
книги из ГПНТБ / Сельскохозяйственная районная планировка учеб. пособие
.pdfОптимальный вариант решения задачи приведен в таблице 29. Все коэффициенты при небазисных перемен ных в индексной строке положительны, что при решении
задач на максимум является признаком оптимальности плана.
По оптимальному плану сочетания отраслей в хо зяйстве предусматривается производить:
з е р н а ........................... |
105,5 |
тыс. ц на площади |
кормовых корнеплодов |
4220 га. |
|
236,3 |
тыс. ц на площади |
|
свинины . . . . |
780 |
га |
9844 |
ц (в живом весе) |
|
иметь коров . |
179 |
голов (с приплодом) |
Подсчитаем потребность в кормах и обеспеченность ими скота.
Потребность в кормах (тыс. |
ц. кормовых единиц): |
|
для |
сви н ей ........................... |
9844x9,8=96,5 |
для |
крупного рогатого ско |
|
та |
......................................... |
179X55= 9,8 |
|
И т о г о . . . |
106,3 |
Кормовые ресурсы (тыс. ц. кормовых единиц):
корма с естественных уго |
8,0 |
||
дий ........................................ |
корнеплоды . . |
||
кормовые |
236,3x0,3=70,9 |
||
зерно на |
фураж . . . |
105,5X0,26=27,4 |
|
|
И т о г о |
. . . . |
106,3 |
Определим в хозяйстве стоимость валовой продук ции (тыс. руб.):
зерновы е................................. |
105,5X4,44 = 468,4 |
•привес свиней . . . . 9844X100=984,4
продукция крупного рога
того скота . . . . |
179x560=100,2 |
И т о г о . . . . |
1553 |
Следовательно, стоимость валовой продукции соста вит 1553 тыс. руб., как и по данным последней симп лексной таблицы (коэффициент на пересечении индекс ной строки и столбца свободных членов таблицы 29). Определим по установленным нормам общие затраты
3 2 7
механизированного труда. На производство зерна, на
пример, они |
составят 105,5X0,02 = 2,1 тыс. |
человеко |
|
дней; кормовых корнеплодов: |
236,3X0,04 = 9,5 |
тыс. че |
|
ловеко-дней; |
в животноводстве |
будет затрачено 0,4 тыс. |
человеко-дней. Всего будет израсходовано 12 тыс. чело веко-дней, то есть столько, сколько имеется в хозяйст ве. Подобным образом можно подсчитать и затраты кон но-ручного труда.
Известный интерес представляют коэффициенты при небазисных переменных оптимального плана. К приме ру, коэффициенты при х5 означают, что в условиях хо зяйства каждый дополнительный гектар пашни позволит
в |
среднем |
увеличить производство зерна на 26,16 ц, |
в |
связи с |
чем производство кормовых корнеплодов |
уменьшится на 14,14 ц. Одновременно с этим возрастут кормовые ресурсы за счет зерна на фураж, что позво лит увеличить стадо коров на 0,3929 головы при умень шении производства свинины на 1,944 ц.
Важным инструментом для экономического анализа и планирования производства являются коэффициенты целевой функции — оценки использования отдельных видов производственных ресурсов в конкретных услови ях хозяйства. Например, указанные выше изменения (по столбцу х5) с использованием 1 га пашни обеспечат увеличение валовой продукции на 141,3 руб. Аналогич ное экономическое толкование можно дать и другим элементам этой симплексной таблицы.
Таким образом, при установлении сочетания отраслей в совхозах и колхозах методом оптимального програм мирования можно не только найти наилучший вариант, но и доказать его оптимальность, а с помощью допол нительной информации, полученной в результате расче та, корректировать принятый план.
При правильной специализации хозяйства можно рассчитать оптимальный уровень продуктивности скота, определить рациональную динамику половозрастной структуры стада, установить оптимальную потребность в кормах. Методика решения данных вопросов подробно освещается в специальной литературе.
Для нахождения оптимальной потребности в кормах и оптимального производства товарной продукции рас тениеводства необходимо рассчитать рациональную структуру посевных площадей. При этом размер произ водственных ресурсов, участвующих в растениеводстве,
328
должен быть согласован с предыдущим расчетом соче тания отраслей. Установление оптимальной структуры посевов будет, таким образом, дальнейшей детализаци ей сочетания отраслей и культур в земледелии. Расчет правильного сочетания сельскохозяйственных культур
возможен с помощью методов оптимального программи рования.
Выше был рассмотрен простой пример расчета опти мального сочетания отраслей в хозяйстве. Практически совхозы и колхозы имеют большее количество отрас лей, связь между ними сложнее. В связи с этим услож няется составление и решение подобных задач, но ме тодика их решения остается в основном неизменной.
Методы оптимального планирования размещения и специализации сельскохозяйственного производства в районе
При составлении схемы планировки сельскохозяйст венного района важно не только правильно установить специализацию отдельных сельскохозяйственных пред приятий, но и дать верную перспективу развития рай она в целом. Планирование размещения сельскохозяйст венного производства, его специализации связано с оп ределенными трудностями, которые обусловлены тем, что в каждом хозяйстве и группе хозяйств имеются свои природно-экономические особенности. Кроме того, проб
лему |
размещения сельскохозяйственного |
производства |
|||
нельзя |
решать |
изолированно |
для отдельных |
райо |
|
нов, без увязки |
с развитием |
сельского |
хозяйства в |
||
целом. |
основе экономико-математической |
модели |
опти |
||
В |
мального размещения и специализации сельскохозяйст венного производства в районе лежит модель сочетания отраслей в хозяйстве. Однако в эту простейшую модель вводят существенные дополнения и в первую очередь ограничения, обеспечивающие производство конечной продукции в необходимом объеме и ассортименте по району в целом и по отдельным микрорайонам (или хо
зяйствам) .
В общем виде экономико-математическая модель размещения и специализации сельскохозяйственного производства в районе может быть записана таким об разом.
32 9
Найти максимум (минимум) |
функционала |
|
||||||
|
|
I |
Т |
|
|
|
(3.1) |
|
|
Z —2 |
2 |
CjkXjk |
|
||||
|
|
j.=l k=\ |
|
|
|
|
||
при условиях |
(3.2) — (3.4): |
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
QijhXjk^Sibik, |
(/=1, |
2, |
..., |
m), |
(3.2) |
|||
Z x J ^ Q i , |
(}= 1, |
2, |
.... |
l), |
(3.3) |
|||
Я=і |
V |
|
|
|
|
|
|
(3.4) |
|
X j k^ 0. |
|
|
|
|
|||
Обозначения: |
г'-го производственного ресурса на |
|||||||
ацk — норма |
затрат |
|||||||
единицу /-й продукции в k-м хозяйстве |
(микро |
|||||||
районе) ; |
|
|
|
|
|
ресурсов t-го |
вида в |
|
bih — объем |
производственных |
|||||||
k -м хозяйстве (микрорайоне); |
/-й про |
|||||||
Qi — гарантированный |
объем |
производства |
||||||
дукции; |
|
|
производственных |
отраслей |
||||
I — общее |
количество |
|||||||
(видов производств) |
в |
районе; |
|
|||||
г — количество объектов |
размещения производства |
|||||||
(хозяйств, микрорайонов); |
/-й про |
|||||||
Cjk — цена |
(выход, себестоимость) единицы |
|||||||
дукции в k-m хозяйстве |
(микрорайоне); |
|
||||||
Xjk — объем |
производства |
/-й продукции в k-м хозяй |
||||||
стве |
(микрорайоне); |
|
|
|
|
|||
ш ■— количество видов |
|
производственных ресурсов в |
районе;
Z — значение функционала (целевой функции).
В этой базовой математической модели экономико математической задачи система неравенств (3.2) харак теризует наличие и нормы затрат производственных ре сурсов. Она должна, как правило, охватывать посевные площади, площади многолетних плодовых насаждений
икормовых угодий, трудовые ресурсы, сельскохозяйст венную технику, корма, удобрения, эксплуатационные расходы. Подготовка исходной информации на отчетный
иплановый периоды производится в основном так же, как и при расчете сочетания отраслей в отдельном хо
зяйстве.
Дополнительные ограничения (3.3) обусловливают планирование производства заданного объема основных
3 3 0
видов продукции. Кроме того, в задачу включают еще ограничения, вызванные биологическими особенностями сельскохозяйственных культур и отдельных отраслей. В модель задачи могут быть включены условия орга нического сочетания отраслей земледелия и животно водства. Это достигается с помощью ограничений, ха рактеризующих наличие и нормы затрат кормовых ре сурсов, отражающих особенности различных видов кормов, содержание в них питательных веществ и т. п.
Таким образом, в экономико-математической модели задачи соизмеряются, с одной стороны, возможности хозяйств (микрорайонов), с другой — требования социа листического общества по производству определенного -объема продукции при наименьших затратах труда и средств на ее единицу (внемодельная информация для ■сельскохозяйственного района должна быть получена на основании оптимального плана зоны, области и т. д.).
В последней (3.4) системе неравенств записано об щее условие неотрицательности отыскиваемых неиз вестных.
Важным вопросом при составлении и решении задач по оптимальному размещению и специализации сель скохозяйственного производства в районе является вы- >бор критерия оптимизации, то есть целевой установки. Так как правильно составленная и экономически обо снованная схема районной планировки должна содейст вовать созданию благоприятных условий для быстрого и полного развития и размещения всех производитель ных сил района, то в качестве одного из критериев оп тимальности должен быть принят максимум валовой продукции. Представляет определенный интерес реше ние подобных задач на минимум затрат при данном объеме производства; вполне оправданной будет и мак симизация уровня производства конечной продукции при заданных пропорциях по видам.
При решении задач, по размещению производства на максимум сельскохозяйственной продукции по наиболее эффективным отраслям оптимальным планом будет пре дусмотрено увеличение производства по сравнению с за данным минимумом. Если же задачи решаются в целях определения минимума затрат средств и труда, разме щается заданный объем производства необходимой про дукции. Взаимоувязанное решение задачи по этим кри териям позволит учесть обратные связи.
331
Решение конкретных задач по приведенной -эконо мико-математической модели требует детализации сис темы неравенств. На простом примере проследим струк туру модели, проверим ее правильность и соответствие практическим расчетам.
Предположим, при составлении схемы планировки сельскохозяйственного района необходимо найти наи лучший вариант размещения пяти отраслей земледелия и двух отраслей животноводства в двух микрорайонах с различно сложившейся специализацией, неодинаковы ми объемами производственных ресурсов, разными ре зультатами хозяйственной деятельности.
Наличие производственных ресурсов, их затраты на единицу продукции (или на голову скота) и урожай ность сельскохозяйственных культур по микрорайонам
приведены |
в таблице 30. |
|
|
Необходимые нормы затрат на единицу продукции |
|||
земледелия |
(ац, |
а\ 2 и йіз — в I |
микрорайоне; а46, а4- |
и а48 — во |
II микрорайоне по всем сельскохозяйствен |
||
ным культурам) |
находим так же, |
как и в предыдущем |
|
примере (путем деления затрат на |
1 га на урожайность |
в ц/га); аналогично запланирована продуктивность круп ного рогатого скота и нормы затрат кормов на струк турную голову. Размер отрасли свиноводства опреде ляется в расчете не на 1 ц привеса свиней, а на струк
турную свиноматку (при |
соотношении основных маток |
к разовым 1 :3 ). В связи |
с этим по микрорайонам оп |
ределены соответствующие нормы затрат труда на сви
номатку |
(соответственно 50 и 55 человеко-дней) |
и кор |
|||
мов (216 |
и 270 ц кормовых единиц). |
|
|
||
Кроме сведений о ресурсах района, его возможностях,, |
|||||
известно, |
что |
по плану |
производство зерна |
в |
районе' |
(включая |
и |
фуражное) |
должно составлять |
не |
менее |
2450 тыс. ц (Qi).
Конкретизируем цель задачи: найти оптимальное в- условиях района сочетание и размещение посевов зер новых, сахарной свеклы (сверх плана контрактации), кормовых корнеплодов, картофеля и кукурузы на силос (в га), крупного рогатого скота и структурных свинома ток (в головах) с тем, чтобы получить максимум вало вой продукции (руб.) при полном использовании имею щихся производственных ресурсов.
Чтобы записать в более конкретном виде экономико математическую модель задачи по расчету оптимального»
332
Т а б л и ц а 30
Производственные ресурсы, затраты и урожайность культур
Показатели |
Условные |
1 микро |
Условные |
И микро |
обозначе |
район |
обозначе |
район |
|
|
ния |
|
ния |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Производственные ресурсы: пашня (га)
трудовые ресурсы (че-
ловеко-дни) |
|
|||
корма |
(ц корм, ед.) |
|||
Затраты |
труда |
(человеко- |
||
дни) на І га: |
|
|||
зерновых |
свеклы |
|||
сахарной |
||||
кормовых |
корнеплодов |
|||
картофеля |
на |
силос |
||
кукурузы |
||||
Затраты |
труда |
(человеко |
||
дни) на структурную го |
||||
лову: |
|
|
|
|
коров |
|
|
|
|
свиноматок |
кормов |
|||
Нормы |
|
затрат |
||
(ц корм, ед.) на 1 струк |
||||
турную |
голову: |
|
||
коров |
|
|
|
|
свиноматок |
|
|||
Урожайность (ц/га): |
||||
зерновых |
свеклы |
|||
сахарной |
||||
кормовых |
корнеплодов |
|||
кукурузы |
на силос |
|||
картофеля |
|
(%) |
||
Зерно |
на |
фураж |
||
Цена |
единицы |
продукции |
(руб.):
зерна (в среднем) сахарной свеклы картофеля крупного рогатого скота свиней
ь 1 h
Ьъ
а2і
ап
й23
—
—
а21
а2Ь
Я34
О-ЪЬ
—
—
—
—
—
Язі
Cl
С2
—
С.1
с ъ
100 000 |
Ь і |
520 000 |
Ьъ |
80000 |
Ь 6 |
2,5
35 —
24,5
—а57
—а58
25 |
#59 |
50 |
а ЬѴ) |
55 |
|
216 |
ö 610 |
25 —
250 —
300 —
——
——
201 |
а № |
6 |
св |
3,3 |
— |
|
—с?
560 |
Cg |
2 700 |
Сю |
30 000
550000
91 000
2,7
—
—
3 , 0
30
30
55
50
270
27
—
— .
2о0
200
101
6
•-- 3,5 560 2 850
1 Коэффициенты перевода в кормовые единицы: по зерну (в среднем) — 1,3, по кормовым корнеплодам и кукурузе на силос — 0,3,
плана размещения и специализации сельскохозяйствен ного производства в районе (по микрорайонам), введем дополнительные условные обозначения. В I микрорай-
333
оне: |
х\ — производство зерна |
(ц); Х2 |
— производство |
||
сахарной |
свеклы (ц), х3— производство |
кормовых |
кор |
||
неплодов |
(ц); х4 — количество |
структурных коров |
(го |
||
лов) ; |
Xs — количество свиноматок (голов); а2і, а2г, |
а2 з— |
соответстЬенно нормы затрат труда на 1 д зерна, сахар ной свеклы и кормовых корнеплодов. Во II микрорай
оне: |
производство |
зерна ( ц ) — Хв, картофеля (ц)— х7г |
кукурузы на силос |
(д) — х8; количество структурных ко |
|
ров |
(голов) — Хд, |
свиноматок (голов)— Хю; нормы за |
трат труда на 1 ц зерна, картофеля и кукурузы на си лос, соответственно — а56, «57 и а5 д.
Теперь с учетом всех условных обозначений модель задачи размещения и специализации Сельскохозяйствен ного производства в районе может быть детализирована.
Найти максимум линейной функции |
|
|
Z = С \Хі + с2 х2 + С4 Х 4 + С5 Х5 |
+ СбХб + с7 X7 + С9 Х9 + сюЛ^ю |
(3.5) |
при условиях: |
|
|
О ц Х і + 0\2 Х2 + ßl3^3^^1) |
(3.6) |
|
o 2iXi + 0,2 2 X2 + О2 3 Х3 |
+ а 24х 4 + а 25Хб sei Ъ2, |
(3.7) |
о%\Х\ + а3з*з+ О3 4 Х4 + О3 5 Х5 sei Ьз, |
(3.8) |
|
o4 qXq+ сі4 7 х7 + 0 ,4 3 X3 |
Ь4, |
(3.9) |
ОьбХе + o $ 7X j + Ö58X3 + 0:59X9+ 0510Я10 =£== b $, |
(3 . 1 0 ) |
|
ß66^6+ Ö68^8 + ß69^9 + Ö6I0^10^^6, |
(3.1 1) |
|
xi + Xg^Qi. |
(3.12) |
При этом имеется в виду, что все х^І^О.
От общей модели задачи легко перейти к разверну той. Найти максимум целевой линейной функции
Z —6(1 —0,26) Хі + 3,3х2 + 560х4 + 2700х5 + 6(1 —0,13) Хб +
+ 3,5x7 + 560хд+ 2850хю |
(3.13) |
|
при условиях: |
|
|
0,04х, + 0,004х2 + 0,0033х3 ^ 100 000 |
(3.14) |
|
0,1X! + 0,14х2 + 0,817х3 + 25х4 + 50х5 ^ 520 000 |
(3.15) |
|
- 0,26х! -0 ,З х 3 + 55х4 + 216х5 < |
80 000 |
(3.16) |
0,37х$+ 0,005x7 + 0,004x8sei 30 |
000 |
(3,17) |
0,1X g - T 0,15x7+ 0,012x8+ З О Х д + 55х10^ 6 5 0 000 |
(3.18) |
|
—0,1Зх6—0,3х8 + 50х9 + 270хю^ |
91 000 |
(3.19) |
^1+ ^6 ^2 450 000 |
|
(3.20) |
334
На основе развернутой экономико-математической модели задачи нетрудно составить исходную симплекс ную таблицу и найти оптимальный план (табл. 31).
Т а б л и ц а 31
Характеристика оптимального плана специализации и размещения
|
|
сельскохозяйственного производства |
в районе |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Всего по |
В том числе по |
|
Показатели оптимального плана |
микрорайонам |
|||||||
району |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
I |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Посевные площади (га): |
|
|
|
|
||||
зерновых |
культур |
|
|
99 530 |
97 797 |
1 733 |
||
кормовых |
корнеплодов |
|
2 203 |
2 203 |
— |
|||
кукурузы |
на |
силос |
|
28 267 |
— |
28 267 |
||
И т о г о |
|
|
|
130 000 |
100 000 |
30 000 |
||
Поголовье скота (голов): |
|
44 334 |
|
44334 |
||||
крупного |
рогатого |
|
|
|
||||
свиней |
|
|
|
|
4 242 |
4 242 |
— |
|
Потребность в кормах (тыс. ц |
|
|
|
|||||
кормовых |
единиц): |
скота |
2217 |
|
2217 |
|||
для |
крупного |
рогатого |
|
|||||
для |
свиней |
|
|
|
916 |
916 |
— |
|
И т о г о |
|
|
|
3313 |
916 |
2217 |
||
Кормовые ресурсы (тыс. ц кор |
|
|
|
|||||
мовых единиц): |
|
угодья |
171,0 |
80,0 |
91,0 |
|||
естественные |
кормовые |
|||||||
зерно на |
фураж |
|
|
641,7 |
635,7 |
6,0 |
||
кормовые |
корнеплоды |
|
200,3 |
200,3 |
— |
|||
кукуруза |
на силос |
|
|
2 120,0 |
— |
2 120,0 |
||
И т о г о |
|
|
|
3133,0 |
916,0 |
2217,0 |
||
Производство зерна (тыс. ц) |
2491,7 |
2 444,9 |
46,8 |
|||||
Стоимость |
валовой |
продукции |
|
|
|
|||
( м л н . |
руб.): |
|
|
|
11,1 |
10,9 |
0,2 |
|
зерно |
|
рогатый |
скот |
|
||||
крупный |
|
24,9 |
— |
24,9 |
||||
свиньи |
|
|
|
|
П,4 |
11,4 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И т о г о |
|
|
|
47,4 |
22,3 |
25,1 |
335
г
Техника расчета здесь та же, что и в предыдущей за даче, только для определения исходного допустимого базисного решения необходимо пользоваться модифици рованными жордановыми исключениями '.
В результате такой постановки и решения задачи ролучен оптимальный вариант специализации района в целом и его микрорайонов, найден наилучший состав и соотношение отраслей земледелия и животноводства, рассчитан рациональный план размещения сельскохо зяйственного производства по микрорайонам, обеспечи вающий полное и эффективное использование всех ре сурсов.
При планировании размещения сельскохозяйствен ного производства в схемах районной планировки необ ходимо учитывать основные экономические и многие другие условия. Решение таких задач на практике не мыслимо без применения электронно-вычислительных машин (ЭВМ), а их моделирование в экономико-мате матической форме позволяет сжато и наглядно предста вить сложные экономические явления, обнаружить и установить связи между ними.
Г л а в а 19. ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ И РАЗМЕЩЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ В СЕЛЬСКОМ РАЙОНЕ
Общий вид экономико-математической модели оптимального плана использования земельных и других ресурсов в сельском районе
Экономико-математическая модель оптимизации пер спективного плана использования земельных и других ресурсов должна учитывать: распределение земель по отраслям и угодьям с возможной экономически обосно ванной трансформацией угодий, коренным и поверхност ным улучшением и рекультивацией земель; использование трудовых ресурсов вообще и в напряженные перио ды проведения полевых работ; использование тракто ров, сельскохозяйственных машин, автопарка, хозяйст венных помещений и прочих основных средств производ ства; эффективность использования капиталовложений;
1 З у х о в и ц к и й |
С. И., А в д е е в а |
Л. И. Линейное и выпук |
лое программирование. |
М., «Наука», 1964, |
с. 33—68. |
336