Размещено на http://www.allbest.ru/

Оптимизация кормового рациона коров (на примере СПК "Красный октябрь")

кормовой рацион кормление корова



Введение

Практическое использование вычислительной техники не достигло еще такого уровня, при котором принятие управленческих решений на различных уровнях опиралось бы на компьютерный анализ сложившейся экономической ситуации и вариантов ее разрешения. Квалифицированных специалистов, способных использовать компьютерные технологии в процессе принятия сложных управленческих решений, пока очень немного. Поэтому при подготовке специалистов в области управления экономикой особую актуальность приобретает освоение передовых наукоемких технологий принятия управленческих решений в условиях сложных экономических ситуаций.

Одной из компьютерных технологий принятия управленческих решений является технология математического компьютерного моделирования, которая требует широкой и разносторонней подготовки.

Отправным пунктом моделирования является математическая модель. Ее построение является одним из наиболее трудных и важных этапов. Зачастую удачный выбор математической модели становится решающим фактором в достижении поставленной цели.

Одной из главных проблем в сельском хозяйстве является обеспечения животных высококачественными кормами и организация полноценного кормления.

Целью курсовой работы является оптимизация кормовых рационов для дойного стада крупного рогатого скота в СПК «Красный октябрь».

Для достижения цели поставлены решение следующих задач:

-раскрытие теоретической основы заданной темы;

-анализ природно-экономического состояния хозяйства;

-постановка задачи оптимизации кормовых рационов;

-проведение анализа оптимального решения.

Объектом исследования курсовой работы послужит кормовой рацион дойного стада КРС в СПК «Красный октябрь» Поспелихинского района Алтайского края.

При написании данной работы использованы следующие методы: статистико-экономический, расчетно-конструктивный, сравнения, анализа, экономико-математического моделирования.



1. Теоретические основы

1.1 Постановка задачи и особенности модели

Для успешного развития животноводства важное значение имеет организация кормовой базы, поскольку от этого во многом зависят здоровье и продуктивность животных, себестоимость производимой продукции.

Определение состава оптимальных кормовых смесей, рационов_ одна из первых экономических задач, к решению которой были применены методы линейного программирования. Первая попытка составления набора продуктов, который был бы самым дешевым и содержал бы необходимое количество питательных веществ, была сделана Дж. Стиглером в 1945 г. В 50-е годы задача оптимизации кормовых рационов получает широкое распространение.

Для определенного вида животных (птицы) на конкретный период (сутки, месяц, год) составить рацион (кормовую смесь), который должен содержать m видов питательных веществ в количестве не менее B_i(i=1,2,…,m) в соответствии с заданной продуктивностью животных. Рацион составляют из n видов кормов. Требуется определить в рационе количество каждого вида корма x_j (j=1,2,…,n), при котором достигается экстремальное значение целевой функции.

Математическая формулировка этой задачи:

F_extr =?c_jx_j при условии, что x_j>=0, ?a_ijxj>=b_i (i=1,2,…,m);

Где c_j -оценка j-го корма в соответствии с избранным критерием оптимальности;

A_ij -содержание i-го вида питательных веществ в j-м виде корма.

Эта общая принципиальная формулировка лежит в основе ряда моделей. Все они сводятся к трем основным экономико-математическим моделям:

1. оптимизации кормовых рационов животных;

2. планирования оптимальных кормовых смесей с учетом всех ингредиентов;

3. оптимизации плана использования кормов в хозяйстве.

Для постановки задачи и разработки этих моделей требуется следующая информация:

· вид и половозрастная группа животных, вес, продуктивность и хозяйственные особенности содержания;

· период времени, на который рассчитывается рацион;

· виды кормов имеющихся в хозяйстве, состояние кормовой базы, виды кормов, которые могут быть приобретены;

· содержание питательных веществ по видам в единице каждого вида корма;

· себестоимость или цена приобретения каждого вида корма;

· потребность в питательных веществах по видам для обеспечения заданной продуктивности животных;

· минимально и максимально допустимые границы содержания отдельных групп и видов кормов в рационе.

1.2 Структурная запись экономико-математической модели

Для построения структурной экономико-математической модели рациона кормления крупного рогатого скота используются следующие обозначения переменных величин и коэффициентов:

N- множество, элементы которого номера переменных величин, обозначающих корма и кормовые добавки;

N₁- множество, элементы которого- виды или группы кормов;

M₁- множество, элементы которого-номера ограничений по питательности корма;

M₂- множество, элементы которого- номера ограничений по видам или группам кормов;

M₃- множество, элементы которого- номера ограничений по балансу питательных веществ;

M₄, M₅- множество, элементы которого- номера ограничений по отдельным питательным веществам, которые должны находиться в определенном соотношении;

x_j- количество кормов или кормовых добавок j-го вида, входящих в рацион;

x_h- общая питательность рациона;

a_ij- содержание питательных веществ i-го вида в единице кормов j-го вида;

b_i- норма содержания питательных веществ i-го вида в рационе;

c_j- себестоимость или стоимость единицы кормов j-го вида;

?_j^н - минимально необходимый удельный вес отдельных видов или групп кормов в общей питательности рациона;

?_j^в -максимально возможный удельный вес отдельных видов или групп кормов в общей питательности рациона;

?_j^н , ?_j^в - соответственно верхний и нижний уровни содержания кормов j-го вида в рационе;

W-коэффициент пропорциональности между отдельными питательными веществами i-го вида.

Основные ограничения в этой модели:

· по сбалансированности питательных веществ, по содержанию переваримого протеина, кальция, фосфора, каротина, сахара, витаминов и др.;

· по содержанию отдельных групп кормов в рационе по максимально и минимально допустимым границам.

Дополнительные ограничения отражают требования, относящиеся к отдельным видам кормов, согласованные с наличием их в хозяйстве.

Вспомогательные ограничения могут быть наложены в связи с упрощением расчетов и введением вспомогательных переменных по общей питательности рациона или в связи с упрощением расчетов целевой функции.

Критерием оптимальности в этой модели служит обычно минимум стоимости рациона. В отдельных случаях в качестве критерия оптимальности может быть использовано наиболее благоприятное соотношение между питательностью корма и содержанием переваримого протеина.

Математическая форма записи этой модели

Z_min=? c_j x_j

При выполнении условий:

1. количество питательных веществ i-го вида врационе должно быть не менее требуемого по норме:

? a_ij x_j >=b_i (i€M₃);

2. удельный вес отдельных кормов или групп кормов в общей питательности рациона должен находиться в определенных соотношениях (физиологическая норма):

?_j^н x_n <=? a_ij x_j <= ?_j^в x_n (i€M₂);

3. масса кормов j-го вида должна соответствовать определенным пропорциям:

b_j^н<=x_j <= b_j^в (i€M₂);



4. общая питательность рациона должна быть:

? a_ij x_j =x_n (i€M₁);

5. соотношение между отдельными питательными веществами в рационе должно быть совершенно определенным:

x_h+1=W_Xh+2 (i€M_4,M₅), [ 4, с.78-81 ].



2. Анализ СПК «Красный октябрь» и разработка числовой экономико-математической модели

2.1 Организационно-экономическая характеристика хозяйства

СПК «Красный октябрь» организован в 2005 году. Административно-хозяйственный центр - село Дегтярка - находится в 35км. от районного центра села Поспелиха и в 425км. от краевого центра города Барнаула. Ближайшая железнодорожная станция - станция поспелиха - находится в 76км. С указанными пунктами хозяйство связано дорогами с асфальтовым и гравийным покрытиями, дороги хозяйственного значения - грунтовые и находятся в удовлетворительном состоянии, что позволяет осуществлять перевозки грузов по всей территории хозяйства.

По агроклиматическому районированию Алтайского края СПК «Красный октябрь» относится к теплому засушливому району Поспелихинской зоны. Климат хозяйства резко-континентальный. Зима малоснежная, холодная с сильными ветрами, преимущественно юго-западного направления. Лето короткое, но жаркое. Продолжительность теплого периода в среднем составляет 195-200 дней. Среднегодовое количество осадков не превышает 250-300мм. Около 70 % осадков выпадает в теплый период. Дождливый сезон обычно выпадает на конец августа - начало сентября, что существенно затрудняет уборку зерновых культур.

В рельефном отношении территория хозяйства представляет собой слабоволнистую равнину. Почвенный покров хозяйства представлен, в основном, южными черноземами, а также лугово-черноземными почвами. Естественная растительность сохранилась на кормовых угодьях, древесная растительность состоит из березовых колков, полезащитные лесополосы представлены тополем и березой.

Природно-климатические условия хозяйства благоприятны для возделывания таких культур как овес, пшеница и т.д.; данные природные условия позволяют СПК «Красный октябрь» сочетать производство продукции растениеводства и животноводства.

Земля - важнейший источник национального богатства. Земля является главным средством производства в сельском хозяйстве. Земельный фонд является важнейшей составной частью ресурсов сельского хозяйства, в которой происходит переплетение экономических процессов производства и воспроизводства. От рационального использования земли зависит развитие всех отраслей сельскохозяйственного производства.

Таблица 1 - Размер и структура земельного фонда и сельскохозяйственных угодий СПК «Красный октябрь» за 2008-2010 гг.

Показатели	2008г.	2009г.	2010г.
	Площадь, га	структура, %	Площадь, га	структура, %	Площадь, га	структура, %
		Зем. фонда	с.х. угодий		Зем. фонда	с.х. угодий		Зем. фонда	с.х. угодий
Общая земельная площадь	10755	100	Х	10310	100	Х	10310	100	Х
Всего с.х.-угодий из них:	8755	81,4	100	8310	80,6	100	8310	80,6	100
пашня	6897	64,1	78,8	6452	62,6	77,6	6452	62,6	77,6
сенокосы	477	4,4	5,4	477	4,6	5,8	477	4,6	5,8
пастбища	1381	12,8	15,8	1381	13,4	16,6	1381	13,4	16,6
Лесные массивы	35	0,3	Х	35	0,3	Х	35	0,3	Х
Пруды и водоемы	452	4,2	Х	452	4,4	Х	452	4,4	Х
Древесно-кустарниковые растения	70	0,7	Х	71	0,7	Х	71	0,7	Х
Дороги	73	0,7	Х	72	0,7	Х	72	0,7	Х
Болота	1070	9,9	Х	1070	10,4	Х	1070	10,4	Х
Прочие земли	300	2,8	Х	300	2,9	Х	300	2,9	Х

Для эффективного ведения хозяйства, решения многих организационно-экономических вопросов большое значение имеет правильное определение специализации сельскохозяйственных организаций.

Уровень специализации наиболее точно характеризуется удельным весом отрасли в структуре товарной продукции. Он позволяет выявить те виды продукции, с которыми хозяйство выступает в общественном разделении труда. Чтобы обозначить конкретную специализацию хозяйства нужно рассмотреть структуру товарной продукции.

Таблица 2 - Состав и структура товарной продукции СПК «Красный октябрь» за 2008-2010 гг.

Продукция отрасли	2008г.	2009г.	2010г.	В среднем за 3 года
	тыс. руб.	в % к итогу	тыс. руб.	в % к итогу	тыс. руб.	в % к итогу	тыс. руб.	в % к итогу
Зерновые и зернобобовые	9335	40,2	11423	45,5	6730	25,7	9163	36,9
Подсолнечник	650	2,8	757	3,0	359	1,4	589	2,4
Прочая продукция растениеводства	45	0,2	82	0,3	140	0,5	89	0,3
Растениеводство - всего	10030	43,2	12262	48,8	7229	27,6	9841	39,6
Молоко цельное	7031	30,2	7755	30,9	11464	43,8	8750	35,2
Мясо КРС	2792	12,1	2581	10,3	5214	19,9	3529	14,2
Прочая продукция животноводства	26	0,1	309	1,2	304	1,2	213	0,9
Животноводство - всего	9849	42,4	10645	42,4	16982	64,8	12492	50,3
Продукция подсобных производств	424	1,8	828	3,3	820	3,5	690	2,8
Товары, работы и услуги	2934	12,6	1385	5,5	1158	4,4	1826	7,3
ИТОГО по хозяйству	23237	100	25120	100	26189	100	24849	100



В структуре товарной продукции СПК «Красный октябрь» наибольший удельный вес в среднем за три года занимают зерновые культуры (36,9 %) и молоко (35,2 %). Следовательно, производственное направление СПК «Красный октябрь» - зерновое полеводство с развитым производством молока (зерно-молочная специализация). Но наблюдается тенденция к перевесу доли молока над зерном, то есть к молочно-зерновой специализации.

Таблица 3 - Размеры производства

Показатели	2008г.	2009г.	2010г.	2010 год в % к
				2008г.	2009г.
ОСНОВНЫЕ:
Стоимость валовой сельхозпродукции, тыс. руб.	24935	31153	32124	128,8	103,1
Стоимость товарной сельхозпродукции, тыс. руб.	19879	22907	24211	121,8	105,7
КОСВЕННЫЕ:
Среднегодовая численность работников, чел.	232	218	210	90,5	96,3
Среднегодовая стоимость ОПФ с.-х. назначения, тыс. руб.	50001	54442	51142	102,3	93,9
Площадь с.-х. угодий, га, в т.ч. пашня	8755 6897	8310 6452	8310 6452	95 93,5	100 100
Поголовье скота в пересчете на условное, усл. гол.	1111	1095	1030	92,7	94,1

СПК «Красный октябрь» имеет средние размеры производства. За анализируемый период наблюдается рост основных и уменьшение косвенных показателей специализации. Стоимость валовой продукции в 2010г. увеличилась на 28,8 % по сравнению с 2008г., товарной продукции - на 21,8 %. Рост валовой продукции происходит при сокращении численности работников (в 2010г. по сравнению с 2008г. - на 9,5 %), это означает, что в хозяйстве наблюдается рост производительности труда, также во многом рост стоимости валовой продукции обусловлен уровнем инфляции.



Таблица 4 - Финансовые результаты деятельности хозяйства (тыс. руб.)

Показатели	2008 год	2009 год	2010 год	2010 год в % к 2008
Выручка от реализации продукции (работ, услуг)	23237	28029	26189	112,7
Себестоимость (производственная) реализации продукции	20105	24928	25798	128,3
Прибыль от продаж	1254	192	391	31,1
Операционные результаты	- 540	- 912	- 614	-113,7
Прибыль (убыток) от финансово-хозяйственной деятельности	714	- 720	- 223	-131
Сальдо доходов и расходов от внереализационных операций	843	7164	1031	122,3
Балансовая прибыль	1557	6444	808	51,9
Чистая прибыль	528	6444	808	153
Рентабельность	2,1	8,5	1,1	52,4

На протяжении анализируемого периода наблюдаются значительные колебания чистой прибыли. Размер чистой прибыли наиболее высокий в 2009г. за счет списания штрафов на сумму 7117 тыс. руб. в соответствии с условиями реструктуризации задолженности предприятия. Прибыль от продаж в 2010г. по сравнению с 2008г.значительно сократилась вследствие убытков от продажи основной товарной культуры - яровой пшеницы.

Основным элементом материально-производственной базы животноводства являются корма. Под кормовой базой хозяйства понимают размеры и состав источников поступления кормов, их объем, ассортимент, качество, а также организацию производства, заготовки, хранения и использования.

Целью анализа кормовой базы является определение уровня производства кормов в хозяйстве, эффективности их использования. Анализ данных хозяйства за 3 года свидетельствует о том, что основное количество кормов производится за счет выращивания многолетних и однолетних трав. Также в хозяйстве имеются достаточно большие площади естественных сенокосов и пастбищ.

Для анализа кормовой базы хозяйства необходимо определить обеспеченность скота кормами, т.е. нужно сопоставить потребность в них с фактическим их наличием.

Учитывая долю содержания групп и видов кормов для данных групп скота в их рационе кормления, можно определить потребность в различных видах кормов.

Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что в целом по кормовым единицам потребность скота в кормах полностью обеспечена. Но для оценки кормовой базы необходимо также выяснить соответствуют ли рационы кормления, используемые в хозяйстве, рекомендуемым для крупного рогатого скота.

Таблица 5 - Обеспеченность крупного рогатого скота кормами в 2010г.

Показатели	Корма, ц.	Содержание к.ед. в 1кг. корма	Корма, ц.к.ед.	% обеспеченности
	потребность	наличие		потребность	наличие
1.Концентрированные	8510	10060	1	8510	10060	118
2.Грубые, всего	51400	83740	-	16939	27824	164
В т. ч. сено	9270	10840	0,45	4172	4878	117
Сенаж	26910	53140	0,35	9419	18599	197
Солома	15220	19760	0,22	3348	4347	130
3.Сочные (силос)	30400	28240	0,17	5168	4801	93
4.Зеленые	40020	41460	0,22	8804	9121	104
Итого	130330	163500	-	39421	51806	131

Для того чтобы оценить рационы кормления скота за анализируемый период и рассмотреть тенденцию их изменения, необходимо проанализировать объемы расхода кормов в эти годы.



Таблица 6 - Структура кормового рациона крупного рогатого скота

Корма	2008г.	2009г.	2010г.	Зоотехнич. обоснованная
	ц. к.ед	%	ц. к.ед.	%	ц. к.ед.	%	min	max
Концентрированные	13230	38,7	12570	32,4	10060	19,4	20	30
Грубые, всего	14118	41,3	19302	49,7	27824	53,7	20	35
в т.ч. сено	3974	11,6	4095	10,5	4878	9,4	10	20
сенаж	4347	12,7	9828	25,3	18599	35,9	10	15
солома	5797	17	5379	13,9	4347	8,4	-	5
Сочные (силос)	6800	20	6963	17,9	13922	26,9	30	50
Всего	34148	100	38835	100	51806	100	100

На основании данных таблицы 6 можно сделать вывод, что структура кормового рациона крупного рогатого скота не соответствует зоотехнически обоснованной нормативной структуре. За анализируемый период в хозяйстве наблюдается недостаток в рационе кормления концентрированных кормов, поскольку зерновые культуры в хозяйстве выращиваются преимущественно для товарных целей. Также в кормовом рационе ежегодно значительно возрастает доля грубых кормов и снижается доля сочных, что отрицательно сказывается на продуктивности основного стада.

Таблица 7 - Себестоимость 1 ц. молока, руб.

Статьи затрат	2008г.	2009г.	2010г.
	руб.	%	руб.	%	руб.	%
Оплата труда с отчислениями	75,2	16,5	95,2	18,9	144,3	22,8
Корма	126,6	27,8	158,7	31,4	187,2	29,6
Содержание основных средств	44,6	9,8	150,2	29,8	33	5,2
Прочие затраты	209,1	45,9	100,6	19,9	267,4	42,3
Себестоимость 1 ц. молока, руб	455,5	100	504,7	100	631,9	100

В структуре затрат на производство 1 ц. молока наибольший удельный вес занимают корма - около 30 %.



2.2 Постановка задачи и подготовка входной информации

Перевод животноводства на интенсивную основу требует внедрения прогрессивных методов кормопроизводства, создания надёжной и сбалансированной кормовой базы, правильного кормления животных. Высокий уровень организации кормления сбалансированными рационами снижает затраты кормов на единицу продукции в 1,5-2 раза в сравнении с несбалансированными рационами [6, c.10].

Проведенные исследования показали, что хотя животные и обеспечены кормами полностью, но при этом рационы не сбалансированы как по группам кормов, так и по питательности, а без этого невозможна полная реализация коровами своего биологического и генетического потенциала. Мировой опыт развития животноводства показывает, что достигнутый за последние 20-25 лет прогресс в повышении продуктивности и снижении себестоимости животноводческой продукции на 30-35% определяется достижениями в генетике и на 50-60% за счёт научно обоснованного кормления.

Кормовая база является основой интенсивного ведения скотоводства. От объёма заготовленных кормов, их качества, сбалансированности рационов кормления зависит качество произведённой продукции, её количество, здоровье животных, сроки их производственного использования.

Хозяйство полностью обеспечивает потребности животноводства кормами собственного производства, приобретение кормов на стороне носит эпизодический характер.

В хозяйстве принят силосо-сенажно-концентратный тип кормления в зимнее время и травянисто-концентратный в летний период.

Итак, животные полностью обеспечены кормами, но необходима более детальная проверка рационов по сбалансированности по питательным веществам и микроэлементам. Для оптимизации кормового рациона с учётом экономических и зоотехнических требований воспользуемся задачей, решённой с помощью ЭВМ [4, c.157].

Необходимо рассчитать оптимальный суточный рацион кормления в стойловый период для коров со средней живой массой 450-500кг и продуктивностью 4500кг в год. Для обеспечения заданной продуктивности необходимо, чтобы в рационе содержалось не менее 14,3кг кормовых единиц, 1380грамм переваримого протеина, 115грамм кальция, 70грамм фосфора, 520грамм каротина. Сухого вещества должно быть не более 20кг.

В соответствии с зоотехническими требованиями отдельные группы кормов в рационе должны находиться в следующих пределах: концентрированные 20-30 %; грубые 20-35 %, при чём солома не более 20 % общего количества грубых кормов; сочные 30-50 %.

Таблица

Вид корма	Питательность 1 кг. корма, корм. ед.	Содержание в 1 кг. корма	Себестоимость 1 кг, руб.
		переваримого протеина,г.	сухих веществ, кг.	кальция,г.	фосфора, г.	каротина, мг
Концентраты	1	79	0,85	1,5	4,5	13	2,24
Сено однолетних трав	0,45	67	0,83	6,5	2,9	25	0,77
Сено многолетних трав	0,47	53	0,83	7,4	3,4	27	0,86
Силос кукурузный	0,2	14	0,25	1,4	0,4	20	0,54
Сенаж	0,35	38	0,45	2,8	1,4	30	0,48
Солома	0,22	9	0,85	3,3	0,9	5	0,23

2.3 Разработка числовой экономико-математической модели задачи и построение матрицы задачи

Составление модели начнём с введения переменных.

Основные переменные в модели кормового рациона обозначают количество содержащихся в рационе кормов, кг.:

Х_.1 - концентраты;

Х₂ - сено однолетних трав;

Х₃ - сено многолетних трав;

Х₄ - силос кукурузный;

Х₅ - сенаж;

Х₆ - солома.

Вспомогательные переменные:

Х₇ - общая питательность рациона, к. ед.;

Х₁,Х₂,…,Х₇ ? 0

В соответствии с заданными условиями составляем систему ограничений.

Основные ограничения:

По балансу питательных веществ:

1Х₁+0,45Х₂+0,47Х₃+0,2Х₄+0,35Х₅+0,22Х₆=Х₇;

По количеству переваримого протеина:

79Х₁+67Х₂+53Х₃+14Х₄+38Х₅+9Х₆ ? 1380;

По общему количеству сухого вещества:



0,85Х₁+0,83Х₂+0,83Х₃+0,25Х₄+0,45Х₅+0,85Х₆ ? 20;

По общему количеству кальция:

1,5Х₁+6,5Х₂+7,4Х₃+1,4Х₄+2,8Х₅+3,3Х₆ ? 115;

По общему количеству фосфора:

4,5Х₁+2,9Х₂+3,4Х₃+0,4Х₄+1,4Х₅+0,9Х₆ ? 70;

По общему количеству каротина:

13Х₁+25Х₂+25Х₃+20Х₄+30Х₅+5Х₆ ? 520.

Дополнительные ограничения:

По минимальному количеству концентратов:

Х₁ ? 0.2X₇

По максимальному количеству концентратов:

Х₁ ? 0,3X₇

По минимальному количеству грубых кормов:

0,45Х₂+0,47Х₃+0,35Х₅+0,22Х₆ ? 0,2Х₇

По максимальному количеству грубых кормов:



0,45Х₂+0,47Х₃+0,35Х₅+0,22Х₆ ? 0,35Х₇

По минимальному количеству сочных кормов:

0,2Х₄ ? 0,3Х₇

По максимальному количеству сочных кормов:

0,2Х₄ ? 0,5Х₇

По максимальному количеству соломы:

Х₆ ? 0,2*(Х₂+Х₃+Х₅+Х6)

Вспомогательные ограничения:

Х₇ ? 14,3

Z_min=2,24Х₁+0,77Х₂+0,86Х₃+0,54Х₄+0,48Х₅+0,23Х₆

На основе системы ограничений составим матрицу (см. Приложение А), коэффициенты которой заносятся в компьютер, задача решается до получения оптимального решения.

3. Анализ результатов решения экономико-математической задачи

3.1 Анализ оптимального решения

В результате решения получен оптимальный кормовой рацион. Значения базисных переменных представлены в таблице 9

Таблица 9 - Оптимальный суточный кормовой рацион кормления коров

Корма	Количество корма, кг	Содержание питательных веществ в кормах	Себестоимость рациона, рублей
		корм. ед. кг	переваримый протеин, г	кальций, г	фосфор, г	каротин, мг	сухое вещество, кг
Концентраты	4,29	4,29	338,91	27,63	19,31	55,77	3,65	9,61
Сено однолетних трав	8,02	3,61	537,34	52,13	23,26	200,5	6,66	6,18
Сено многолетних трав	2,85	1,33	151,05	21,09	9,69	76,95	2,37	2,45
Силос кукурузный	25,03	5,02	350,45	35,04	10,01	500,6	6,26	13,52
Сенаж	-	-	-	-	-	-	-	-
Солома	0,26	0,05	2,34	0,86	0,23	1,3	0,22	0,06
Итого	40,45	14,3	1380	115,54	70	829,3	19,14	31,81
Потребность в питательных веществах		14,3	1380	115	70	520	20	-
Превышение потребности		0	0	0,54	0	309,2	-0,86	-

В оптимальный суточный рацион вошли: комбикорм - 4,29кг, сено однолетних трав - 8,02кг, сено многолетних трав-2,85кг, силос - 25,03кг., солома -0,26кг,. В оптимальный рацион не вошел сенаж. Стоимость суточного кормового рациона коров составила 31,81 руб.

В суточном рационе кормления коров все питательные вещества содержатся в достаточном количестве.

Таблица 10 - Структура оптимального рациона

Группа кормов	Оптимальный рацион	Зоотехнически обоснованные границы содержания кормов
	Корм. ед. кг	% к итогу	Нижняя граница	Верхняя граница
			%	кг. к. ед.	%	кг. к. ед.
Концентраты	4,29	30	20	2,86	30	4,29
Грубые	5	35	20	2,86	35	5
Сочные	5,02	35,1	30	4,29	50	7,15
Итого	14,3	100	Х	10,01	Х	16,45

Наибольший удельный вес в оптимальном рационе занимают грубые (сено) и сочные (силос) корма, которые составляют соответственно 34,9 и 35,1 %; удельный вес концентрированных кормов - 30 %. Грубые и концентрированные корма вошли в оптимальный рацион по верхней границе зоотехнических требований - 5 и 4,29кг. корм. ед..

Таблица 11 - Двойственные оценки переменных, не вошедших в оптимальное решение

Название переменных	Двойственные оценки, руб.
Х5	Содержание кукурузного силоса	0,09
S2	Недостаток в рационе переваримого протеина	0,001
S5	Сверхнормативное содержание фосфора	0,22
S8	Недостаток до максимальной границы содержания концентрированных кормов	- 0,69
S10	Недостаток до максимальной границы содержания сочных кормов	- 1,74
S14	Сверхнормативное содержание к.ед.	1,03



3.2 Анализ двойственных оценок

Рассмотрим 6 свойств двойственных оценок.

1. Дефицитность ресурсов и продуктов.

Исходя из второй теоремы двойственности, если оценка единицы ресурса i-го вида положительна, то при оптимальной производственной программе этот ресурс используется полностью, если же оценка равна 0, то ресурс используется не полностью. Чем выше двойственные оценки, тем дефицитнее ресурс.

Двойственные оценки дополнительных переменных S_3, S_4, S_6, S_7, S_9, S_11, S_12, S₁₃ равны 0, следовательно, они являются недефицитными. Например, двойственная оценка переменной S₄ равна нулю, следовательно, по оптимальному решению сверхнормативное содержание кальция составляет 0,53г.

Двойственные оценки переменных S₂ и S₅ равны соответственно 0,001 и 0,22 рублей, значит содержание переваримого протеина и фосфора дефицитно.

2.Мера влияния ограничения на целевую функцию.

Экономическое содержание двойственных оценок определяется содержанием критерия оптимальности и того фактора производства или условия выпуска продукции, который они оценивают. Единицу измерения они имеют ту же, что и целевая функция. Нулевые двойственные оценки по ресурсам и продуктам свидетельствуют о том, что изменение объема ограничений на единицу не повлияет на значение целевой функции, так как ресурс по оптимальному плану имеется в избытке.

Содержание кальция недефицитно и его двойственная оценка равна 0, следовательно, сколько бы мы его не использовали, это не повлияет на целевую функцию.

Ненулевые двойственные оценки показывают, на сколько увеличится или уменьшится значение целевой функции при увеличении и уменьшении ограничения на единицу.

Увеличение или уменьшение содержания кормовых единиц на 1 кг приведет к изменению Z соответственно на 1,03 рубля.

Увеличим содержание корм. ед. на 1кг:

Z_min=31,81 + 1,03 = 32,84 рублей

Уменьшим содержание корм. ед. на 1кг:

Z_min=31,81 - 1,03=30,78 рублей

3.Взаимозаменяемость ресурсов или продуктов.

Имеется ввиду не абсолютная взаимозаменяемость, а относительная, то есть влияние назначения критерия оптимальности. Взаимозаменяемость определяется по соотношению двойственных оценок.

Оценка 1грамма переваримого протеина=0,001 руб.

Оценка 1г фосфора=0,22 руб.

0,001/0,22=0,005, то есть 1грамм переваримого протеина можно заменить 0,005г фосфора (они дают одинаковый эффект).

0,22/0,001 = 220, то есть 1 г фосфора дает такой же эффект, что и 220грамм переваримого протеина.

4. Рентабельность способов производства.

Рентабельность способов производства определяется по двойственным оценкам основных переменных. Это свойство позволяет наметить пути совершенствования технологии кормов, не вошедших в оптимальный план. Если двойственная оценка основной переменной равна 0, то способ производства рентабельный; если не равна 0 - то нерентабельный. Двойственная оценка нерентабельных способов производства указывает степень невыгодности возделывания данной культуры.

В данном случае двойственные оценки всех основных переменных, за исключением сенажа, равны нулю, следовательно, содержание этих кормов в рационе является рентабельным. Двойственная оценка Х₅=0,09 рублей, значит содержание в рационе сенажа является нерентабельным. Его содержание станет рентабельным, если уменьшить затраты на 0,06 и более рублей.

5. Определение оптимальности решений.

Решение является оптимальным, если Z_min прямой задачи = Z_max двойственной задачи. То есть полученный эффект равен суммарной оценке затрачиваемых ресурсов.

Z_min прямой задачи = 2,24*4,29 + 0,77*8,02 + 0,86*2,85 + 0,54*25,02 + 0,34*26,5 + 0,48*0 + 0,23*0,26 = 31,81 руб.

Z_maxдвойственной задачи = 1,03*14,3 + 1,84*0 + 0*20 + 0*115 + 0,22*70 + 0*520 = 31,81 руб.

Решение оптимальное, так как Z_min прямой задачи = Z_max двойственной задачи.

6.Устойчивость двойственных оценок.

Если бы двойственные оценки были не устойчивы, то есть изменялись с изменением каждого параметра задачи, то они не представляли бы свое значение как средство экономико-математического анализа.

Если изменим количество кормовых единиц, то оптимальное решение станет другим, но двойственные оценки останутся прежними. Изменение параметров задачи нельзя проводить до бесконечности, это невыгодно и двойственные оценки изменят значение. Поэтому изменение проводят в определенных пределах. При выходе за эти границы двойственные оценки меняются и экономической ценности не представляют.

3.3 Мероприятия по внедрению

Оптимизация кормового рациона для дойного стада крупного рогатого скота в СПК «Красный октябрь» позволит повысить продуктивность с 4300кг. в год до 4500. Себестоимость разработанного оптимального суточного кормового рациона для коров на стойловый период составила 31,81 руб.

В хозяйстве необходимо обосновать технологические и организационные мероприятия по внедрению данной модели:

- увеличить количество заготавливаемых в хозяйстве концентрированных кормов за счет сокращения объема реализуемого зерна, прибыль от реализации молока, полученного в результате повышения продуктивности коров, позволит повысить рентабельность хозяйства в целом (т.к. производство зерновых в хозяйстве на сегодняшний день убыточно);

- заменить в рационе кормления сенаж на сено из однолетних и многолетних трав.

Необходимо отметить также, что на качество кормления будет большое влияние оказывать условия хранения, заготовки и проверки кормов на питательность. С этим в хозяйстве имеются затруднения: нет хранилищ для сена, соломы. Они хранятся на открытом воздухе, что естественно ведет к ухудшению качества. Проблематичным остается регулярная проверка кормов на питательность, что объясняется высокой стоимостью процедуры определения качества корма.

Одними из направлений улучшения рациона животных стало бы организация правильного хранения кормов в хозяйстве; налаживание в хозяйстве службы по проверки кормов на качество, что является достаточно дорогим мероприятием.



Выводы и предложения

При написании курсовой работы была поставлена цель - разработка экономико-математической модели оптимального кормового рациона коров. Объектом исследования выступил СПК «Красный октябрь». В процессе написания курсовой работы были сделаны следующие выводы:

Хозяйство специализируется на молочном скотоводстве с развитым зерновым полеводством. Земельный фонд хозяйства с каждым годом сокращается и в 2009 году составил 10310га. Численность работников в среднем за 3 года составляет 220 человек. Поголовье скота за 3 года увеличилось на 19 голов.

Применительно к особенностям хозяйства было найдено экономически целесообразное соотношение разных видов кормов и кормовых культур, при сохранении зоотехнической полноценности рациона. При оптимизации кормового рациона с учетом экономических и зоотехнических требований была использована задача, решенная с помощью ЭВМ в Excel.

В оптимальный суточный рацион вошли: комбикорм - 4,29кг, сено однолетних трав - 8,02кг, сено многолетних трав-2,85кг, силос - 25,03кг., солома -0,26кг,. В оптимальный рацион не вошел сенаж. Стоимость суточного кормового рациона коров составила 31,81 руб.

Наибольший удельный вес в оптимальном рационе занимают грубые (сено) и сочные (силос) корма, которые составляют соответственно 34,9 и 35,1 %; удельный вес концентрированных кормов - 30 %.

Оптимизация кормового рациона для дойного стада крупного рогатого скота в СПК «Заветы Ильича» позволит повысить продуктивность с 4300кг. в год до 4500.



Список литературы

1.Волков Н. Рацион для молочных коров // Животновод.-1997.-№1.- с.16-18.

2.Кальницкий Б., Харитонов Е. Новые разработки по совершенствованию питания молочного скота // Зоотехния. - 2001. - №11. - с.20-25.

3.Кравченко Р. Г. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве, М: 1978г.

4.Кундиус В.А. Моделирование социально-экономических процессов и структуры региональных АПК в условиях рыночного реформирования: Учебное пособие // АГАУ. - Барнаул, 2001. - 206 с.

5.Медведев И.К. Оценка питательности кормов и нормирование питания животных // Зоотехния. - 1998. - №12. - с.10-15.

6.Нестеров Н., Дульнев В. Об улучшении структуры кормовой базы для молочного скота // Молочное и мясное скотоводство. - 2000. - №2. - с.9-11.

7.Практикум по математическому моделированию экономических процессов в сельском хозяйстве\ Под ред. А.Ф. Карпенко -М: Агропромиздат, 1985-269с.

8.Пути выхода молочной отрасли из кризисного состояния / Г.М. Кириллова, Н.А.Тихонова // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2000. -№1. - с.35-36.

9.Шелобаев С.И. Математические методы и модели - М: 2000г.-323с.

10.Экономико-математические методы и прикладные модели \ Под ред. В.В.Федосеева-М:2000-350с.

Размещено на Allbest.ru