонд. В этих ограничениях дополнительно присутствуют переменные, которые определяют возможное перераспределение ресурсов. Указанные переменные связаны с использованием труда, денежными средствами.

Ограничения связующего блока включают равенства между переменными: между всеми переменными или определяющими размеры ведущих отраслей. Во втором случае гибкость модели возрастаете, однако размеры дополнительных отраслей будут отличаться.

Критерием оптимальности стохастической модели является математическое ожидание одного из показателей: стоимости товарной продукции, прибыли, чистого дохода.

В отличие от детерминированной модели, обоснование исходной информации для стохастической модели имеет отличительные особенности.

Прежде всего необходимо выделить природные исходы. Базой для выделения исходов служат данные об урожайности зерновых за последние 10-15 лет. Чтобы выровнять ряд урожайности, т.е. учесть ее изменения вследствие совершенствования технологии и под влиянием погодных условий, рассчитывают корреляционную модель типа:

у_х = а₀ + а₁ t, (1)

где а₀, а₁ – коэффициенты регрессии, t –номер года.

По соотношению расчетных (у_х) и фактических (у_i) значений урожайности зерновых находим положительные и отрицательные отклонения. Величина отклонения является основанием для отнесения года к благоприятному, среднему и неблагоприятному по природным факторам. Если фактические значения урожайности близки к расчетным, то год относится к среднему исходу; при превышении фактических показателей над расчетными год относится к благоприятному; при превышении расчетных показателей над фактическими – к неблагоприятному исходу. По отношению числа лет каждого исхода к общему числу лет периода определяем относительные частоты для каждой группы лет.

Исходная информация предприятий в разрезе по исходам служит основой для разработки системы информационных моделей. Методика их обоснования не отличается от соответствующей детерминированной модели. При этом следует иметь в виду, что неблагоприятный исход для ведущей культуры – зерновых – не всегда автоматически предполагает, что этот год неблагоприятен и для всех других культур. [7; 223]