
книги из ГПНТБ / Курцев, И. В. Комплексное решение вопросов интенсификации сельскохозяйственного производства
.pdfний, коренное улучшение сенокосов и пастбищ, ограни чиваются в условиях задачи их возможным поступлени ем за период до 1980 г. Необходимый объем материаль ных затрат и эксплуатационных расходов определяется
врешении задачи.
Вкачестве одного из ограничений, вызванных осо
бенностями сельскохозяйственного производства, явля ется условие, по которому площадь посева озимых зер новых должна обеспечиваться предшественниками, уби раемыми раньше наступления лучших сроков сева озимых. В данных условиях такими предшественниками, кроме чистого пара, могут быть силосные культуры, многолетние и однолетние травы, горох. Кроме того, специальными ограничениями устанавливается, что зер новые культуры в структуре посевных площадей долж ны занимать не более 70%. В определенных интервалах ограничиваются также площади некоторых других культур: технических, овощей, картофеля.
Ограничением по необходимому объему производства выступает обязательное производство товарной продук ции в объемах, обеспечивающих выполнение государ ственных плановых заданий.
Критерий оптимальности решения задачи — получе ние максимального чистого дохода. Выбор данного кри терия объясняется тем, что максимум чистого дохода достигается при обязательном выполнении государствен ных плановых заданий по заготовке отдельных видов продукции. С учетом же эффективности отраслей в дан ных условиях производство более выгодных продуктов будет превышать плановые показатели.
Составление задачи экономико-математического обоснования основных элементов системы ведения сель ского хозяйства предусматривает одновременное исполь зование как отчетных данных, так и разнообразных нормативных материалов, на базе которых определя ются конкретные значения многих технико-экономиче ских показателей.
По условиям рассматриваемой задачи, в ходе ее ре шения на основе оптимизации основных элементов, пре дусмотрено планирование урожайности культур, струк туры стада, рационов кормления скота, затрат труда, тракторного парка и материально-денежных средств на производство продукции. При этом заранее задаются
60
лишь верхние и нижние границы, в которых могут из меняться и устанавливаться значения этих показателей при тех или иных условиях. При решении задачи каж дая из конкретных величин показателей находится в функциональной зависимости от воздействующих факто ров и условий, что наиболее полно соответствует сути оптимального программирования и позволяет лучше ис пользовать преимущества экономико-математических методов в планировании.
Решение основных вопросов развития растениеводства и животноводства
Обоснование урожайности сельскохозяйственных культур проводится на основе ее функциональной за висимости от количества важнейших элементов питания (азота, фосфора, калия), получаемых растениями при внесении удобрений, и комплекса мероприятий по си стеме обработки почвы, включая сроки проведения ра бот, применение которого наиболее целесообразно при данных условиях и известных производственных ресур сах. Одновременно с этим рост урожайности и работы по внесению удобрений обеспечиваются необходимыми дополнительными трудовыми, денежными и материаль ными ресурсами.
Для определения урожайности по каждой культуре ' в задачу введены нижняя и верхняя границы возмож ного ее уровня. За нижнюю границу принята фактиче ская урожайность в колхозах и совхозах республики в среднем за 1966—1970 гг. Верхней границей служит средняя урожайность госсортоучастков, расположенных на территории республики.
Применение достаточного количества удобрений на высоком агротехническом фоне позволяет сортоучасткам получать более высокие урожаи по сравнению с кол хозами и совхозами (табл. 5), что свидетельствует о больших возможностях увеличения урожайности культур.
Искомый уровень урожайности по культурам опреде ляется как средневзвешенная величина нижней и верх ней границ урожайности, полученных в результате ре шения.
61
Т а б л и ц а 5
Урожайность некоторых сельскохозяйственных культур в Татарской АССР за 1966—1970 гг.
(в среднем за год, ц]га)
Посевы
Озимая пше ница |
Озимая рожь |
Яровая пше ница |
Картофель |
Фабричная сахарная |
свекла |
Кукуруза на силос |
Многолетние травы на сено |
Однолетние травы на сено |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Производственные по |
15,3 |
12,5 |
15,9 |
119 |
151 |
108 |
13,5 |
15,8 |
севы ......................... |
||||||||
Посевы на госсорто- |
22,3 |
23,2 |
22,5 |
141 |
235 |
234 |
28,8 |
33,7 |
участках ................. |
Условия по применению удобрений вводятся по азо ту, фосфору и калию. Данная часть модели задачи по казана в табл. 6.
По переменным растениеводства для сокращения таблицы представлена лишь яровая пшеница с макси мальным (II) и минимальным (I) возможными уровня ми урожайности, а из отраслей животноводства (для определения выхода навоза) — крупный рогатый скот с одним из возможных вариантов структуры стада и ов цеводство.
Технико-экономическими коэффициентами по отрас лям растениеводства являются количества удобрений по их видам в центнерах стандартных туков, необходимых для получения данного уровня урожайности. Эта по требность рассчитывается по выносу питательных ве ществ из почвы.
Удовлетворение потребности растений в питательных элементах предусматривается за счет использования ми неральных и органических удобрений.
Количество минеральных удобрений по видам опре деляется переменными 5—•7.
Поступление удобрений с навозом поставлено в за висимость от размера животноводческих отраслей (пе ременные 3—4) и рационов кормления скота '.
1 Расчеты проведены по нормам выхода навоза с единицы каж дого вида корма, и, таким образом, с изменением типа кормления животных меняется выход навоза.
62
Формулировка условий по удобрениям
|
|
|
|
|
|
|
Переменные |
|
|
|
1 | |
2 |
3 |
4 |
5 |
е |
7 |
|
Единица |
Пшеница |
|
|
|
Минеральные |
|
|
Ограничения |
яровая |
|
|
|
удобрения |
|
||
измерения |
|
|
Крупный |
Овце- |
|
|
|
|
|
|
|
|
рогатый |
вод- |
|
|
|
|
|
I |
II |
скот |
CTDO |
N |
р |
К |
|
|
|
|
|||||
Удобрения N . . . |
ц стан |
|
|
|
|
|
|
|
|
дартных |
1,88 |
4,64 |
|
|
—1 |
|
|
|
туков |
|
|
|
|
|||
Удобрения Р . . . |
» |
0,51 |
2,54 |
|
|
|
—1 |
|
Удобрения К . . . |
» |
0,07 |
0,52 |
|
|
|
— 1 |
|
Использование ми |
|
|
|
|
|
|
|
|
неральных удоб |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
рений ................. |
» |
|
|
|
|
1 |
||
Использование на |
|
|
|
— 11,97 |
— 2,00 |
|
|
|
воза ..................... |
т |
|
|
|
|
|
||
Использование тор |
|
|
|
|
|
|
|
|
фа ..................... |
» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и |
|
8 |
9 |
10 |
|
Навоз |
|
|
|
|
|
|
Правая |
а> |
|
Торф |
часть |
СП |
|
|
|
X |
|
|
|
4 |
5 1 |
|
|
о |
|
|
|
5 а |
S |
|
|
О >» |
|
|
|
3 2 |
S п |
|
|
— 0,16 |
|
— 0,07 |
< 0 |
— 0,16 |
|
— 0,06 |
< 0 |
— 0,13 |
|
— 0,01 |
< 0 |
|
|
|
< 7 000 000 |
1 |
I |
|
= 0 |
|
|
1 |
<15 000 000- |
Целевая функция |
руб. |
8,76 16,29 87,80 |
3,77 |
максимум |
По формулировке условий, когда коэффициенты, вы ражающие потребность в удобрениях, введены со зна ком «+», а коэффициенты — источник поступления — со знаком «—», выполняется требование, что поступле ние удобрении будет не меньше их потребности.
В задачу включены затраты труда, тракторного пар ка и эксплуатационные расходы, связанные с внесением минеральных и органических удобрений. Затраты произ водственных ресурсов на внесение удобрений относятся на культуры в том объеме, в каком целесообразно при менение удобрений.
Объем применения удобрений, навоза и торфа в пре делах их возможного поступления определяется при ре шении задачи. Результаты решения определяют также наиболее выгодное в конкретных условиях распределе ние удобрений по культурам.
Условия по агротехнике возделывания сельскохозяй ственных культур дифференцированы для каждого из возможных уровней урожайности по всем культурам. С учетом особенностей отдельных культур по минималь ной и максимальной границам урожайности установле на определенная система мероприятий по их возделы ванию.
Каждая операция представлена самостоятельным ограничением. При такой постановке задачи решение вопроса о комплексе приемов по возделыванию культур в связи с планированием урожайности тесно связано с обоснованием рационального использования ресурсов — земли, труда, тракторного парка и др. Существенное влияние оказывает также наличие капиталовложений на пополнение тракторного парка.
В состав ограничений включены все основные виды работ. Коэффициенты при переменных, выражающих площади сельскохозяйственных культур по двум грани цам урожайности, показывают кратность проведения той или иной операции, необходимой для получения со ответствующего уровня урожайности.
Кроме различий в составе и кратности работ, по та ким их видам, как вспашка зяби и осенняя культива ция, предусмотрены разные сроки их проведения для каждого уровня урожайности. Для минимальной гра ницы урожайности допускается вспашка поздней зяби, для максимального уровня необходима ранняя зябь.
G4
В случае ранней вспашки проводится осенняя культива ция зяби. Для максимального уровня урожайности ста вятся в большинстве случаев как необходимые условия: ранняя зябь, предварительное лущение стерни и осен няя культивация или лущение зяби. В отличие от ми нимальной по максимальной границе урожайности для большинства культур предполагается лучшая предпо севная подготовка почвы, проведение узкорядного или перекрестного сева вместо рядового, прикатывание до или после посева. По пропашным культурам для верх него уровня урожайности увеличивается количество междурядных обработок.
Таким образом, урожайность сельскохозяйственных культур устанавливается в зависимости от размеров применения удобрений и комплекса мероприятий по воз делыванию культур, оптимальное решение которых оп ределяется, в свою очередь, также в ходе решения за дачи с учетом их связей с другими факторами произ водства.
Структура стада крупного рогатого скота в задаче экономико-математического обоснования основных эле ментов системы ведения сельского хозяйства определя ется в процессе решения. Для этого отрасли животно водства вводятся в матрицу несколькими переменными, каждой из которых соответствует определенная струк тура стада. Например, по крупному рогатому скоту це лесообразно рассмотрение двух вариантов структуры стада, рассчитанных или на максимальное производство молока, или на максимальное производство мяса при законченном обороте стада. Из этих двух крайних ва риантов в качестве оптимального может быть выбрано какое-то промежуточное решение. В зависимости от конкретных условий можно предусмотреть также вывод молодняка, прием на доращивание и другие варианты. По свиноводству возможно включение вариантов с раз личным соотношением основных и разовых свиноматок.
Условия задачи предусматривают определение опти мальной структуры рационов кормления животных. В рацион при решении задачи подбираются преимуще ственно такие корма, производство и использование которых наиболее выгодно с точки зрения общей эконо мической эффективности сельскохозяйственного произ
водства в соответствии с целевой функцией — получе-
3-330 |
65 |
мнем при заданных условиях максимального чистого дохода.'
Но при этом необходимо учитывать физиологические особенности животных в отношении использования от дельных групп кормов. Выполнение этого требования достигается тем, что по тем видам животноводства, для которых рацион кормления заранее не определен, уста новлены допустимые нижняя и верхняя границы содер жания в рационе кормления различных видов кормов.
Удовлетворение потребности животных в кормах по минимальной границе условиями задачи гарантируется. Недостающее до общей потребности количество кормов в кормовых единицах удовлетворяется за счет кормов, производство и использование которых в условиях дан ной зоны наиболее целесообразно. Часть матрицы по формулировке условий, определяющих рационы кормле ния и продуктивность скота, показана в табл. 7.
В приведенном примере получение минимально тре буемого количества кормов по их группам обеспечива ется ограничениями 1—6. Технико-экономические коэф фициенты этих ограничений по отраслям растениевод ства выражают количество получаемых от каждой культуры кормов и вводятся с отрицательным знаком, по отраслям животноводства — потребность в кормах по минимальной границе содержания их в рационе или об щая их потребность, когда рацион установлен заранее, с положительным знаком. В правой части при форму лировке условий производства ^ 0 кормов будет не меньше минимальной их потребности.
Количество кормов, содержащееся в рационе по ми нимальным границам, еще не удовлетворяет общей по требности в кормах. В то же время количество кормов, поступающих сверх минимально установленных границ,
вобщей сумме превышает недостаток.
Всвязи с этим формулировка условий по определе нию рационов требует введения ряда вспомогательных переменных. Эти переменные, обозначенные в нашем примере номерами 7—12, соответствуют группам кор мов. Их значения показывают, сколько кормов каждой группы должно содержаться в рационе данного вида животных сверх минимальной границы.
Ограничения 7—12 обеспечивают получение каждого вида кормов сверх минимальной, но не выше макси-
66
с
с
%
1
2
3
4
5
б
7
8
9
10
11
12
13
Формулировка условий по рационам крупного рогатого скота
|
|
|
|
|
Переменные |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 10 и 12 |
||
Единица |
|
|
Растениеводство |
|
|
Увеличение в рационе |
|||||
|
|
|
, |
|
|
||||||
измерения |
ячмень фуражный |
сахарная свекла на корм |
кукуруза на силос |
многолет ние травы на сено |
естествен ные сено косы |
естествен ные паст бища |
|
|
кормов |
|
|
|
концентраты |
сено |
солома |
силос |
сочные зеле ные |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
!: |
|
|
|
|
ц кормо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
—12,08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
единиц |
|
|
— 15,00 |
—0,32 |
|
|
1 |
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
»—4,24
» |
—22,33 |
|
1 |
> |
—49,37 |
— 15,00 |
1 |
» |
|
1 |
Т а б л и ц а 7
рогатый |
Правая |
Крупный скот |
часть |
|
|
4,65 |
<0 |
4,65 |
<0 |
0,87 |
<0 |
4,65 |
СО |
3,79 |
<0 |
6,98 |
<0 |
> |
1 |
|
— 10,20 |
<0 |
> |
1 |
|
—4,65 |
<0 |
» |
1 |
1 |
—5,52 |
с о |
|
— 17,80 |
с о |
||
» |
|
1 |
—6,11 |
с о |
> |
|
1 |
- 1 1 , 6 4 |
СО |
|
1 I 1 |
I 1 1 |
—20,94 |
= 0 |
|
|
|
1 |
|
руб. |
|
|
60,29 |
макси- |
|
|
|
|
мум |
мальной границы их содержания в рационе. По этой группе условий технико-экономические коэффициенты по отраслям животноводства представляют записанную с обратным знаком разность между верхним н нижним пределами содержания кормов в рационе.
Балансирование рациона достигается ограничени ем 13, в котором по векторам животноводческих отрас лей поставлены с обратным знаком коэффициенты, по казывающие, сколько нужно в общей сложности кормов для обеспечения потребности без учета кормов, полу чаемых по минимальным границам.
Кроме альтернативного решения вопросов об исполь зовании тех или других групп кормов, условиями задачи предусматривается возможность свободного определе ния культур, за счет которых наиболее целесообразно удовлетворение потребности в кормах внутри каждой из этих групп. Источниками концентрированных кормов могут быть ячмень, овес, горох, вика. Источниками се на — естественные сенокосы, а также посевы многолет них и однолетних трав. Аналогично решаются вопросы поступления силоса, сочных и зеленых кормов.
Таким образом, структура рационов в задаче опре деляется на основе комплексной оценки экономической эффективности производства и использования кормов.
Совершенствование материально-технической базы сельского хозяйства
Условия по обеспечению сельскохозяйственного про изводства материально-технической базой учитывают
наиболее главные |
направления |
капитальных вложе |
ний — приобретение |
тракторов и |
сельскохозяйственных |
машин, строительство производственных помещений и сооружений, коренное улучшение естественных сеноко сов и пастбищ.
Расчет капиталовложений на приобретение тракто ров в задаче ведется по маркам. При этом приняты во внимание лишь наиболее распространенные марки трак торов— Т-150, ДТ-75М, МТЗ-80.
В этой части задачи, по которой определяется состав тракторного парка, неизвестными величинами являются объемы работ по каждой операции, выполняемой дан ной маркой трактора. Предусмотрена возможность вы
68
бора марки трактора, целесообразного для выполнения основных видов тракторных работ.
Общий объем каждого вида работы определяется в зависимости от получаемых в решении задачи площа дей сельскохозяйственных' культур и от уровня их уро жайности. Выбор марок тракторов осуществляется на основе заданных показателей производительности трак торов на выполнении данной операции, затрат труда и эксплуатационных расходов на выполнение единицы работы. Расчет этих показателей производится по со ставам агрегатов, наиболее полно соответствующих классу и мощности отдельных марок тракторов. Расче ты основываются на преимущественном использовании в агрегате перспективных, главным образом навесных, машин. Затраты труда и эксплуатационных расходов по тракторным работам при решении задачи относятся на культуры в размерах, зависящих от объема работы и марки тракторов, выполняющих данную операцию.
В процессе сельскохозяйственного производства по каждой культуре отмечаются интервалы с различной по требностью в ресурсах тракторного парка на выполне ние необходимых работ. В зависимости от сочетания культур складывается определенная потребность в трак торах различных марок по разным периодам.
Некоторые авторы при экономико-математическом обосновании использования и состава тракторного пар ка предлагают учитывать только один, наиболее напря женный период, исходя при этом из того, что если в полной мере обеспечить самый напряженный период, то этого количества тракторов будет достаточно для вы полнения других работ.
Однако формулировка условий только по одному пе риоду недостаточно полно отражает особенности ис пользования тракторного парка в целом, так как опти мальный состав парка может быть не лучшим для вы полнения работ других периодов и всего комплекса за
год.
Поэтому наиболее правильно рассматривать исполь зование тракторного парка по отдельным периодам, ох ватывающим в своей совокупности все виды тракторных
работ.
Общее количество таких периодов п их продолжи тельность могут быть различными. Решение вопросов
69