
- •Передмова Основні поняття теорії моделювання
- •1. Теоретичні основи оптимізації виробничих процесів і систем.
- •1.1. Модульна структура комплексної моделі виробничої діяльності підприємства
- •1.2. Моделі динаміки біологічних систем
- •1.2.1. Динаміка популяцій
- •1.2.2. Проста модель епідемії
- •2. Основні задачі статистичного моделювання
- •2.1. Загальне поняття про лінійну регресію
- •2.2. Оцінка параметрів лінійної регресії за допомогою методу найменших квадратів
- •2.3. Властивості простої вибіркової лінійної регресії
- •2. Залишки мають нульову коваріацію зі спостережуваними значеннями х та оціненими значеннями .
- •3. Сума квадратів залишків є функцією від кута нахилу.
- •2.4. Коефіціенти кореляції та детермінації
- •2.4.1. Поняття про коефіцієнт кореляції
- •2.4.2. Декомпозиція дисперсій. Поняття про коефіцієнт детермінації
- •2.4.3. Зв'язок між коефіцієнтом кореляції та нахилом b1
- •2.4.4. Зв'язок між коефіцієнтом кореляції (г) і коефіцієнтом детермінації (r2)
- •2.4.5. Перевірка простої регресійної моделі на адекватність. Поняття f-крітеріюФішера.
- •3. Задачі лінійного програмування та їх застосування в управлінні сільськогосподарським виробництвом. Загальна задача лінійного програмування.
- •Алгоритм повних виключень Жордана-Гаусса для розв’язування системи лінійних рівнянь
- •Стандартна і канонічна форми задач лінійного програмування
- •Моделювання розміщення сільського господарства
- •Стохастичне моделювання виробництва при зрошенні.
- •Стохастична задача спеціалізації с.-г. Виробництва
- •3.1. Лінійні економіко-математичні моделі в сільськогосподарському виробництві
- •Базова модель оптимального поєднання галузей
- •Загальна модель оптимального поєднання галузей виробництва сільського господарства
- •Модель оптимізації використання кормів
- •Модель оптимізації виробництва кормів
- •Модель розміщення і структури посівів
- •Модель оптимізації сівозміни
- •Модель оптимального використання машинно-тракторного парку
- •Модель поповнення машинно-тракторного парку
- •Модель оптимізації структури машинно-тракторного парку
- •Модель складення оптимальних схем внесення добрив
- •Модель оптимізації виробництва зелених кормів
- •Модель обороту та структури стада
- •Модель розміщення роздрібної с.-г. Торгівельної мережі.
- •Модель планування господарської діяльності торгового підприємства.
- •4. Теорія ігор і лінійне програмування
- •4.1. Основні поняття теорії матричних ігор
- •4.2. Еквівалентність матричної гри пар і задач лінійного програмування
- •4.3. Теорема про мінімакс (максимін)
- •4.4. Зведення задач лінійного програмування до симетричної матричної гри з нульовою сумою
- •5. Теорія графів. Марковські ланцюги.
- •5.1. Основні елементи теорії графів
- •5.2. Марковські ланцюги.
- •6. Поняття про експертні системи
- •6.1. Експертні системи
- •Характеристики ес
- •Відомі експертні системи
- •Структура ес
- •Структура типової експертної системи.
- •Представлення знань
- •Класифікація ес за завданням, що вирішується
- •Класифікація ес за зв'язком з реальним часом
- •Етапи розробки ес
- •Переваги та слабкі місця експертних систем
- •Сфера застосування та перспективи розвитку
- •6.2. Штучний інтелект
- •Підходи і напрямки
- •Підходи до вивчення
- •Напрямки досліджень
- •Перспективи ші
- •6.3. Інтелектуальні інформаційні системи
- •Класифікація ііс
- •Забезпечення роботи ііс
- •Класифікація завдань, вирішуваних ііс
- •Типова схема функціонування інтелектуальної системи
- •6.4. Інформаційні технології в агроекономіці
- •Інформаційні технології і управління виробництвом
- •Структурований опис інформаційних технологій
- •Експертні системи «корал»
- •Область Експерта
- •Область Користувача
- •Термінологічний словник.
- •Література
- •Типова программа дисципліни «Моделювання технологічних процесів і систем» для студентів напряму підготовки 6.090101 “Агрономія” передмова
- •Теоретичні заняття
- •Список рекомендованої літератури
- •Моделювання в апк
- •Частина 2. Моделювання технологічних процесів
- •І систем
- •Навчальний посібник
Загальна модель оптимального поєднання галузей виробництва сільського господарства
В цій моделі додатково до базової моделі використовують такі позначення:
k – номер наділу землі;
r – число всіх наділів землі;
akj – показник урожайності j-ї культури на k-му наділі землі;
xkj – обсяг виробництва j-ї культури на k-му наділі землі;
Sk – площа k-го наділу землі;
dkj – частина загальної площі k-го наділу землі, що використовується під повторний посів j-ї культури;
– об’єм
виробництва
j-ї
культури на k-му
наділі землі при повторному посіві;
pkj – прибуток, отриманий від виробництва одиниці j-ї продукції на k-му наділу землі;
– прибуток,
отриманий від виробництва одиниці
j-ї
культури на
k-му
наділі землі при повторному посіві;
bsjk – норма затрат ресурсів s-го виду при вирощуванні одиниці культури j-го виду на k-му наділу землі;
– норма
затрат ресурсів s-го
виду при вирощенні одиниці культури
j-го
виду на k-му
наділу землі при повторному посіві;
t – номер сезону (літо, осінь, зима, весна);
g – вид труда;
agtjk – норма затрат g-го виду в t-му сезоні на виробництво одиниці j-ї продукції землеробства на k-му наділу землі;
Tgt – трудові ресурси g-го виду, які є в господарстві в t-му сезоні;
agtj – норма затрат g-го виду труда в t-му сезоні для виробництва одиниці j-го виду продукції тваринництва;
v – грошові засоби господарства;
avjk – норма розходу грошових засобів на виробництво одиниці продукції землеробства j-го виду на k-му наділу землі;
avj – норма розходу грошових засобів на виробництво одиниці продукції тваринництва j-го виду;
w – вид мінеральних добрив;
awjk – норматив використання мінеральних добрив w-го виду на k-му наділу землі при вирощенні одиниці культури землеробства j-го виду;
bw – об’єм виділених добрив w-го виду;
-
мінімально та максимально допустимі
об’єми виробництва продукції землеробства
j-го
виду;
-
мінімально
та максимально допустимі об’єми
виробництва продукції тваринництва
j-го
виду.
Математична модель оптимального поєднання галузей можна записати у вигляді: знайти максимум прибутку
при обмеженнях: по використанню сільськогосподарських угідь
по використанню землі для повторних посівів
по використанню зовнішніх ресурсів
по використанню кормів, вироблених в господарстві
по використанню трудових ресурсів
по використанню грошових засобів
по мінеральним добривам
по обсягам виробництва продукції
Отримана загальна модель оптимізації галузей у вигляді задачі лінійного програмування, для розв’язання якої можна використати симплекс-метод.
Модель оптимізації використання кормів
Модель використовують для розрахунку оптимальних раціонів годування при відгодівлі та утриманні окремих груп корів. Задача заключається в оптимізації набору продуктів харчування для тваринництва з найменшою вартістю.
Введемо позначення:
i – вид поживної речовини;
n – число видів поживної речовини;
bi – необхідна кількість і-ї поживної речовини для тварин;
bih – норма вмісту і-ї поживної речовини в одиниці корму h-го виду;
ch – вартість одинці корму h-го виду;
ah, bh – нижня та верхня межа по використанню h-го виду корму;
xh – кількість корму h-го виду, яка шукається.
Потрібно визначити такі xh, при яких досягається мінімум вартості кормів
та виконуються обмеження по потребам в поживних речовинах
по
використанню кормів
Отримана
модель сформована у вигляді задачі
лінійного програмування, для розв’язання
якої використовується симплекс-метод.
Приклад 2. Потрібно визначити оптимальний раціон годування для відгодівлі свиней вагою 30-40 кг з середньодобовим приростом 300-400 г.
Для відгодівлі свиней використовують ячмінь, горох, сінну муку, рибну муку. Вміст поживних речовин в 1 кг кормів наведено в таблиці 2.
Таблиця 2.
Дані про використання кормів.
Назва |
Потреба |
Ячмінь |
Горох |
Сінна мука |
Рибна мука |
Кормові одиниці, кг |
1,6 |
1,2 |
1.25 |
0,76 |
0,8 |
Переварюваний протеїн, г |
200 |
80 |
250 |
200 |
530 |
Кальцій, г |
12 |
1.2 |
1,5 |
13,7 |
67 |
Фосфор |
9 |
3,3 |
4,0 |
1,7 |
32 |
Каротин, мг |
12 |
1,6 |
2,5 |
101,8 |
0 |
Ціна 1 кг ячменю 3 коп., гороху – 4 коп., сінної муки – 5 коп., рибної муки – 7 коп. Граничні витрати ячменю 0,2-0,5 кг, гороху – 0,2-0,6 кг, сінної муки – 0,3-0,8 кг, рибної муки – 0,2-0,6 кг.
Позначимо x1 – кількість ячменю, x2 – гороху, x3 – сінної муки, x4 – рибної муки в раціоні годування свиней. Тоді модель має вигляд: