- •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
Глава 13
РАЗРАБОТКА ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫХ НОРМАТИВОВ И РЕШЕНИЕ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ
13.1. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА
При составлении проектов землеустройства часто возникает необходимость обосновать различные варианты территориального размещения объектов строительства (населенных пунктов и
234
производственных центров — бригадных и общехозяйственных щюров, токов, элеваторов, животноводческих ферм). Выбор наилучшего варианта при этом возможен на стадии предварительного (эскизного) проектного решения при проведении укрупненных расчетов с использованием различных нормативов.
При осуществлении таких расчетов объем капитальных вложений на строительство объектов, как правило, выражают линейной функцией вида
у=а0+(цх,
где у — суммарные затраты капитального характера на строительство объектов, руб.; х — размер объекта, единиц; а0, а, — коэффициенты уравнения.
Размер объекта может выражаться в различных единицах измерения: по населенным пунктам — численность жителей; по животноводческим фермам — основное поголовье скота (птицы); по гаражам — количество автомобилей; по хранилищам — объем хранимой продукции; по объектам освоения земель и мелиорации—площадь, на которой проводятся работы, и т.д.
Удельные капиталовложения (капитальные затраты в расчете на указанную единицу измерения) выражаются производственной функцией, имеющей вид гиперболы, что нетрудно понять, разделив общие затраты (у) на величину объекта (х):
У_ар+а\х_„ < а0
Таким образом, чем больше размер объекта, тем меньше удельные капитальные затраты. Так, например, Н. А. Кузнецовым суммарные затраты на строительство поселков (жилищное, культурно-бытовое строительство, создание инженерных сетей и благоустройство) предлагалось определять, исходя из следующего линейного соотношения:
,4 = 481,2 + 9,4^,
где А — затраты на строительство поселка в ценах 1981 г., тыс. руб.; N— число жителей (500 < №< 5000).
В этом случае удельные капиталовложения на строительство поселка равны:
А 481,2 9,4К 481,2 _. —=——+——=——+9,4.
N N N N
В практике землеустройства аналогичные данные получают путем экономико-статистической обработки стоимости строительства по типовым проектам или реальным (уже построенным)
объектам.
235
Методика расчетов с использованием уравнения гиперболы показана на конкретном примере в таблице 43.
43. Зависимость между размерами молочной фермы и удельными капиталовложениями
Размер фермы, голов |
Удельные капиталовложения, руб. Су) |
Размер фермы, сотен голов (*) |
1 X |
1 х2 |
У_ X |
Расчетное значение У |
200 |
2423 |
2 |
0,5000 |
0,2500 |
1211,5 |
2519,3 |
400 |
2123 |
4 |
0,2500 |
0,0325 |
530,7 |
1999,0 |
600 |
1940 |
6 |
0,1666 |
0,0277 |
323,3 |
1825,5 |
800 |
1820 |
8 |
0,1250 |
0,0156 |
227,5 |
1738,8 |
1000 |
1716 |
10 |
0,1000 |
0,0100 |
171,6 |
1686,8 |
1200 |
1673 |
12 |
0,0833 |
0,0069 |
139,4 |
1652,1 |
1600 |
1335 |
16 |
0,0625 |
0,0039 |
83,4 |
1608,7 |
5800 |
13030 |
58 |
1,2874 |
0,3766 |
2687,4 |
13030,2 |
Система нормальных уравнений имеет вид:
700+1,2874^=13030; 1,287400+0,37660! =2687,4.
Ее решение дает ах = 2081,3, а а0= 1478,68. Таким образом, уравнение регрессии выглядит так (перейти к исчислению в головах, а не в сотнях голов):
У
=1478,68+208130'8;
200<х<1600.
Тесноту криволинейной связи можно определить, вычислив корреляционное отношение (индекс корреляции) по формуле
т2=-/
п г п
Здесь у] — фактическое значение зависимой переменной; Уу —значение зависимой переменной, рассчитанное по уравнению; у — среднее значение зависимой переменной.
Расчеты показывают, что о2 =103 636, ар =17222,07, 7? = 0,91.
Таким образом, уравнение в высокой степени соответствует изучаемому процессу.
236
Для малых выборок статистическая надежность корреляционного отношения (индекса корреляции) определяется по формуле
1-К2
I де п — число наблюдений (измерений).
Если |/?| >ЗоЛ, то полученная связь и уравнение считаются надежными («правило трех сигм»). В нашем случае:
о д^1"0^34
=-^-=0,074, Зак
= 0,222,
Л
=
0,91 > 0,222, что гово-
-У5 2,236 риг о надежности выявленной связи.
При составлении проектов землеустройства указанные зависимости могут быть использованы при оценке различных вариантов размещения ферм по территории сельскохозяйственного предприятия, когда концентрация поголовья скота, с одной стороны, позволяет снизить капитальные затраты на строительство, ммортизационные и эксплуатационные расходы, с другой стороны, приводит к увеличению транспортных затрат на перевозку фузов. Сопоставление этих величин позволяет выбрать наилучшее проектное землеустроительное решение.
13.2. ОЦЕНКА РАЗМЕЩЕНИЯ ПОЛЕЙ СЕВООБОРОТОВ ПО УСЛОВИЯМ КОНФИГУРАЦИИ
Конфигурация полей севооборотов и рабочих участков илияет на производительность сельскохозяйственной техники. Практика показывает, что чем больше длина гона (основной показатель, характеризующий конфигурацию полей) на полях правильной формы, тем меньше затраты на холостые повороты и заезды сельскохозяйственной техники, выше производительность труда при проведении полевых работ. Исследования показывают, что зависимость между затратами на холостые повороты и заезды техники от длины гона (х) выражается уравнением гиперболы.
Расчет параметров уравнения приведен в таблице 44. Исполь-|уя эти данные, построим следующую систему нормальных уравнений:
12^+30,4574^=149,900; 30,457а0+155,66% =674,117.
237
^ы~
оо
■М
Я
§
л
5» О)
,\^)О0^СГ''-Л4^^Ю ^-
Й^^У^^-00-40 - ^ ^ ^ те
I 4:1
Й^УЛЧЧ05,10 о (3 й ~ о
•Г-^ оо -^ ^4 >— оч <-о М'кмУо V
(О
(-о
и
СИ К)
.. ^- ^- о о о- ~ - - - - м
СГ\ О \0 <^п ОЧ Ю
1
О"
I
4^
о
о I I I I I I I I к-(л'-»о §и>4^"оч"ооо"ооо">- оойЬз
^ЧОЧОЧ0ЧОЧОЧОЧОЧО56»ОО
I 41
Г—
■***!
~~4
Ч-» \>^ 14^ •—
,
[О
ОО (О ■** 4^ <-* Си.
•ГаЬ аЪ; й г; & Й *; §-; то
