нижегородская государственная сельскохозяйственная академия кафедра информационных технологий и систем Курсовая работа « Модель оптимизации структуры посевных площадей кормовых культур при заданных объемах животноводческой продукции» выполнил: студент IV курса Агоном.Факультета Милов А.С. проверил: Абашин А.А. Нижний Новгород, 2007 год. Содержание Введение 1. Ввод переменные и исходных условий, целевой функции 2. Матричная модель задачи 3. Анализ оптимального решения 4. Характеристика ограничений 5. Анализ характеристики ограничений Заключение Введение Для ведения современного хозяйства требуется экономически обоснованно полученные решения.
При недостатке протеина и других составляющих в кормах может быть перерасход кормов, что экономически не выгодно для хозяйства, а в животноводстве ещё не до получения продукции. Для выбора оптимальной структуры посевных площадей, которая максимально обеспечивала кормами и протеинами животноводство при минимальных затратах на их производство и одновременно обеспечивала бы заданные объемы животноводческой продукции составляется модель оптимизации структуры посевных площадей кормовых культур.
Данная математическая модель поможет избежать ошибок при планировании и получить все при минимальных затратах. Главным критерием в данной задаче является показатель: минимум затрат при кормопроизводстве и минимум кормовой площади при максимальном получении продукции. 1. Ввод переменных и исходных условий Ввод переменных: X1 - площадь зернофуражных культур.
Выход ц.к.е. с 1 га X1 18,5, в том числе 16,5 - зерно на фураж, 2,0 - солома на фуражные цели. Выход протеина с 1 га 1,8ц; Х2 - площадь многолетних трав на сено. Урожайность сена 32 цга, коэффициент перевода в кормовые единицы 0,5.Выход 32*0,5=16,0ц.к.е. Выход протеина с 1 га 1,0ц; Х3 - площадь силосных культур. Выход – 31 ц.к.е. и 1,9ц протеина; Х4 - площадь многолетних трав на зеленый корм. Выход - 20,0 ц.к.е. и 1,2ц протеина; Х5 - поголовье молочного стада с годовой потребностью в расчете на 1 корову 31 ц.к.е и в протеине 2,6 ц; Х6 - поголовье молодняка КРС с годовой потребностью 14,0ц.к.е. и в протеине 1,7ц; Х7 - свиноводство.
Общая потребность всего свинопоголовья в расчете на 1 основную свиноматку 100,0ц.к.е. В том числе потребность в концентратах 65,00 ц.к.е.; грубых кормах - 5,00ц.к.е.; сочных – 20,0ц.к.е.; в зеленых -10,0 ц.к.е. Потребность в протеинах - 10,3ц; Площадь пашни, отводимая под производство кормов, составляет 4000 га; В хозяйстве имеются остатки кормов от прошлого года: всего -1500ц.к.е в том числе грубых кормов - 700ц.к.е зернофураж - 800ц.к.е. В этих кормах содержится 138ц протеина.
За техническими нормами предусматривается определение структуры кормления с.х. животных и определение структуры посевных кормовых культур. Минимальная и максимальная (в %) потребность коров и молодняка приводится в таблице 1. Таблица 1 Минимальная и максимальная потребность коров и молодняка КРС Группы кормов Молочное стадо Молодняк КРС минимум максимум минимум максимум 1. Зерно - концентраты 2. Грубые корма - сено 3. Сочные 4. Зеленые 40 Итого 109 Потребность в ц.к.е. по молочному стаду и молодняку КРС рассчитывается - 0,12*31=3,9 и 0,19*14,0=2,7. Группы кормов Молочное стадо Молодняк КРС минимум максимум минимум максимум 5. Зерно - концентраты 6. Грубые корма - сено 7. Сочные 8. Зеленые 3,9 1,5 10,8 7,5 7,8 5,4 15 9,3 2,7 2,1 3,0 4,5 3,3 3,3 3,75 6,0 Итого 23,7 37,5 12,3 16,35 Далее записываются ограничения по балансу кормов в разрезе их групп, при чем используется при моделировании нижняя граница потребности в отдельных кормах и предусматривается возможность увеличение в разрезе групп кормов, но не выше верхних границ.
Поэтому вводятся вспомогательные переменные - Xj: Х8 - увеличение концентратов коровам сверх задаваемого минимума 4,0* Х5; Х9 - увеличение грубых кормов молочного стада сверх задаваемого минимума 1,5* Х5 Х10 и Х11 - увеличения сочных и зеленных кормов по молочному стаду 10,8*Х5 и 7,5*Х5; Х12 - увеличение концентрат молодняка КРС 2,5* Х6; Х13, Х14, X15 - увеличение по другим группам кормов 2,1* Х6, 3,0* Х6, 4,5* Х6. Ввод ограничений: 1. По пашне Xi+ X2+ Хз+ Х4<4000; 2. Балансовое ограничение по кормам ц.к.е. -18,5 X1-16,0 Х2-31,0 Х3-20,0 Х4+31,0 Х5+14,0 Х6+100,0 X7 1500; 3. Баланс протеинов в ц. -1,8 X1-1,0 Х2-1,9 Х3-1,2 Х4+2,6 Х5+1,7 Х6+10,3 Х7<138; 4. Баланс концентратов в ц.к.е. -16,5 X1+3,9 Х3+2,7 Х6+65,0 X7+X8+X12<800; 5. Баланс грубых кормов в ц.к.е. -2,0 X1-16,0X2+l,5 Х5+2,1Х6+5,00Х7+Х9+ Х13<700; 6. Баланс сочных кормов в ц.к.е. -31,0 Х3+10,8Х5+3,0 X6+20,0X7+X10+X14<0; 7. Баланс зеленных кормов в ц.к.е. -20,0 Х4+7,5Х5+4,5 Х6+10,0Х7+Х11+Х15<0; Далее рассчитываются ограничения, которые ограничивают прирост отдельных кормов задаваемыми рамками (минимума- максимума). 8. Ограничение роста концентратов коровам -3,9 Х5+ X8<0; 9. Ограничение прироста грубых кормов -3,9 X5+ Х9<0; 10. Отграничение прироста сочных кормов -4,2+ Х10<0; 11. Ограничение прироста зеленных кормов -1,8Х5+Х11<0; 12.Ограничение прироста концентратов по молодняку -0,6 Х6+ X12<0; 13. Ограничение прироста грубых кормов по молодняку -1,2Х6+Х13<0; 14. Ограничение прироста сочных кормов по молодняку -0,75 Х6+ Х14<0: 15. Ограничение прироста зеленных кормов по молодняку -1,5Х6+Х15<0; 16. Гарантируемое доведение питательности годового рациона до заданной нормы по коровам -6,3 Х5+Х8+ Х9+Х10+Х11=0; 17. Гарантируемое доведение питательности годового рациона до заданной нормы по молодняку КРС -4,05 Х6+Х12+ X13+X14+X15=0; Предприятие заключает договора по продажи молока потребителям в объеме 16000ц и годовая продуктивность коровы 30ц молока. 18. По производству молока 30*Х5>16000; Предприятие заключает договора по поставки 1 головы молодняка КРС (годовой прирост на среднегодовую голову молока КРС) 2,0ц. Привес в свиноводстве в расчете на 1 свиноматку 14ц. 19.По производству мяса 2,0Х6+14,0Х7>1700. Данная задача решается на минимум кормовой площади и минимум затрат на кормопроизводство.
Z(min) =700 Х1+350 Х2+500 Х3+250 Х4 2.
трав на сено Х3= 360,887га - силосные культуры Х4= 1168,11га - мн. в расчете на 1 свиноматку. 850*2,0=1700ц - молодняк КРС полностью удовлетворяет объемы производст... 0,6*0=0 б. 0,75*15,26 г.
Заключение В данной курсовой работе была разработана экономико-математическая модель оптимизации структуры посевных площадей кормовых культур при заданных объемах животноводческой продукции которая решалась на минимум затрат на кормопроизводство.
Была составлена система ограничений с помощью которых составлялась числовая экономико-математическая модель оптимизации кормопроизводства, которая решена машинным способом. По результатам проведенных расчетов было получено оптимальное решение, которое составляет Zopt= -701989 Из основных переменных в оптимальный вариант не вошло Х7 -свиноводство.
Из вспомогательных переменных не вошло Х8 - увеличение концентратов молочному стаду; Х11 – увеличение зеленых кормов молочному стаду; Х12 - увеличение концентратов молодняку КРС и Х14 - увеличение сочных кормов молодняку КРС Библиографический список 1. Волков С.Н. Землеустройство.
Экономико-математические методы и модели.
Т.4 - М.: Колос, 2001 - 696 с. 2. Ресурсы глобальной сети Internet.