- •Волков Сергей Николаевич землеустройство экономико-математические методы и модели
- •Раздел I
- •Глава 1
- •1.2. Математические методы, применяемые в экономических расчетах
- •Глава 2
- •1. Классификация математических моделей, применяемых в землеустройстве
- •Вычислении площадей треугольников и четырехугольников
- •4.3. Метод решения задачи на условный экстремум лагранжа
- •Глава 5
- •4. Годовые затраты на 1 га пашни в зависимости от размера территории (зерно-свекловичный тип хозяйства с развитым молочно-мясным скотоводством)
- •5.3. Определение оптимальных размеров полей севооборотов
- •5. Расчет оптимального размера поля севооборота
- •Глава 6 итерационные методы
- •6.1. Постановка и математическая формулировка
- •8. Расчет координат оптимального размещения ферм методом последовательных приближений
- •9. Расчет координат животноводческих комплексов
- •10. Расчет оптимальных координат молочного комплекса при селешш Большая Вруда (итерационный метод)
- •11. Анализ эффективности размещения животноводческих комплексов (тыс. Руб., в ценах 1990 г.)
- •12. Расчет значения предельной ошибки целевой функции
- •Раздел III
- •Глава 7
- •Глава 8 расчет параметров производственных функций
- •13. Исходные данные к задаче 8.1
- •8.2. Принцип наименьших квадратов
- •8.3. Системы нормальных уравнений
- •16. Исходные данные к задаче 8.2
- •18. Исходные данные к задаче 8.3
- •8.5. Применение линейных моделей регрессии
- •22. Исходные данные к задаче 8.5
- •Глава 9
- •9.2. Оценка погрешностей определения коэффициентов корреляции
- •25. Корреляционные и дисперсионные характеристики демонстрационных задач
- •26. Формулы для расчета экономических характеристик некоторых однофакторных производственных функций
- •27. Формулы для расчета предельных норм заменяемости для некоторых двухфакторных производственных функций
- •10.2. Примеры расчета экономических характеристик
- •28. Зависимость коэффициента эластичности Ег от стоимости животноводческих построек (х2)
- •Раздел IV
- •Глава 11
- •33. Расчет бета-коэффициентов уравнения регрессии
- •11.3. Обоснование укрупнения (разукрупнения)
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 12
- •35. Расчет урожайности зерновых культур на землях различных категорий с учетом изменения факторов интенсификации
- •36. Динамика урожайности сельскохозяйственных культур в совхозе «40 лет Октября»
- •38. Планируемая урожайность, рассчитанная с использованием производственных функций, ц с 1 га
- •39. Основные показатели эффективности внесения минеральных удобрений на черноземных почвах
- •40. Расчет планируемой урожайности основных сельскохозяйственных культур по факторам интенсификации расчетпо конструктивным методом
- •41. Возможные урожаи полевых культур при 3 % использования фар
- •42. Сводные данные по планированию урожайности в совхозе «40 лет Октября»
- •Глава 13
- •43. Зависимость между размерами молочной фермы и удельными капиталовложениями
- •44. Расчет параметров уравнения гиперболы
- •46. Влияние механического состава почв на величину удельного сопротивления, кг/см2
- •47. Расчет значений коэффициента а2
- •54. Потери на холостые повороты агрегатов при поперечных работах и от недобора продукции пропашных культур в полосе поворотов при различной густоте лесных полос
- •55. Экономическая эффективность продольных (основных) полезащитных лесных полос при различной густоте посадок
- •57. Чистый доход в расчете на 1 га полевого севооборота
- •58. Влияние густоты сети полевых дорог на общую величину транспортных затрат и потерь от недобора продукции
- •1 Га пашни,
- •1 Га пашни,
- •60. Определение коэффициентов значимости факторов производственной функции
- •Раздел V
- •Глава 14 общая модель линейного программирования
- •63. Исходные данные к задаче 14.2
- •64. Исходные данные к задаче 14.3
- •65. Исходные данные к задаче 14.4
- •67. Характеристика вершин области допустимых значений задачи 14.5
- •68. Первая симплекс-таблица задачи 14.5
- •69. Вторая симплекс-таблица задачи 14.5
- •70. Третья симплекс-таблица задачи 14.5
- •71. Четвертая симплекс-таблица задачи 14.5
- •72. Пятая (последняя) симплекс-таблица задачи 14.5
- •74. Исходные данные к задаче 14.6
- •75. Исходные данные к задаче 14.7
- •76. Оптимальное решение прямой задачи 4.6
- •78. Оптимальное решение прямой задачи 4.7
- •79. Оптимальное решение двойственной задачи
- •Глава 15 распределительная (транспортная) модель
- •80. Исходные данные к задаче 15.1
- •81. Исходные данные к задаче 15.2
- •82. Исходные данные к задаче 15.3
- •83. Исходные данные к задаче 15.4
- •84. Табличная форма представления транспортной модели
- •85. Исходные данные к задаче 15.5
- •86. Нахождение опорного решения задачи 15.5 методом минимального
- •87. Нахождение опорного решения задачи 15.5 методом аппроксимации*
- •15.3. Метод потенциалов
- •88. Цикл испытуемой клетки (3,5)
- •89. Цикл испытуемой клетки (2,5)
- •90. Потенциалы и оценки* для опорного решения задачи 15.5, полученного методом аппроксимации
- •91. Потенциалы и оценки* для опорного решения задачи 15.5, полученного методом минимального элемента
- •92. Потенциалы и оценки на втором шаге решения задачи 15.5
- •93. Потенциалы и оценки на третьем шаге решения задачи 15.5
- •94. Оптимальный план закрепления источников кормов за фермами
- •15.4. Особые случаи постановки и решения распределительных задач
- •95. Исходные данные к задаче 15.6
- •96. Сбалансированная исходная транспортная таблица задачи 15.6
- •97. Исходная транспортная таблица задачи 15.6, в которой учтены требование сбалансированности задачи и первые три дополнительных условия*
- •101. Оптимальный план распределения кормовых культур по участкам
- •102. Исходные данные к задаче 15.7
- •103. Опорный план задачи 15.7
- •104. Второй (оптимальный) план задачи 15.7
- •106. Опорный план задачи 15.3
- •107. Оптимальный план задачи 15.3
- •108. Средние значения коэффициентов урожайности культур в зависимости
- •Глава 16
- •109. Последняя симплекс-таблица для задачи 14.4
- •16.2. Коэффициенты замещения
- •16.3. Использование коэффициентов замещения
- •113. Исходные данные к задаче 16.1
- •114. Оптимальное решение прямой задачи 16.1
- •115. Оптимальное решение двойственной задачи 16.1*
- •16.6. Альтернативные решения распределительных задач
- •117. Исходные данные к задаче 16.2
- •121. Оптимальное решение задачи 16.2 с дополнительным условием (пример 1)*
- •Глава 17
- •122. Исходные данные к задаче 17.1
- •123. Исходная симплекс-таблица задачи 17.1
- •124. Первая расчетная симплекс-таблица 17.1
- •17.3. Роль ограничений в формировании облика
- •Глава 18
- •130. Исходная таблица
- •131. Оптимальный план
- •132. Исходная таблица
- •133. Первый оптимальный план
- •134. Промежуточный опорный план
- •135. Последний оптимальный план
- •136. Вероятностный и детерминированный планы
- •139. Исходные и расчетные данные для вычисления значений ресурсов в ограничениях
- •140. Исходные данные для вычисления коэффициентов целевой функции
- •141. Исходные данные для расчета гц
- •142. Схема двухэтапной стохастической задачи
- •143. Схема числовой стохастической модели оптимизации производственной структуры
- •Контрольные вопросы и задания
- •Раздел VI
- •Глава 19 информационное обеспечение моделирования
- •19.3. Построение матрицы экономико-математической
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 20
- •146. Баланс гумуса в почве под посевами различных сельскохозяйственных культур
- •Глава 21
- •147. Вычисление значений ак1
- •148. Числовые значения ак1*
- •Раздел VII
- •152. Сведения о максимально возможных объемах и эффективности различных мероприятий по освоению и интенсификации использования земель
- •153. Матрица экономико-математической модели задачи оптимизации мероприятий по освоению и интенсификации использования
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 23
- •154. Основные переменные
- •155. Исходные данные
- •23.2. Оптимизация трансформации
- •157. Качественная характеристика участков
- •158. Расчет значения Сд для полевого севооборота № 1 по 1-му участку
- •159. Оптимизация трансформации угодий
- •161. Расчет капитальных затрат на трансформацию угодий
- •162. Сводная таблица оценки вариантов, тыс. Руб.
- •Глава 24
- •163. Исходные данные для системы ограничений
- •164. Ориентировочные коэффициенты изменения урожайности культур в зависимости от их предшественников по отношению к средней урожайности хозяйства (зона неустойчивого увлажнения)
- •165. Расчет с,- по полевому севообороту
- •166. Доля сельскохозяйственных культур в рекомендуемых к освоению севооборотах
- •167. Исходные данные для построения экономико-математической модели задачи
- •168. Матрица задачи по проектированию системы севооборотов хозяйства
- •24.2. Размещение севооборотов и сельскохозяйственных
- •170. Фрагмент матрицы оптимального размещения культур (севооборотов) по участкам с различным плодородием
- •171. Фактическое размещение посевов сельскохозяйственных культур
- •172. Оценка предшественников сельскохозяйственных культур
- •173. Матрица задачи по оптимизации плана перехода к запроектированным севооборотам
- •174. Корректировка плана перехода к запроектированным севооборотам
- •175. Структура посевов после корректировки, га
- •176. Окончательный план перехода к запроектированным севооборотам
- •Глава 25
- •25.2. Особенности подготовки исходной информации и пример решения
- •178. Состав и площадь сельскохозяйственных угодий на год землеустройства и по проекту
- •179. Число работников и общий объем трудовых ресурсов
- •Глава 26
- •181. Матрица экономико-математической модели задачи проектирования противоэрозионных мероприятий
- •182. Результаты решения задачи проектирования противоэрозионных мероприятий
- •184. Расчет допустимого слоя стока
- •185. Зависимость площадей линейных элементов организации территории
- •26.3. Оптимизация размещения посевов
- •188. Исходная матрица задачи
- •Глава 27
- •27.2. Особенности подготовки
- •191. Результаты решения задачи организации территории плодовых и ягодных многолетних насаждений
- •Глава 28
- •28.2. Особенности подготовки исходной информации и пример решения
- •192. Допустимые площади кормовых культур и пастбищ*
- •193. Расчет потребности в зеленом корме
- •194. Расчет потребности в кормах с пашни
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 29
- •199. Результаты решения экономико-математической задачи
- •Контрольные вопросы и задания
- •Раздел VIII
- •Глава 30
- •30.2. Особенности подготовки исходной информации и пример решения
- •200. Продолжительность рабочего периода в крестьянском хозяйстве
- •201. Нормы внесения минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры, кг д. В. На 1 т продукции*
- •202. Технико-экономические характеристики животноводческих хозяйств*
- •204. Математическая модель молочно-картофелеводческого крестьянского хозяйства
- •205. Выход кормов с 1 га культурных пастбищ
- •206. Оптимальные размеры землевладений и структура производства в крестьянском хозяйстве молочно-картофелеводческого направления
- •30.3. Автоматизация расчетов модели на эвм
- •207. Значения переменных задачи
- •31.2. Особенности подготовки
- •209. Состав земельных угодий до и после перераспределения земель
- •Глава 32
- •32.1. Экономико-математическая модель
- •32.2. Экономико-математическая модель
- •210. Исходная матрица задачи
- •211. Оптимальный план формирования сырьевых зон перерабатывающих предприятий
- •Контрольные вопросы и задания
- •Литература
- •Раздел I. Общие сведения об экономико-математических методах и моделировании в землеустройстве 9
- •Глава 1. Моделирование и современные методы вычислений 9
- •Глава 2. Основные этапы развития математического моделирования в аграрно- экономической и землеустроительной науке 32
- •Глава 3. Классификация математических моделей, применяемых в земле устройстве 57
- •Раздел II. Аналитическое моделирование в земле устройстве 72
- •Глава 4. Построение и исследование аналитических моделей 72
- •Глава 5. Применение дифференциального и интегрального исчисления при построении оптимизационных аналитических моделей 92
- •Глава 9. Оценка производственных функций с использованием методов корре ляционно-регрессионного анализа 161
- •Глава 10. Экономические характеристики производственных функций и
- •Раздел IV. Применение производственных функций
- •Глава 11. Оптимизация интенсивности использования земли при землеуст ройстве 197
- •Глава 12. Планирование урожайности сельскохозяйственных культур 209
- •Глава 13. Разработка землеустроительных нормативов и решение нестан дартных задач 234
- •Раздел V. Методы математического программирования
- •Глава 14. Общая модель линейного программирования 261
- •Глава 15. Распределительная (транспортная) модель 303
- •Глава 16. Анализ и корректировка оптимальных решений 344
- •Глава 17. Дополнительные аспекты решения задач линейного программиро вания 383
- •Глава 18. Некоторые виды задач математического программирования 398
- •Раздел VI. Основы экономико-математического моделирования 436
- •Глава 19. Информационное обеспечение моделирования 436
- •Глава 20. Выбор переменных и построение ограничений задачи 451
- •Глава 21. Критерии оптимальности при решении землеустроительных задач 474
- •Раздел VII. Экономико-математические модели
- •Глава 22. Экономико-математическая модель оптимизации мероприятий
- •Глава 23. Экономико-математическая модель трансформации угодий 506
- •Глава 24. Экономико-математическая модель организации системы сево оборотов хозяйства 519
- •Глава 25. Экономико-математическая модель оптимизации структуры посевных площадей при агроэкономическом обосновании проектов внутрихо зяйственного землеустройства 553
- •Глава 26. Экономико-математическая модель проектирования комплекса противоэрозионных мероприятий в условиях развитой водной эрозии почв 566
- •Глава 31. Экономико-математическая модель оптимизации перераспреде ления земель сельскохозяйственных предприятий 614
- •Глава 32. Экономико-математические модели в схемах землеустройства 659
207. Значения переменных задачи
Переменные
Значение переменных
Рекомендуемые параметры хозяйства
Озимая пшеница товарная, га 7,13
Ячмень товарный, га 5,03
Ячмень на кормовые цели, га 3,89
Картофель товарный, га 16,62
Силосные, га 1,88
Корнеплоды, га 0,65
Озимая рожь на зеленый корм, га 0,36
Кукуруза на зеленый корм, га 0,09
Многолетние травы на сено, га 14,28
Пастбища культурные, га 2,67
Коровы, гол. 10,00
Приобретаемые органические удобрения, т 18,98
Потребность в азотных удобрениях, кг д. в. 5652,65
Потребность в фосфорных удобрениях, кг д. в. 5007,83
Потребность в калийных удобрениях, кг д. в. 5339,10
Производственные затраты, руб. 21263,96
Капиталовложения в строительство зданий и сооружений, руб. 28000,00
643
Продолжение
Переменные
Значение переменных
Капиталовложения в приобретение сельхозтехники, руб. 28218,39
Капиталовложения в приобретение автотранспорта, руб. 2481,94
Капиталовложения в приобретение продуктивного скота, руб. 7276,00
Капиталовложения, всего, руб. 65976,33 Общая земельная площадь, га 52,58
Площадь пашни, га 49,92
Привлеченный труд, чел.-ч 967,93 Производство молока, т 40,00
Производство товарного зерна, т 46,14
Производство товарного картофеля, т 415,56
Ожидаемый объем неиспользованных ресурсов и ожидаемый избыток сверх необходимого производства, ц
Производство кормов, всего 324,06 Производство переваримого протеина 33,66
Производство кормовой соломы 206,65
Производство подстилочной соломы 245,98
Производство зеленых кормов (16 июня —15 июля) 26,66
Производство зеленых кормов (16 сентября—1 октября) 142,52
Капитальные вложения, руб. 14023,67
Контрольные вопросы и задания
Какие способы моделирования существуют при определении оптимального размера и структуры производства крестьянского хозяйства?
Какие показатели могут применяться в качестве критерия оптимальности?
Каковы основные ограничения модели?
Назовите источники информации для вычисления технико-экономических коэффициентов и объемов ресурсов в данной задаче.
Опишите особенности подготовки исходной информации для данной задачи и приведите примеры.
Изложите алгоритм работы пакета программ по оптимизации размера и структуры крестьянского хозяйства.
Г л а в а 31
ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ОПТИМИЗАЦИИ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
31.1. ПОСТАНОВКА И ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ
При межхозяйственном землеустройстве часто возникает задача перераспределения земель между хозяйствами. Это бывает в следующих случаях.
Во-первых, при устранении недостатков землевладения и землепользования (дальноземелья, чересполосицы, изломанности границ и т. д.). При этом, если сохраняются сами хозяйства, ис-
644
пользуются следующие методы: обмен равновеликими (равноценными) и неравновеликими (неравноценными) участками; их безвозмездная передача другим хозяйствам; выкуп или взятие в аренду земельных участков.
Во-вторых, в силу ряда экономических и социальных причин (недостаток финансовых, трудовых и других ресурсов) некоторые сельскохозяйственные предприятия, имеющие землю в собственности, вынуждены продавать или передавать в аренду часть своих земель, находя таким образом денежные средства для организации и повышения эффективности производства на оставшейся территории.
В-третьих, во время земельных реформ, изменения форм собственности на землю и организационно-правового статуса хозяйств, разделения земель на доли (паи), перерегистрации и реорганизации сельскохозяйственных предприятий, выделения земельных фондов различного назначения земли могут передаваться местной администрации, вновь образуемым хозяйствам, предоставляться и изыматься для нужд промышленности, транспорта и иного несельскохозяйственного использования, природоохранных целей и т. д.
Итак, задача перераспределения земель при межхозяйственном землеустройстве является одной из главных.
При перераспределении земель между сельскохозяйственными предприятиями с экономической точки зрения важно обеспечить оптимальные пропорции между имеющимися в хозяйствах трудовыми ресурсами, основными и оборотными фондами, возможностями привлечения и использования инвестиций и размером землевладений с определенной структурой угодий. При этом основанием для перераспределения земель являются не столько внешние признаки в виде размера землевладения (землепользования) хозяйства, его конфигурации, компактности, местоположения, сколько влияние их на хозяйственную деятельность, экономику сельскохозяйственного предприятия, состояние и использование его земель.
Перераспределение земель может осуществляться как между хозяйствами, входящими в какое-то территориально-производственное объединение, имеющее общую цель или средства, так и между самостоятельными сельскохозяйственными предприятиями, связанными между собой территориально.
И в том и в другом случае при перераспределении земель имеется множество вариантов, наилучший из которых может быть найден с использованием экономико-математических методов и моделей.
В процессе межхозяйственного землеустройства необходимо так перераспределить земли между сельскохозяйственными предприятиями, чтобы выдержать общий их баланс и, уложившись в имеющиеся хозяйственные ресурсы (трудовые, денежно-матери-
645
альные), обеспечить максимальную экономическую эффективность сельскохозяйственного производства.
Составим экономико-математическую модель задачи.
За основные переменные хцк примем площади /-го вида угодья (/'е М),у-го способа использования (существующая площадь, изымаемая площадь, присоединяемая площадь), /е й в к-м хозяйстве (ке ТУ),
где М— множество видов угодий;
0. — подмножество способов использования угодий; ./V— подмножество хозяйств.
Задача имеет блочную структуру с числом блоков, равным числу хозяйств, и связующим блоком.
На неизвестные накладываются следующие ограничения. /. Ограничения в блоках.
1. По расчету проектных площадей угодий /-го вида в к-м хо зяйстве (х,к):
1,хук-х1к=0,1еМ,кеЫ. НО
В данном ограничении переменные, характеризующие существующие и присоединяемые площади угодий, имеют коэффициент + 1, а изымаемые площади — 1.
2. По существующим площадям угодий /-го вида в к-м. хозяй стве (Р1к):
ху*=Р/ь ''е М, ке Ы, )е (?,.
Разделим подмножество 0 на две части:
и — первая часть подмножества, характеризует фактические площади угодий на год землеустройства;
(22 — вторая часть подмножества, характеризует перераспределяемые площади по проекту землеустройства.
3. По расчету общих проектных площадей землевладения (зем лепользования) к-х хозяйств (хк):
1х1к-хк=0,кеМ.
4. По трудовым ресурсам в к-х хозяйствах (7*):
%11кх1кЩ> ке^
где 111с — норма затрат труда на единицу площади /-го вида угодья в к-м хозяйстве, чел.-дн.; Тк — размер трудовых ресурсов в к-м хозяйстве в растениеводстве, чел.-дн.
5. По гарантированному производству продукции ^-го вида с угодья в к-м хозяйстве:
ЪУ1к8х1к>Ук3,кеМ,5еК, 646
где Уж— выход продукции .У-го вида с /-го угодья в к-и хозяйстве; Л —подмножество видов продукции; 5— число видов продукции; Кы — объем гарантированного производства продукции 5-го вида в к-и хозяйстве.
6. По затратам денежных средств на куплю-продажу и аренду земельных участков:
X !аукхт<Ак,кеМ,
где ау/с— стоимость (продажная цена) единицы площади /-го угодья в к-и хозяйстве; Ак — общий размер денежных средств, имеющихся в хозяйстве на выкуп земельных участков (единовременные затраты).
При постановке ограничений данного вида следует иметь в виду, что арендная плата — это ежегодный платеж. Поэтому в случае арендных отношений названное выше ограничение изменяет коэффициенты и константы.
В случае, если вместе с куплей-продажей применяется и аренда земель, ставятся два ограничения.
7/. Ограничения в связующем блоке.
7. Баланс площадей:
а) баланс общей площади (Р0):
1хк<Р0,
б) баланс площадей угодий /-го вида (Р,):
^х1к<Р;, /еМ;
кеМ
в) баланс перераспределяемых между хозяйствами площадей:
кеЫ
8. Условие неотрицательности переменных:
хук>0,х1к>0,хк>0.
В случае, если сельскохозяйственные предприятия, затрагиваемые межхозяйственным землеустройством, являются участниками объединения, имеющего общую цель, например по производству каких-либо видов продукции, ограничение 5-го вида может переноситься в связующий блок. Тогда в процессе решения задачи будут не задаваться, а устанавливаться наиболее целесообразные объемы производства этой продукции в хозяйствах. В этом же случае в связующем блоке могут участвовать и отдельные ресурсные
647
ограничения, которые формируются в интересах всего объединения, например распределение средств защиты растений или минеральных удобрений, поставляемых в порядке бартерных сделок.
Следует также иметь в виду, что в число основных переменных данной задачи может быть включено и поголовье различных видов скота. Оно может считаться заданным или перераспределяться в процессе решения. Тогда в число ограничений данной задачи будут вводиться условия по кормам, вместимости животноводческих построек, гарантированному производству продукции животноводства.
В качестве целевой функции данной задачи может использоваться следующая:
7.= X Хс^хЛ-^тах(тт),
где с1к— коэффициент, учитывающий уровень эффективности использования угодий /-го вида в к-и хозяйстве.
Научные исследования в области оценки эффективности межхозяйственного землеустройства в настоящее время продолжаются. Поэтому в качестве критерия оптимальности данной задачи могут использоваться и другие показатели.
