- •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
108. Средние значения коэффициентов урожайности культур в зависимости
от предшественников*
Культуры
Предшественники |
озимая рожь |
ячмень |
лен |
кормовые корнеплоды |
картофель |
однолетние травы |
многолетние травы |
Озимая рожь |
** |
0,87 |
0,93 |
0,97 |
1,00 |
0,97 |
0,92 |
Ячмень |
0,93 |
— |
— |
0,99 |
1,00 |
0,92 |
0,93 |
Лен |
0,95 |
0,93 |
_ |
0,85 |
0,89 |
— |
— |
Кормовые корне- |
— |
0,98 |
— |
— |
0,87 |
— |
— |
плоды |
|
|
|
|
|
|
|
Картофель |
0,97 |
1,00 |
1,03 |
1,00 |
— |
1,00 |
— |
Однолетние травы |
0,98 |
0,93 |
— |
— |
0,90 |
— |
0,91 |
Многолетние травы |
1,00 |
0,94 |
1,01 |
— |
1,00 |
— |
1,00 |
* Методические рекомендации по проектированию севооборотов в колхозах и совхозах Нечерноземной зоны РСФСР/Под ред. К. И. Саранина, С. Н. Волкова, Н. Н. Кочергина,— М.: НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны. 1986.-С. 126.
"Прочерк означает нецелесообразность или недопустимость посева по соответствующему предшественнику.
Расчет по приведенной выше формуле дает:
У, = 1,875 ■ 80 • 0,87 = 130,5 ц с 1 га; У2= 1,875- 100-1,0= 187,5 ц с 1га.
Таким образом, на втором участке урожайность картофеля будет выше на 57 ц с 1 га.
Методика вычисления значений 3,у в зависимости от производительных и территориальных свойств земли изучается в курсе «Экономика землеустройства» (Волков С. Н. Экономика землеустройства. — М.: Колос, 1996. — С. 131 — 133). В том случае, если какую-то культуру по условиям предшественников или другим природным факторам (высокая степень эродированности, ув-мажненности, засоренности) размещать на каком-то участке нецелесообразно, значение С1} при решении задач на максимум принимается равным нулю.
Следует отметить, что при решении задач данного типа могут применяться и другие критерии оптимальности:
в районах водной эрозии почв — минимум объема смываемой почвы, а в районах ливневой эрозии — максимум проективного покрытия почв растительностью (Волков С. Н. Оптимальное планирование и проектирование использования земельных угодий в условиях водной эрозии почв. Дисс. канд. эк. наук. — М., 1«>77.-С. 172);
при однородном почвенном покрове и сильных различиях в удаленности земельных участков — на минимум прямых затрат па производство продукции;
341
при хороших территориальных условиях производства и больших различиях в плодородии земель — на максимум стоимости валовой продукции.
В практической деятельности землеустроительных органов при обслуживании сельскохозяйственных предприятий используются специальные пакеты прикладных программ, основанные на данной методике; они позволяют автоматизировать все расчеты.
Распределительным методом линейного программирования могут решаться и другие землеустроительные задачи; некоторые из них будут рассмотрены в следующих главах.
Контрольные вопросы и задания
Какие исходные данные нужны для постановки транспортной задачи?
Какие транспортные задачи называются сбалансированными? Запишите условие сбалансированности в общем виде.
Назовите типы ограничений, задаваемых при постановке транспортной задачи, и запишите их в общем виде.
Что представляет собой целевая функция транспортной задачи? Запишите и общем виде выражение для этой функции.
Какие виды требований могут предъявляться к целевой функции? Приведите примеры задач с различными видами требований к целевой функции.
6. Назовите отличительные особенности распределительных (транспортных) задач.
Приведите примеры землеустроительных задач, решаемых с помощью транс портной модели. Перечислите основные виды таких задач.
Каков общий вид транспортной таблицы?
Что такое решение транспортной задачи? Какие решения называют допусти мыми, оптимальными, базисными?
Что называют опорным планом (опорным решением) транспортной задачи?
Каковы основные этапы общей схемы решения транспортной задачи?
Какие виды проверок следует осуществлять при проверке любого допусти мого решения транспортной задачи?
Что такое «проверка решения по строкам и столбцам»?
Что такое «проверка решения по числу занятых клеток»?
Назовите разновидности методов нахождения опорного решения. Качественно опишите, в чем заключаются их различия.
Назовите основные пункты алгоритма метода минимального элемента, мы полняемые на каждом шаге.
Чем отличаются методы максимального элемента и минимального элемен та?
Назовите основные пункты алгоритма метода аппроксимации, выполняс мые на каждом шаге.
Чем различаются алгоритмы метода аппроксимации в случае минимизации и максимизации целевой функции?
Нужно ли вычеркивать одновременно и строку, и столбец транспортом таблицы, если на очередном шаге поиска опорного решения новые значения иеко торой величины А1 и некоторой величины В^ стали равными нулю?
По каким правилам строится цикл, используемый для преобразования ре шения, размещенного в транспортной таблице?
Что такое оценка испытуемой клетки? Как она связана с циклом?
Можно ли для одной и той же испытуемой клетки построить два цикла'1
Определите понятия «потенциалы поставщика» и «потенциалы потребив ля».
Какова связь потенциалов с целевой функцией?
342
I
Как оценки свободных клеток связаны с потенциалами?
Каким образом, используя оценки свободных клеток, можно проверить данное решение на оптимальность, если целевая функция задачи максимизируется? минимизируется?
Дайте качественное описание процедуры последовательного улучшения опорного решения транспортной задачи.
Каким образом выбирают испытуемую клетку при построении цикла для улучшения решения транспортной задачи в случае минимизации целевой функции? В случае ее максимизации?
В каком порядке помечаются знаками «+» и «—» вершины цикла?
Как определяется величина ресурса, перемещаемого по циклу, при изменении решения транспортной задачи? Как при таком перемещении меняется заполнение клеток, в которых находятся вершины цикла?
Как изменяется целевая функция после преобразования решения транспортной задачи с помощью цикла? Приведите обшую формулу для определения такого изменения.
Какие транспортные задачи называют несбалансированными (открытыми)?
Каковы основные этапы изменения транспортной таблицы при приведении несбалансированной задачи к сбалансированному виду?
Какие численные значения величин С,у, соответствующие фиктивному поставщику ресурса или фиктивному потребителю ресурса, задают при приведении задачи к сбалансированному виду?
Каким образом при постановке транспортной модели учитывают дополнительные ограничения вида х^> №
В каком случае при учете ограничения вида хц> О из таблицы должен вычеркиваться столбец? строка?
Каким образом при постановке транспортной модели учитываются дополнительные ограничения видаХу= ТР.
Что такое блокировка клетки? Когда она осуществляется в случаях минимизации и максимизации целевой функции? Каков смысл блокировки клетки?
Учитываются ли при постановке транспортной задачи ограничения вида \,у< ТР. Если учитываются, то на каком этапе решения задачи?
Что такое вырожденные решения транспортной задачи?
При каких исходных данных возможно возникновение вырожденных решений?
Охарактеризуйте особенности определения опорного решения транспортной задачи в случае его вырожденности.
Опишите особенности алгоритма последовательного улучшения решения транспортной задачи при наличии вырожденных решений.
Каким образом при формировании окончательного решения учитывается исходная несбалансированность задачи?
Каким образом при формировании окончательного решения учитываются ограничения вида х,у>.0? вида ху= ТР. Ху<В?
Назовите основные особенности задач закрепления пастбищ за животноводческими фермами. Какими могут быть критерии оптимальности в таких задачах?
Какие реальные факторы делают актуальной задачу закрепления пастбищ за животноводческими фермами? Приведите примеры.
Чем объясняется важность задач по устранению недостатков землепользования хозяйств?
Какими могут быть критерии оптимальности в задачах устранения недо-■ тлтков землепользования? Какая исходная информация требуется для их поста-попки?
Чем объясняется актуальность задачи дифференцированного размещения культур по участкам пашни различного плодородия?
Какие критерии оптимальности могут использоваться при решении задач ипфференцированного размещения культур по участкам различного плодородия?
Как можно оценить значение дифференцированного по участкам земли чи-1 I ого дохода?
343
