Оптимизация кормления скота
Содержание
1. Организационно-экономическая характеристика
колхоза «Сура» Пильнинского района....................................................... 4
2.Оптимизация кормления скота
........................................................................ . 13
2. 1 Постановка задачи и подготовка исходной информации......... 14
2. 2Разработка числовой экономико-математической модели....................... 15
2. 3Анализ результатов решения задачи......................................................... 19
Выводы и предложения................................................................................... 22
Приложения...................................................................................................... 25
Введение
животных, тем (при прочих равных условиях) выше их продуктивность, а вместе с тем лучше оплата корма продукцией. И наоборот, при плохом кормлении не только уменьшаются надой и принеси, по и резко увеличиваются затраты кормов, а также и другие расходы на получение каждого килограмма продукции. На плохих рационах лучшие коровы не могут проявить свою продуктивность. Больше того, они в большей мере страдают от недокорма, чем генетически менее продуктивные. Недаром считается, что в животноводстве вообще, а в молочном в особенности, нет ничего более убыточного, чем плохо кормить скот, экономить на кормах.
Чтобы организовать правильное кормление сельскохозяйственных животных необходимо хорошо знать потребность животных в питательных веществах и виды кормов.
Кормление нормируют, исходя из удоя, живой массы, возраста и физиологического состояния коров. При этом предусматривается общая потребность животных в питательных веществах, выраженная в кормовых единицах, потребность в перевариваемом протеине, в основных минеральных веществах (кальций, фосфор, поваренная соль) и каротине.
Кормовые рационы составляют в соответствии с нормами, исходя из имеющихся кормов. Количество и виды кормов подбирают с учетом потребности животных в основных питательных веществах
Несомненно, большую роль в получении хороших надоев играет и
в кормах цинка, кобальта, железа, йода и других микроэлементов.
Из-за отсутствия или недостаточности какого-нибудь из названных компонентов в рационе кормления в организм животного происходит нарушение обменных процессов, приводящих к различным заболеваниям, нарождение слабого, нежизнеспособного молодняка, к недополучению животноводческой продукции.
Важное требование, которое предъявляется к рациону, - его экономическая эффективность, следовательно, и дешевизна скармливаемых кормов. Поэтому необходимо учитывать себестоимость одной кормовой единицы рациона, оплату корма продукцией и затраты кормов на получение 1 кг продукции, а также стоимость кормов, затрачиваемых на получение единицы продукции, исходя из этого, а также учитывая требования животных к питательным веществам, корма в рационе должны быть в оптимальном соотношении, что выражается в типе кормления.
колхоза «Сура» Пильнинского района
Сельскохозяйственный производственный кооператив «Сура» создан в соответствии с законодательством Российской Федерации и действует на основании Устава и действующего законодательства Российской Федерации. Кооператив зарегистрирован Администрацией Пильнинского района Нижегородской области 10мая 2002 года. Землепользование сельскохозяйственного производственного кооператива (СПК «Сура») расположено в юго-восточной части Пильнинского района Нижегородской области.
Ближайшая жезнодорожная станция находится в 28 км от центральной усадьбы в п. Пильна.
Пунктами сельскохозяйственной продукции являются : зерна-п. Пильна, свекла – г. Сергач, молока – Медянский молокозавод, мяса - Нижний Новгород. Общая площадь хозяйства составляет 4347 га. Из общей площади СПК «Сура» сельскохозяйственные угодья занимают 3955 га, в том числе пащня 2859 га, сенокосы 361 га, пастбища 735 га.
Среднегодовая температура воздуха составляет +3,50
С. Самым холодным месяцем является январь со среднемесячной температурой воздуха -12,20
С, самым жарким - июль +19,00
С. Преобладающие ветра юго-западного направления. Годовое количество осадков – 400-500мм. Глубина промерзания почвы – 68 см. Полное оттаивание почвы происходит в период со 2 по 24 апреля.
Землепользование СПК»Сура» находится на водоразделе рек Суры и Медяны, занимает юго-восточный пологий склон к реке Суре. Рельеф слабоволнистый. С севера на юг территория хозяйства прорезана логообразными оврагами. В основном они хорошо задернованы, изредка встречаются осыпи и промоины.
Почвы чернозёмного типа занимают большую часть пахотных угодий и представлены чернозёмами оподзоленными и выщелоченными различной мощности и гумусности, слабо и среднесмытыми. Чернозёмы приурочены к водораздельным плато, пологим и пологопокатым склонам. Используются в основном под пашней. Земли дерново-лугового типа имеют сравнительно небольшое распространение на землепользовании хозяйства. Эти почвы неплохо гумусированы, имеют удовлетворительные агрохимические и физические свойства. Приурочены к долинам ручьёв и р. Суры. Используются, в основном, под сенокосами, пастбищами и частично пашней.
Основным в животноводстве является производство молока и мяса.
По основным производственным показателям СПК «Сура» характеризуется как хозяйство среднего уровня развития сельскохозяйственного производства.
предприятия, поэтому именно предопределяет объём продаж продукции и финансовые результаты его реализации.
Более подробно ресурсы и результаты производственно-финансовой деятельности представлены в таблицах 2. 1-2. 5.
Анализируя данные таблицы 2. 1, можно сказать:
на 9%, валовая продукция в сопоставимых ценах уменьшилась на 1,6 % за счёт значительного снижения объёмов производства зерна, сахарной свеклы, прироста КРС
Увеличение произошло по следующим показателям:
Потреблённые оборотные средства (материальные затраты), тыс. руб.
увеличились на 42,5 % и составили 17851 тыс. руб. по сравнению с 2003 годом
Производство молока увеличилось на 25,5 % по сравнению с 2003 годом и составило 17022 ц.
Площадь сельхозугодий осталась без изменений.
Показатели
|
|
2004 г. |
|
2005 г в % к 2003 г. |
Размер хозяйства : |
Площадь сельхозугодий, га. |
3955 |
3955 |
3955 |
100 |
Среднегодовая стоимость основных средств производственного назначения, тыс. руб. |
16011 |
20042 |
24658 |
165,2 |
Потреблённые оборотные средства (материальные затраты), тыс. руб. |
12989 |
15325 |
17851 |
142,5 |
Среднегодовая численность работников, занятых в сельском хозяйстве, чел. |
200 |
188 |
182 |
91 |
|
Валовая продукция (сопоставимые цены), тыс. руб. |
1261 |
1283 |
1241 |
98,4 |
Денежная выручка от реализации, тыс. руб. |
17894 |
20633 |
20449 |
114 |
Зерно,ц. |
16398 |
2395 |
14197 |
86,5 |
Сахарная свекла, ц. |
24254 |
1176 |
4991 |
20,5 |
Молоко, ц. |
13568 |
8822 |
17022 |
125,5 |
|
1800 |
1785 |
1435 |
79,7 |
остальным показателям уменьшилась. Итого по растениеводству товарная продукция уменьшилась на 1170 тыс. руб. по сравнению с 2003 годом, составляет 18,4% в общей товарной продукции по хозяйству.
В животноводстве выручка показывает, что произошло значительное увеличение в производстве и реализации молока, оно занимает большую долю в структуре товарной продукции по хозяйству-50,0% , выручка увеличилась на +971 тыс. руб. по сравнению с 2003 годом, также увеличение произошло по КРС на +706 тыс. руб. Выручка товарной продукции животноводства составляет за 2005 год 81,6% в структуре товарнойпродукции хозяйства, увеличилась по сравнению с 2003 годом на 1373 тыс. руб.
Размер и структура товарной продукции
Вид продукции и отрасль |
Выручка, тыс. руб. |
Структура товарной продукции, в % |
Отклонение по |
2004 г. |
2005г. |
2004 г. |
2005 г. |
выручке, тыс. руб. |
|
Зерновые и зернобобовые - всего |
3571 |
3135 |
18,3 |
16,02 |
-436 |
-2,28 |
|
1249 |
2852 |
6,4 |
14,6 |
+1603 |
+8,2 |
|
2322 |
268 |
11,9 |
1,4 |
-2054 |
-10,5 |
горох |
15 |
0,1 |
+15 |
+0,1 |
Сахарная свекла |
1176 |
441 |
6,0 |
2,3 |
-735 |
-3,7 |
|
Продукция растениеводства собственного производства, реализованная в переработанном виде. |
|
4747
|
3577
|
24,3
|
18,4
|
-1170
|
-5,9
|
Скот и птица в живой массе: |
Крупный рогатый скот |
5190 |
5896 |
26,6 |
30,1 |
+706 |
+3,5 |
Свиньи |
329 |
1,7 |
-329 |
-1,7 |
Лошади |
101 |
167 |
0,5 |
0,8 |
+66 |
+0,3 |
Молоко |
8822 |
9793 |
45,2 |
50,0 |
+971 |
+4,8 |
Прочая продукция животноводства |
8 |
7 |
0,1 |
0,1 |
-1 |
- |
Продукция животноводства собственного производства, реализованная в переработанном виде. |
145 |
125 |
0,7 |
0,6 |
-20 |
-0,1 |
В т. ч. молочные продукты |
13 |
0,1 |
-13 |
-0,1 |
Мясо скота |
132 |
125 |
0,7 |
0,6 |
-7 |
-0,1 |
Итого по животноводству
|
14595
|
15988
|
74,8
|
81,6
|
+1393
|
+6,8
|
Прочая продукция, работы и услуги |
179 |
0,9 |
-179 |
-0,9 |
Всего по хозяйству:
|
19521
|
19565
|
100
|
100
|
+44
|
- |
Фактический размер и соотношение сельскохозяйственных угодий позволяет функционировать широкому спектру направлений растениеводства и животноводства.
Продуктивность в СПК «Сура за период с 2003 года по 2005 год по молоку увеличилась на 3,25% и составила 3499 ц. на 1 гол., это выше чем в целом по стране за 2005 год. (33,13 ц на 1 гол.), остальные показатели продуктивности основных сельскохозяйственных животных и урожайность основных сельскохозяйственных культур снизились (таблица 1. 3).
Таблица 1. 3.
Продуктивность основных сельскохозяйственных животных и урожайность основных сельскохозяйственных культур в СПК «Сура»
Показатели |
2003 г. |
|
|
Отклонение
2005 г к 2003 г.(+,-)%
|
Среднегодовой надой молка на 1 гол., ц
|
31,74
|
35,49 |
34,99
|
+3,25
|
|
95,54
|
105,8 |
87,2
|
-8,34
|
Урожайность зерновых и зернобобовых, ц/га
|
25,2
|
22,1 |
24,6
|
-0,6
|
Урожайность сахарной свеклы, ц.
|
228,3 |
231,4 |
99,8 |
-128,5 |
К ним относятся такие показатели как прибыль и производные от него – рентабельность.
Таблица 1. 4
Финансовые результаты деятельности предприятия
Показатели |
2003 г. |
|
2005 г. |
2005 г к 2003 г.(+,-)%
|
Выручка от реализации товаров, работ, услуг, тыс. руб.
|
17894 |
20633 |
20449 |
|
Коммерческая себестоимость реализованной продукции, работ, услуг, тыс. руб. |
15095 |
16796 |
18870 |
|
Прибыль(убыток) от реализации, тыс. руб.
от животноводства
|
1989
+1158
+1170
-339
|
+3837
+890
+3236
-289
|
1579
-404
+2409
-426
|
+754
+1239
-87
|
Рентабельность производства, % |
|
12,5 |
24,5 |
8,4 |
Нераспределённая прибыль (убыток) отчетного периода, тыс. руб. |
1871 |
4601 |
3052 |
+1181; 163,1% |
1579 тыс. руб., соответственно снизилась рентабельность продаж на 8,4%. Значительно( на 63,1%) увеличилась чистая прибыль, и выручка от реализации увеличилась на 14%.
1. 2
Организационная структура колхоза «Сура» построена по
ведению сельскохозяйственного производства, более рациональному использованию трудовых и материально- технических ресурсов. В хозяйстве организованы три цеха: растениеводства, животноводства и механизации. Руководство цехами возложено на главных специалистов. Цех растениеводства возглавляет главный агроном, который является руководителем и организатором всей агрономической службы. В цехе растениеводства создана одна тракторно-полеводческая бригада, которая занимается возделыванием зерновых культур, овощей, картофеля, выращиванием кормов для общественного скота. Цех животноводства возглавляет главный зоотехник. В состав цеха входят две фермы крупного рогатого скота. Цехом механизации руководит инженер-механик; в состав цеха
входят автопарк, гараж и ремонтная мастерская.
1.
3
от уровня
развития производительных сил. Чем выше уровень развития производительных сил, тем больше разделен и специализирован труд, тем выше общественные связи между отдельными отраслями и производствами.
Специализация сельскохозяйственного предприятия заключается в выделении главной отрасли и создании условий для ее преимущественного развития.
1. 4 Земельные ресурсы и их использование в колхозе «Сура»
деятельности и важным условием существования общества.
Таблица 15.
|
Удельный |
вес,% |
4347 |
X |
3955 |
100 |
2859 |
72,3 |
361 |
9,1 |
735 |
0,2 |
Состав и структура земельных угодий
СПК«Сура»
Общая земельная площадь
В т. ч. сельскохозяйственных
угодий
из них пашня
сенокосы
Пастбища
Утверждают, не без основания, что персонал, работающий на предприятии, представляет собой главную ценность производства. Поэтому всесторонний анализ труда является залогом скрытых производственных ресурсов.
Ряд факторов способствует сокращению численности работников на сельскохозяйственных предприятиях : тяжелые условия труда, слабое развитие социальной сферы, низкая оплата труда
Таблица 1. 6
Трудовые ресурсы и эффективность их использования.
Показатели |
2003 |
2004 |
2005 |
2005 к 2003 г. ,в % |
Среднегодовая численность работников, чел. |
164 |
122 |
113 |
68,9 |
в т. ч. занятых в с./х. производстве, чел |
146 |
103 |
95 |
65,0 |
Нагрузка пашни па 1 работника ,га |
18,3 |
24,7 |
26,6 |
145,3 |
Нагрузка сельхозугодий на 1 работника, га |
20,7 |
27,8 |
30,1 |
145,4 |
|
44 |
39 |
32 |
72,7 |
Отработано человеко-дней 1 работником |
268 |
320 |
238 |
88,8 |
За анализируемый период в колхозе «Сура» среднегодовая численность работников сократилась со 164 до 113 человек, или на 31,1%. В том числе на 35 % сократилась численность работников , занятых в сельскохозяйственном производстве. При этом на 45% увеличилась нагрузка пашни на 1 человека. В 2005 году на предприятии отработано на 32 тыс. чел. дней, что па 12 тыс. чел. дней меньше, чем в 2003 г
.
В 2005 году одним работником отработано 238 дней, что ниже нормы и говорит о нерациональном использовании рабочей силы в хозяйстве.
2. Оптимизация рациона кормления скота
2. 1. Постановка задачи
Для решения задач линейного программирования, как правило, используется симплекс метод, которое в общем виде заключается в том, что при помощи последовательных итерационных процедур находится решение задачи, удовлетворяющее условию оптимальности.
В общем случае, доля решения подобных задач необходимо пройти следующие этапы:
2. Анализ и формализация всех ограничений задачи.
3. Нахождение целевой функции и критерия ее оптимальности.
4. Математическая формализация всех исходных данных и поиск решения задачи.
· Нахождения решения вручную
· Использование ЭВМ
По всем параметрам второй способ является наиболее удобным, поскольку он сокращает затраты времени на поиск решения задач, обеспечивает необходимую наглядность информации и возможность корректировки исходных данных.
Особое значение ЭММ имеет в такой отрасли народного хозяйства, как животноводство. При помощи линейных моделей можно, например, составить оптимальный рацион кормления скота, который удовлетворял бы всем требованиям по питательности и одновременно обеспечивал бы минимум затрат.
математической модели
Составление экономико-математической модели покажем на примере оптимизации рациона кормления для дойной коровы живым весом 600 килограмм с суточным удоем 18 килограммов молока. Для обеспечения такой суточной продуктивности необходимо, чтобы в рационе коровы содержалось питательных веществ не менее норм, представленных в следующей таблице.
Таблица 1
|
Суточный удой, кг.
|
Рацион должен содержать, не менее
|
Кормовых единиц, кг
|
Перевариваемого протеина, г.
|
Каротина, мг.
|
600
|
18
|
14,1
|
1610
|
630
|
Содержание отдельных групп кормов в рационе может изменяться в следующих пределах: концентрированных кормов в рационе может быть не менее 18% и не более 35%, грубых кормов – не менее 12% и не более 30%, силоса – не менее 20% и не более 40%, корнеклубнеплодов – не менее 15%.
Удельный вес жмыха по массе в концентрированных кормах должно быть не более 20%, соломы в грубых кормах – не более 25%, силоса кукурузного во всем силосе - не менее 40%, кормовой свеклы в корнеклубнеплодах – не менее 30%. В общей питательности рациона удельный вес жмыха не должен превышать 10%.
Данные по видам имеющихся в хозяйстве кормов, их питательным качествам и себестоимости представлены в таблице.
Наименование кормов
|
Содержание в 1 кг корма
|
Стоимость 1 кг корма, руб
|
Кормо-вых единиц, кг
|
Переваримого протеи-на, г
|
Каротина, мг
|
Концентрированные корма
|
|
1,16 |
209 |
2 |
144 |
|
0,76 |
112 |
3 |
260 |
Комбикорм
|
0,9 |
160 |
2 |
150 |
Жмых льняной
|
1,17 |
245 |
2 |
123 |
Грубые корма |
Сено клеверное
|
0,52 |
79 |
25 |
40 |
Сено злаковое
|
0,46 |
41 |
15 |
34 |
Солома просяная
|
0,41 |
24 |
10 |
20 |
Силос |
Силос кукурузный
|
0,20 |
14 |
15 |
19 |
Силос разнотравный
|
0,13 |
15 |
10 |
19 |
Корнеклубнеплоды |
|
0,55 |
14 |
0 |
30 |
Свекла кормовая
|
0,12 |
9 |
0 |
27 |
Турнепс
|
0,9 |
7 |
0 |
27 |
Прочие корма |
Жом
|
0,11 |
7 |
0 |
20 |
Таблица 2
В соответствии с перечисленными условиями задачи определим перечень переменных, который представим в следующей таблице.
Таблица 3
Наименование кормов
|
|
|
X1
|
|
X2
|
Комбикорм
|
X3
|
Жмых льняной
|
X4
|
|
X5
|
|
X6
|
|
X7
|
|
X8 |
|
X9
|
|
X10
|
Свекла кормовая
|
X11
|
Турнепс
|
X12
|
Жом
|
X13
|
Единицами измерения всех вышеперечисленных переменных будут являться килограммы.
Основными ограничениями данной экономико-математической модели будут ограничения по балансам всех питательных веществ: кормовых единиц, перевариваемого протеина и каротина. Ограничение по балансу кормовых единиц будет показывать, что за счет всех имеющихся кормов необходимо обеспечить не менее 14,1 кг кормовых единиц:
1) 1,16х1
+ 0,76х2
+ 0,9х3
+ 1,17х4
+ 0,52х5
+ 0,46х67
+ 0,2х8
+ 0,13х910
+ 0,12х11
+ 0,9х12
+ 0,11х13
>= 14,1
Аналогично записываются условия по балансу перевариваемого протеина и каротина:
2) 209х1
+ 112х2
+ 160х3
+ 245x4
+ 79x5
+ 41x6
+ 24x7
+ 14x8
+ 15x9
+ 14x10
+ 9х1112
+ 7х13
>= 1610
3) 2х1
+ 3х23
+ 2x4
+ 25x56
+ 10x78
+ 10x91011
+ 0х12
+ 0х13
>= 630
Далее запишем дополнительные ограничения по содержанию отдельных групп кормов в общем балансе кормовых единиц. Для этого введем накопительную переменную х14
1
+ 0,76х2
+ 0,9х3
+ 1,17х4
+ 0,52х5
+ 0,46х6
+ 0,41х7
+ 0,2х8
+ 0,13х9
+ 0,15х10
+ 0,12х11
+ 0,9х12
+ 0,11х1314
либо
4) 1,16х12
+ 0,9х3
+ 1,17х4
+ 0,52х56
+ 0,41х7
+ 0,2х8
+ 0,13х910
+ 0,12х11
+ 0,9х12
+ 0,11х13
– 1x14
= 0
Концентрированные корма в общем балансе питательных веществ могут занимать от 18% до 35%, поэтому для записи данного условия требуется два ограничения:
12
+ 0,9х3
+ 1,17х4
>= 0,18х14
или
5) 1,16х1
+ 0,76х2
+ 0,9х3
+ 1,17х4
– 0,18х14
>= 0
Аналогично:
6) 1,16х1
+ 0,76х2
+ 0,9х34 14
<= 0
Ограничения по содержанию в общем балансе грубых кормов будут выглядеть следующим образом:
7) 0,52х5
+ 0,46х6
+ 0,41х714 >= 0
56
+ 0,41х7
- 0,3х14
<= 0
Содержание силоса в общем балансе кормовых единиц должно быть от 20% до 40%:
8
+ 0,13х9 14 >= 0
8
+ 0,13х9 14
<= 0
Содержание корнеклубнеплодов в общем балансе кормовых единиц должно быть не менее 15%:
11) 0,15х10
+ 0,12х11
+ 0,9х12
- 0,15х14
>= 0
Теперь запишем ограничения по удельному весу отдельных видов кормов внутри кормовых групп. Их записывают с помощью коэффициентов пропорциональности.
12) х4
<= 0,2(x12
+ x34
)
12) – 0,2x1
– 0,2x23 4 <= 0
Таким же образом запишем и другие ограничения этой группы.
Удельный вес соломы в грубых кормах может быть не более 25%:
567
<= 0
Удельный вес силоса кукурузного во всем силосе может быть не менее 40%:
89 >= 0
Кормовая свекла в корнеклубнеплодах должна составлять не менее 30%:
15) 0,3x10
– 0,7x11
+ 0,3x12 >= 0
Последнее ограничение, состоящее в том, что удельный вес жома в общей питательности рациона не должен превышать 10%, запишется следующим образом:
16) 0,11x13
- 0,1х14
<= 0
Теперь перейдем к целевой функции. Условия задачи требуют, чтобы стоимость рациона была минимальной:
144х12
+ 150х3
+ 123х4
+ 40х5
+ 34х6
+ 20х7
+ 19х8
+ 19х9
+ 30х1011
+ 27х12
+ 20х13
® min
таблицей MicroSoft Excel, в распоряжении которого имеется мощное средство поиска решений задач такого типа. Данные, полученные по результатам решения, удовлетворяют своей точностью и аналитическими свойствами. Можно также производить необходимую корректировку введенных данных, с автоматическим подсчетом конечного результата.
2. 3. Анализ результатов решения задачи
Результаты расчетов, полученные с помощью программы Microsoft Excel представлены в таблице:
Таблица 4.
Переменные |
Вид кормов
|
|
Содержание питательных веществ в кормах
|
Стоимость рациона, руб. |
|
Перева-римого протеи-на, г |
|
Х1
|
Мука виковая |
1,992 |
2,311 |
416,328 |
3,984 |
286,848 |
Х4
|
Жмых льняной |
0,480 |
0,562 |
117,600 |
0,960 |
|
Х5
|
|
8,648 |
4,497 |
683,192 |
|
86,480 |
Х8
|
Силос кукурузный |
27,266 |
5,453 |
381,724 |
408,990 |
|
Х11
|
Свекла полусахарная |
1,013 |
0,122 |
9,117 |
0 |
27,351 |
Х12
|
Турнепс |
2,363 |
2,127 |
|
0 |
63,801 |
Итого
|
56,680
|
15,072
|
|
630,134
|
1041,574
|
|
- |
14,1 |
1610 |
630 |
- |
|
- |
0,972 |
14,502 |
0,134 |
- |
В полученный рацион вошли 6 из 13 предоставленных видов кормов. Рацион удовлетворяет всем поставленным ограничениям.
Из таблицы видно, что потребность в кормовых единицах превышена незначительно (на 972 грамма). Потребность в перевариваемом протеине превышен на 14,502 грамма, а потребность в каротине – на 0,134 миллиграмма.
Соблюдены также все условия по удельному весу отдельных видов кормов в их группах и групп кормов в балансе кормовых единиц:
Таблица 5. Состав рациона по группам кормов
Группы кормов
|
|
|
Перевари-мого протеина, г
|
Каротина, мг
|
Стоимость, руб.
|
|
2,472 |
2,873 |
533,928 |
4,944 |
345,888 |
|
8,648 |
4,497 |
683,192 |
216,200 |
86,480 |
Силос |
|
5,453 |
381,724 |
408,990 |
518,054 |
Корнеклубнеплоды |
3,376 |
2,249 |
25,658 |
0 |
|
Структура кормового рациона по видам кормов выглядит следующим образом.
|
Показатели
|
Кон-центра-ты
|
|
Силос
|
Корне-клубне-плоды
|
Итого
|
Кг
|
Кормовые единицы |
2,873 |
4,497 |
5,453 |
2,249 |
15,072 |
%
|
19,1% |
29,8% |
36,0% |
15,1% |
100% |
Г
|
Переваримый протеин |
533,928 |
683,192 |
381,724 |
25,658 |
|
%
|
32,9% |
42% |
23,5% |
1,6% |
100% |
Мг
|
Каротин |
4,944 |
216,2 |
408,99 |
0 |
|
%
|
0,8% |
34,3% |
64,9% |
0% |
100% |
Руб
|
Стоимость |
345,888 |
|
|
|
1041,6 |
%
|
33,2% |
8,3% |
49,7% |
8,8% |
100% |
Теперь выясним какие виды кормов в рационе будут избыточными, а какие – дефицитными:
|
По условию
|
По решению
|
|
Не более |
Всего, кг
|
Отклонение от нижней границы |
Отклонение от верхней границы |
Концентраты |
18% |
35% |
2,873 |
0,152 |
2,419 |
Грубые |
12% |
30% |
4,497 |
2,687 |
0,03 |
Силос |
20% |
40% |
5,453 |
1,424 |
0,607 |
Корнеклубнеплоды |
15% |
— |
2,249 |
0,014 |
— |
кормов.
Грубые корма и силос находятся почти на верхних границах допустимого диапазона. Поэтому их следует считать дефицитными и наиболее эффективными. Грубые корма следует считать наиболее дешевыми (их доля по количеству кормовых единиц и протеина больше, чем по стоимости), а силос - наиболее питательным (содержит значительное количество кормовых единиц и протеина, и особенно - каротина).
В нижеприведенной таблице показана стоимость единицы питательного вещества. Причем данные по группам кормов рассчитываются по решению, а по всем видам кормов, включенных в модель – берутся по числовой модели.
Таблица 7. Стоимость единицы питательного вещества, руб.
Виды кормов
|
|
|
|
|
Мука виковая |
124 |
1 |
72 |
|
105 |
1 |
62 |
|
Сено клеверное |
77 |
1 |
2 |
Силос |
|
95 |
1 |
1 |
Корнеклубнеплоды |
Свекла полусахарная |
225 |
3 |
— |
Турнепс |
30 |
4 |
— |
количествах. Самым дорогим кормом из концентратов является виковая мука. Она входит в рацион в небольшом количестве (1,992 кг). Другой концентрат – жмых льняной незначительно дешевле, поэтому он также входит в рацион в сравнительно небольшом количестве. Самыми дешевыми являются грубые корма, которые в рационе представлены сеном клеверным, и турнепс.
2. 4. Выводы
Таким образом, рассчитав нашу модель и, получив минимизированный результат при помощи программного пакета Microsoft Office 2000, вывод, что полученный результат является оптимальным и минимизирует наши затраты. При этом полностью удовлетворяется потребность коровы в питательных веществах и их соотношениях.
Если бы при расчетах не использовалась математическая модель, то решение находилось бы очень долго и полученный результат, возможно, не был бы оптимальным.
Итак, метод линейной оптимизации очень удобен для решения задач, к примеру, животноводческих ферм.
3. Заключение
В курсовой работе рассмотрен пример решения экономической модели применимой для предприятий, которым необходимо не только определить проблему, но и попытаться решить данную проблему с большой точностью. Был показан пример постановки проблем, методы поиска решений, анализ полученных данных и выявление причин влияющих на низкий или слишком высокий уровень того или иного фактора. Мы рассмотрели минимизацию рациона кормления скота, но ее нельзя, на мой взгляд считать на 100% верной, т. к. каждой модели характерны определенные факторы, которые мы не учитывали, соответственно полученный результат может быть искажен недостатком информации о том или ином хозяйстве.
1. А. М. Гатаулин, Л. А. Харитонова, Г. В. Гаврилов «Экономико-математические методы в планировании сельскохозяйственного производства» Москва, «Колос», 1976
2. М. Р. Ефимова, Е. В. Петрова, В. Н. Румянцев «Общая теория статистики» Москва, «ИНФРА-М», 1998
3. К. Г. Трегубов «Математические методы анализа производственных взаимосвязей в сельском хозяйстве» Москва, «Колос», 1972
Содержание элементов питания в 1 кг натурального корма
Вид корма |
к. сд., кг |
об. энер-гия,МДЖ |
|
сырой
ГфОТ., Г
|
псрев прот. г |
сырая клстч. г |
крахмал ,г |
|
каль-ций,г |
1
" |
каротин,
мг
|
Сено'люц,! кл. |
0,5 |
7,64 |
0,85 |
169 |
120 |
240 |
9 |
56,2 |
14,86 |
2,2 |
30 |
Сено люц. 2 кл. |
0,49 |
7,22 |
0,85 |
145 |
107 |
2?2 |
9 |
45,4 |
20,2 |
2,24 |
25 |
Сенолюц. З кл. |
0,46 |
7,01 |
0,85 |
139 |
97 |
297 |
9 |
35,2 |
11,66 |
2,12 |
15 |
Сено клев. 1 кл. |
0,53 |
7,64 |
0,86 |
120 |
66 |
250 |
12 |
70 |
4,9 |
2,16 |
17 |
Сено к лев. 2 кл. |
0,49 |
7. 33 |
0,86 |
94 |
59 |
277 |
12 |
48,1 |
4,5 |
1,78 |
14 |
Сено клев. З кл. |
0,47 |
6,8 |
0,87 |
68 |
39 |
286 |
12 |
L43,3 |
5,25 |
2,22 |
12 |
|
0,35 |
4,24 |
0,47 |
98,6 |
68 |
138 |
12 |
32,6 |
9,01 |
1,55 |
35 |
|
0,32 |
4,23 |
0,47 |
78,2 |
56 |
153 |
12 |
27,4 |
7,29 |
1,34 |
27 |
Сенаж боб. З кл. |
0,28 |
3,95 |
0,48 |
68,5 |
47 |
159 |
12 |
17,5 |
7. 27 |
1,44 |
19 |
|
0,63 |
7,9 |
0,9 |
153,6 |
114,2 |
244,4 |
26 |
40 |
16,2 |
2,2 |
17 |
Силос кук. 1 кл. |
0,28 |
3. 69 |
0,35 |
26,6 |
18 |
79 |
8 |
19,8 |
2,06 |
0,63 |
14 |
|
0,26 |
2,73 |
0,31. |
24,9 |
13 |
75 |
8 |
15,3 |
1,86 |
0,53 |
10 |
Силос кук. 3 кл. |
0,19 |
2,67 |
0,27 |
21,3 |
11 |
64 |
8 |
6 |
1,7 |
0,46 |
8 |
Трав. резка боб. |
0,57 |
6,65 |
0,84 |
169 |
125 |
220 |
9 |
68 |
16,9 |
•3,59 |
50 |
Мякина пшсн. |
0,36 |
5,48 |
0,86 |
55 |
19 |
321 |
50 |
17,1 |
4,04 |
0,91 |
- |
Солома ячмен. |
0,28 |
6,05 |
А87 |
43,6 |
12 |
365 |
10 |
4 |
4,47 |
1,05 |
- |
Солома горох. |
0,21 |
4. 76 |
0,8 |
68 |
30 |
341 |
6 |
3,9 |
10,65 |
1,21 |
2 |
|
0,27 |
5,04 |
0,86 |
58 |
20 |
392 |
12 |
14,9 |
4,69 |
1,56 |
- |
Корм. свекла |
0,12 |
1,37 |
0,12 |
14,6 |
8 |
11,5 |
5 |
54 |
0,41 |
0,26 |
3 |
Сах. свекла |
0,23 |
2,63 |
0,23 |
13,8 |
10 |
12^2 |
4 |
164 |
0,49 |
0,39 |
- |
Зерно гороха |
1,18 |
1U |
0,87 |
261 |
219 |
66 |
455 |
37 |
1 |
4,12 |
0,2 |
Зерно кукурузы |
1,25 |
12,34 |
0,87 |
92 |
68 |
32,2 |
555 |
31 |
1,06 |
2,26 |
6,8 |
Зерно овса |
1 |
9,52 |
0,88 |
100 |
78 |
103,3 |
320 |
28 |
1,2 |
4,3 |
1,3 |
|
1,1 |
10,97 |
0,86 |
142 |
107 |
56,9 |
485 |
58 |
1,2 |
3,21 |
0,3 |
|
1,15 |
11,55 |
0,88 |
121 |
91 |
24,9 |
515 |
30 |
1,18 |
3,41 |
1 |
Отруби ишенич. |
|
7,14 |
0,84 |
127 |
91 |
233,1 |
- |
- " |
14,72 |
2,49 |
2,6 |
Жмых подсоли. |
1,06 |
11,13 |
0,96 |
337,8 |
310 |
117,4 |
25 |
50 |
3,89 |
8,74 |
2 |
|
0,76 |
9,42 |
0,87 |
115 |
90 |
49 |
10 |
16 |
8,1 |
3,4 |
75 |
Шрот подсоли. |
1,1 |
11,55 |
0,9 |
390,7 |
331 |
134,8 |
28 |
53 |
3,6 |
5,64 |
3 |
|
0,79 |
8,28 |
0,84 |
78 |
37 |
179,1 |
- |
103 |
7,03 |
1,01 |
- |
Комбикорм |
0,9 |
9,2 |
0,87 |
160 |
112 |
55 |
356 |
51 |
6,5 |
6,0 |
- |
Барда зерновая |
0,03 |
0,42 |
0,07 |
25 |
13 |
2 |
10 |
- |
- |
Таблица 2
Добавка |
Сырой прот., кг |
Персвар. прот.,кг |
Кальций, г |
Фосфор,!' |
Каротип,мг |
|
1,2 |
0,23 |
Карбамид, кг |
2,6 |
Мел, г |
0,33 |
|
812 |
Корм, преципитат, г |
0,25 |
0,19 |
Нормы кормления дойных коров живой массой 400 кг, на голову в сутки (удой кг)
Показатели |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
Кормовые, сд., кг |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13,1 |
14,2 |
15,4 |
16,7 |
18 |
Обмен, эн, МДЖ |
95 |
106 |
117 |
127 |
138 |
149 |
160 |
172 |
185 |
197 |
•Сухое вещество, кг |
10,7 |
11,6 |
12,5 |
13,3 |
14,1 |
15 |
15,8 |
16,7 |
17,6 |
18 |
Сырой протеин, г |
1170 |
1355 |
1540 |
1652 |
1845 |
2015 |
2185 |
2240 |
2700 |
2908 |
Перевар, протеин ,г |
760 |
880 |
1000 |
1200 |
1310 |
1400. |
1420 |
1590 |
1755 |
1880 |
Клетчатка, г |
3000 |
3350 |
3380 |
3590 |
3670 |
3750 |
3790 |
3840 |
3870 |
3870 |
Крахмал, г |
900 |
1125 |
1350 |
1485 |
1620 |
1770 |
1920 |
2275 |
2638 |
2835 |
Сахар, г |
600 |
750 |
990 |
1080 |
1180 |
1280 |
1380 |
1515 |
1755 |
1880 |
Кальци^ г |
52 |
60 |
68 |
76 |
84 |
92 |
100 |
108 |
116 |
124 |
Фосфор, г» |
36 |
42 |
48 * |
54 |
60 |
66 |
72* |
78 |
84 |
90 |
'Каротин, мг |
320 |
385 |
450. |
495 |
540 |
590 |
640 |
695 |
750 |
810 |
Таблица 3
Таблица 4
Нормы кормления дойных коров живой массой 500 кг, па голову в сутки (удой в кг)
Показатели |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
8,6 |
9,6 |
10,6 |
11,6 |
12,6 |
13,6 |
14,6 |
15,8 |
17,1 |
18,4 |
Обмен, эн., МДЖ |
104 |
115 |
126 |
137 |
148 |
158 |
168 |
180 |
193 |
205 |
|
12,3 |
13,2 |
14,1 |
14,9 |
15,8 |
16,5 |
17,2 |
18,1 |
19 |
19,8 |
Сыройпротеин, г |
1260 |
1445 |
1630 |
1785 |
1940 |
2090 |
2245 |
2500 |
2760 |
2970 |
Перевар. протеин, г |
820 |
940 |
1060 |
1160 |
1260 |
1360 |
1460 |
1625 |
1795 |
1930 |
Клетчатка, г |
3450 |
3700 |
3810 |
4020 |
4110 |
4130 |
4140 |
4160 |
4160 |
4160 |
Крахмал, г |
970 |
1200 |
1435 |
1570 |
1705 |
1840 |
1975 |
2335 |
2695 |
2900 |
Сахар, г |
645 |
800 |
955 |
1045 |
1135 |
1225 |
1315 |
1555 |
1795 |
1930 |
|
57 |
65 |
73 |
81 |
89 |
97 |
105 |
113 |
121 |
129 |
Фосфор, г |
39 |
45 |
51 |
57 |
63 |
69 |
75 |
81 |
87 |
93 |
Каротин, мг |
345 |
410 |
475 |
520 |
565 |
610 |
655 |
710 |
770 |
825 |
Показатели |
12 |
14 |
|
20 |
Кормопыс ед., кг |
ИД |
12,1 |
|
15,1 |
Обмен, эн., МДЖ |
135 |
146 |
156 |
166 |
177 |
Сухоевещество, кг |
15,9 |
16,7 |
17,5 |
18. . 2 |
18,9 |
|
1710 |
1860 |
2015 |
2170 |
2325 |
Перспар. протеин, г |
1110 |
1210 |
1310 |
1410 |
1510 |
|
4290 |
4510 |
4550 |
4550 |
4540 |
Крахмал, г |
1500 |
1660 |
1770 |
1905 |
2040 |
|
1000 |
1090 |
1180 |
1270 |
1360 |
Кальций, г |
78 |
86 |
94 |
102 |
110 |
Фосфор, г |
54 |
60 |
66 |
72 |
78 |
Каротин, мг |
500 |
545 |
590 |
635 |
680 |
">", а по сухому со знаком "<".
В случае появления несовместности при решении задачи необходимо вернуться к исходной информации и внести изменения после логической проверки данных. Основными причинами могут быть либо качество кормов (низкое содержание какого-то элемента питания),
либо-заданные границы по содержанию элементов питания или групп кормов. Чаще всего не выдерживается соотношение сахара и про-
*
теина. Надо иметь ввиду, что в запнснмости от продукта внести это соотношение может изменяться от 1: 0,5 до 1: 1. В этом случае надо проверить заданные границы по содержанию в рационе кормов, богатых сахаром или белком. Другой причиной может быть нижняя граница но сухому веществу. В этом случае ее можно поднимать к определенных пределах, т. к. в таблицах указало среднее содержание сухого вещества в рационе коров.
правая часть |
Цена |
8 |
0,177662334 |
|
760 |
0,006884106 |
|
320 |
0 |
0 |
10,7 |
6,814132549 |
72,91 121827 |
11,6 |
0 |
0 |
о |
0 |
0 |
3 |
-6,191882581 |
|
2 |
0 |
0 |
4 |
-5,834088942 |
|
10 |
0 |
0 |
15 |
-1,7592968 |
-26,389452 |
о |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0,009590797 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-0,069027658 |
0 |
1 1,26298216 |
Следующая группа ограничений устанавливает минимальные и максимальные границы содержания в рационе отдельных групп кормов. Эта информация выбирается из таблиц 6,7,8 и 9.
приложение 4
Целевая функции двойственная задача
Теневая
Приложение 3
МАТРИЦА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Кормовые единицы, кг |
0. 347385312 |
|
0. 6 |
0. 1764078 |
0. 635068 |
2. 85 |
1. 775483772 |
0 |
0. 282416189 |
• |
|
131. 510154 |
98. 5437444 |
47. 4 |
5. 8802596 |
47. 6301 |
165 |
200. 2141275 |
0 |
63. 8216113 |
Каротин, мг |
|
0. 57966908 |
0. 78 |
|
0. 529223 |
315 |
|
0 |
|
Сухого вещества не менее, кг |
|
0. 98543744 |
0. 51 |
0,1293657 |
0. 635068 |
4,05 |
3. 13542879 |
0 |
0. 200137457 |
Сухого вещества не более, кг |
1. 054562556 |
|
0. 51 |
0. 1293657 |
0. 635068 |
4. 05 |
|
0 |
0,200137457 |
Концентратов не менее, кг |
1. 24066183 |
1. 15933817 |
0. 6 |
Концентратов не более, кг |
|
|
0. 6 |
Грубых не менее, кг |
|
0 |
0,222374952 |
Грубых не более. ;„г |
:.7
77625048 |
0 |
0. 222374952 |
Силос не менее, кг |
15 |
Силос не более, кг |
15 |
Корнеклубнеплоды не менее, кг |
|
|
Корнеклубнеплоды не более, кг |
0,588026 |
5. 292234 |
Удельный вес овса вконцентратах. кг |
-1. 24066183 |
|
2. 4 |
Удельный вес сена в грубых, кг |
245. 5456281 |
0 |
-7. 78312333 |
Удельный вес картофеля в корнеклубнеплодах, кг |
|
-5. 292234 |
Коэффициент целевой функции |
0. 459044877 |
0. 4405485 |
0. 216 |
0. 588026 |
5. 133467 |
2. 85 |
1. 019958763 |
0 |
0. 555937381 |
|
Приложение 2
|
Xl |
Xl |
Х3
|
*4 |
Х
5 |
*б |
Х7
|
*8 |
Х9
|
Значения |
|
1. 159 |
0. 6 |
0. 588 |
|
15 |
3. 77763 |
0 |
|
ЦФ |
Коэффициент целевой функции |
0. 37 |
0. 38 |
0. 36 |
1 |
0. 97 |
0. 19 |
0. 27 |
0. 16 |
2. 5 |
11,26298216 |
ОГРАНИЧЕНИЯ |
Вид ресурса |
|
знак |
правая часть |
|
|
0,28 |
1. 15 |
1 |
0,3 |
0. 12 |
0. 19 |
0. 47 |
0. 32 |
1,27 |
8 |
>= |
8 |
0 |
Переваримый протеин, гр |
106 |
85 |
79 |
10 |
9 |
И |
53 |
38 |
287 |
760 |
>-
|
760 |
0 |
|
1 |
0. 5 |
1,3 |
0. 2 |
0,1 |
21 |
21 |
40 |
0. 3 |
397. 643998 |
^>— |
320 |
77,643998 |
Сухого вещества не менее, кг |
0. 85 |
0. 85 |
0. 85 |
0?7 |
0,12 |
0. 27 |
0,83 |
0. 45 |
0. 9 |
10. 7 |
>= |
10. 7 |
0 |
Сухого вещества не более, кг |
0,85 |
0. 85 |
0. 85 |
0. 22 |
0. 12 |
0. 27 |
0. 83 |
0. 45 |
0. 9 |
10. 7 |
<= |
11. 6 |
-0. 9 |
Концентратов не менее, кг |
1 |
1 |
1 |
-}
j |
>= |
~> |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
~> |
<=
|
3 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
>= |
9 |
2 |
Грубых не более, кг |
1 |
1 |
1 |
4 |
<= |
4 |
0 |
Силос не менее, кг |
1 |
15 |
>= |
10 |
5 |
|
1 |
15 |
<^=
|
15 |
0 |
|
1 |
1 |
5,880259641 |
>= |
9 |
|
|
1 |
1 |
5,880259641 |
<= |
6 |
|
Удельный вес овса вконцентратах. кг |
-1 |
_] |
4 |
-4. 44089Е-16 |
>= |
0 |
-4,44Е-16 |
Удельный вес сена в грубых, кт |
65 |
-35 |
-35 |
|
>= |
0 |
237. 7625 |
|
9 |
-1 |
0 |
<С— |
0 |
0 |
Числовая экономико-математическая модель
Приложение 1
№ п/п |
ПЕРЕМЕННЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ |
концентраты |
корнеклубнеп лоды |
силос |
грубые корма |
тип
ограничения
|
объем ограничений |
*! |
Х2
|
^3 |
*4 |
Х5
|
*6 |
*7 |
Х
8 |
Х9
|
1 |
Кормовые единицы, кг |
0. 28 |
1. 15 |
1 |
0,3 |
0. 12 |
0,19 |
0. 47 |
0. 32 |
1. 27 |
>= |
8 |
о |
|
106 |
85 |
79 |
10 |
9 |
И |
53 |
38 |
287 |
>= |
760 |
-> j |
Каротин, мг |
1 |
0. 5 |
1. 3 |
0,2 |
ол |
21 |
21 |
40 |
о. з |
>= |
320 |
4 |
кг |
0,85 |
0. 85 |
0. 85 |
0. 22 |
0,12 |
0. 27 |
0. 83 |
0. 45 |
0. 9 |
>= |
10. 7 |
5 |
кг |
0. 85 |
0. 85 |
0. 85 |
0. 22 |
0. 12 |
0. 27 |
0. 83 |
0. 45 |
0. 9 |
<= |
11. 6 |
6 |
Концентратов не менее, кг |
1 |
1 |
1 |
>=
|
о |
7 |
Концентратов не более, кг |
1 |
1 |
1 |
<= |
j |
8 |
Грубых не менее, кг |
1 |
1 |
1 |
>— |
2 |
9 |
Грубых не более, кг |
1 |
1 |
1 |
<— |
4 |
10 |
Силос не менее, кг |
1 |
>— |
10 |
11 |
|
1 |
<=
|
15 |
12 |
Корнеклубнеплоды не менее, кг |
1 |
1 |
>= |
о |
13 |
Корнеклубнеплоды не более, кг |
1 |
1 |
<= |
6 |
14 |
Удельный вес овса в концентратах, кг |
-1 |
-1 |
4 |
>=
|
0 |
15 |
грубых, кг |
65 |
-35 |
-35 |
>= |
0 |
16 |
Удельный вес картофеля в корнеклубнеплодах, кг |
9 |
-1 |
<= |
0 |
17 |
Минимальная стоимость рациона |
0. 37 |
0. 38 |
0. 36 |
1 |
0. 97 |
0. 19 |
0. 27 |
0. 16 |
2. 5 |
min |
|