Оптимизация производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия

Министерство аграрной политики Украины

Луганский национальный аграрный университет

Кафедра

экономической кибернетики

Курсовая работа

по дисциплине моделирование экономики:

“Оптимизация производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия”

Луганск - 2005

Содержание

Ведение

1.Теоретические вопросы оптимизации производства структуры сельскохозяйственного предприятия:

1.1 Сельскохозяйственное предприятие как объект экономико-математического моделирования

1.2 Экономическая необходимость оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия

1.3 Экономико-математические модели оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия

2. Оптимизация структуры производства сельскохозяйственного

предприятия:

2.1. Постановка экономико-математической задачи оптимизации структуры производства сельскохозяйственного предприятия

2.2. Методика подготовки технико-экономических коэффициентов и объектов ограничений матрицы задачи

2.3 Экономико-математическая модель (числовая) оптимизации структуры производства сельскохозяйственного предприятия

2.4 Оптимальный план структуры производства

сельскохозяйственного предприятия

Выводы и предложения

Список использованной литературы

Ведение

Для изучения и воспроизведения многочисленных свя-зей в экономике и измерения степени влияния различ-ных факторов на результаты производственной дея-тельности, а также для решения конкретных планово-экономических задач с помощью математических мето-дов и ЭВМ применяется моделирование экономических процессов.

Под моделированием подразумевается воспроизведе-ние или имитирование поведения реально существую-щей системы на ее аналоге или модели, по результатам «проигрывания» которой на ЭВМ можно судить о ре-альных процессах, происходящих в действительности. Важно построить математическую модель правильно, то есть так, чтобы она достаточно полной точно отражала с помощью неравенств и уравнений наиболее существен-ные связи и зависимости моделируемых экономических систем или процессов. Такую модель называют эконо-мико-математической. По определению академика В. С. Немчинова, она представляет собой концентриро-ванное выражение общих взаимосвязей и закономернос-тей экономического явления в математической форме.

Моделирование сельскохозяйственных предприятий имеет ряд особенностей. Так, оптимальное решение, полученное при использовании методов математического программирования, может не всегда соответствовать оптимуму с экономических пози-ций. Это несоответствие тем больше, чем меньше учтено в модели количественных связей между отдельными факторами, влияющими друг на друга и на конечные результаты. Иначе говоря, в модели должны найти от-ражение все условия, определяющие данную экономи-ческую проблему. В перечне этих условий наряду с экономическими должны быть агротехнические, зоотехни-ческие, биологические, технические и другие. Для этого необходимы прочные знания в области технологии, тех-ники, экономики, планирования и организации сельскохозяйственного производства. Большое, можно сказать, решающее значение для грамотного построения эконо-мико-математической модели и получения приемлемых оптимальных решений имеет достоверная информация о конкретном моделируемом объекте. Полнота и правиль-ность информации позволяют достаточно точно описать на языке математики все зависимости, связи между изу-чаемыми экономическими явлениями.

1. Теоретические вопросы оптимизации производства структуры сельскохозяйственного предприятия

1.1 Сельскохозяйственное предприятие как объект

экономико-математического моделирования

Планирование на уровне сельскохозяйственного предприятия призвано определять основные цели разви-тия производства и средства, которые необходимы для достижения этих целей. Разработка планов всегда на-правлена на повышение эффективности производства, которую можно достичь лишь при соблюдении прин-ципа пропорционального развития отраслей. Для этого необходима балансовая увязка внутри сельскохозяйст-венного предприятия между его производственными ресурсами и запланированными объемами производства продукции, между растениеводством и животноводст-вом, отдельными сельскохозяйственными культурами и отдельными группами и видами скота между собой.

Соотношение отраслей в сельскохозяйственном пред-приятии и его специализация определяется в первую очередь экономическими условиями; оно должно соот-ветствовать, с одной стороны, потребностям общества в продуктах сельского хозяйства, что находит свое от-ражение в плановых заданиях, а с другой -- способство-вать наиболее полному и эффективному использованию земельных, трудовых и материальных ресурсов хозяй-ства. Наряду с экономическими условиями сочетание отраслей по их размерам и количеству определяется также технологическими, биологическими, почвенно-климатическими и другими условиями.

Все это делает проблему правильной специализации и рационального сочетания отраслей сельскохозяйственных предприятиях сложной, многовариантной задачей. Изменение размера даже одной из отраслей в силу наличия пря-мых и обратных связей приводит к определенным из-менениям в других и во всей структуре производства. Поэтому любая корректировка плана сопряжена у спе-циалистов сельского хозяйства, использующих обычные методы планирования, с большими затратами времени, а результаты расчетов по этим планам могут быть, как правило, значительно улучшены.

Применение математических методов и ЭВМ для решения данной проблемы значительно повышает эф-фективность планово-экономической работы, оно дает возможность не только значительно сократить время вычислений, но и обеспечить получение оптимальных результатов.

Под оптимальной производственной структурой сель-скохозяйственного предприятия следует понимать такие количественные соотношения между отдельными отрас-лями, которые, обеспечивая выполнение государствен-ных плановых заданий по продаже продукции, позво-ляют наиболее полно и эффективно использовать на-личные и дополнительно вовлекаемые производствен-ные ресурсы и получить наивысший экономический эф-фект.

В результате решения экономико-математической за-дачи оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия определяют: состав и раз-меры основных и дополнительных отраслей хозяйства; посевные площади различных культур и поголовье скота; объемы производства валовой и товарной продук-ции по каждой отрасли, показатели распределения про-изводственных ресурсов по отраслям с учетом их воз-можного пополнения; основные результативные пока-затели хозяйства -- стоимость валовой и товарной продукции, прибыль, рентабельность, производитель-ность труда и т. д.

1.2 Экономическая необходимость оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия

В системе моделей оптимального планирования сельского хозяйства на уровне предприятия также важное место занимает модель оптимизации производственно-отраслевой структуры. Она дает возможность определять основные параметры разви-тия производства для текущего и перспективного планирова-ния, может использоваться для анализа сложившейся струк-туры производства, позволяющего выявить более целесообраз-ные пути использования ресурсов и возможности увеличения объемов производства продукции, опираясь на фактические данные за предшествующие годы.

Модель оптимизации производственной структуры агропро-мышленного предприятия является состав-ной частью модели оптимизации развития и размещения агро-промышленного объединения. С другой стороны, она включает в себя как важнейшую составную часть (блок) модель опти-мизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия. Кроме этого, в модель входят блоки промышленной переработки сельскохозяйственной продукции и связи меж-ду сельскохозяйственным и промышленным производством.

В подсистеме моделей агропромышленного предприятия мо-дель оптимизации его производственной структуры входит в центральный блок. В этот же блок входят модели оптимизации территориального размещения по подразделениям совхоза-за-вода и линейно-динамическая оптимизации темпов и пропор-ций производства по годам пятилетки.

В подготовительный блок включены модели, предназначен-ные для расчетов прогнозирования уровня и темпов роста уро-жайности сельскохозяйственных культур, продуктивности жи-вотных, себестоимости продукции, фондоемкости, производи-тельности труда, объемов производственных ресурсов -- земель-ных, трудовых, основных фондов, капитальных вложений; усло-вий и каналов реализации готовой продукции. Выходная ин-формация совокупности моделей подготовительного комплекса является входной для моделей центрального блока.

В свою очередь, выходная информация моделей централь-ного блока служит входной для заключительного, или детали-зирующего, блока: оптимизации состава и использования ма-шинно-тракторного и автомобильного парка, промышленного оборудования консервного производства, плана перевозок гру-зов и др.

Также при моделировании сельскохозяйственных предприятий часто используется экономико-математическая модель. Экономико-математическая модель оптимизации про-изводственной структуры может решать-ся целый ряд различных экономико-математических задач как на уровне сельскохозяйственного предприятия и его подразделений (оптимизация основных показате-лей плана организационно-хозяйственного устройства, производственной программы хозяй-ства, внутрихозяйственного размещения производства), так и на региональном уровне (оптимальной специали-зации и размещения производства по территории в рай-оне, области, республике). Эта модель позволяет также решать ряд других вопросов, которые детализируют сельскохозяйственное производство -- оптимизацию состава машинно-тракторного парка, использование минеральных удобрений и др. Модель оптимизации производственной структуры вклю-чает в себя как составные части некоторые более прос-тые модели или их отдельные компоненты -- оптимиза-ции кормовых рационов, структуры стада, структуры посевных площадей и в наибольшей степени -- оптими-зации плана кормопроизводства.

1.3 Экономико-математические модели оптимизации производственной структуры сельскохозяйственного предприятия

При-менение экономико-математических методов и ЭВМ по-зволяет получить оптимальный план сочетания отраслей агропромышленного предприятия, обеспечивающий наи-более эффективное использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов, а также производственных мощностей перерабатывающего предприятия (цеха, завода). Критериями оптимальности в данной задаче мо-гут быть: максимум валовой (товарной) продукции; максимум прибыли (чистого дохода); минимум мате-риально-денежных затрат (при фиксированных объе-мах производства продукции).

В процессе решения определяют значения следую-щих групп переменных величин: площади многолетних насаждений и сельскохозяйственных культур; поголовье скота и птицы; объем производства продукции перера-батывающего предприятия; потребность в расширении производственных мощностей и емкостей завода; объ-ем производства вторичного сырья и продукции его пе-реработки; стоимостные показатели; оптимальный ва-риант использования сельскохозяйственного сырья и технологий его переработки и др.

Наиболее ответственным моментом в математическом моделировании экономических процессов является правильная постановка экономико-математической зада-чи, подлежащей решению.

Постановка задачи предполагает ее четкую эконо-мическую формулировку, включающую цель решения, установление планового периода, выяснение известных параметров объекта и тех, количественное значение ко-торых нужно определить, их производственно-экономических связей, а также множества факторов и условий, отражающих моделируемый процесс.

Цель решения экономико-математической задачи выражается количественно определенным показателем, называемым критерием оптимальности. Он должен соответ-ствовать экономической сущности решаемой задачи. При этом необходим всесторонний и глубокий качественный анализ существа решаемой задачи и точная формули-ровка цели ее решения, поскольку при изменении крите-рия оптимальности, как правило, значительно изменяется как сам оптимальный план, так и его характеристики. Выбор критерия оптимальности должен быть гра-мотным с теоретических позиций, соответствовать на-роднохозяйственным интересам, удовлетворять потреб-ности практического планирования и отвечать требовани-ям математического метода решения задачи.

В качестве предпочтительных критериев оптимальности, отвечающих целям развития социалистических сель-скохозяйственных предприятий, могут выступать следую-щие показатели:

- максимум прибыли, определяемый как разность между суммой реализованной продукции и ее полной себе-стоимостью;

- максимум чистого дохода, определяемый как раз-ность между стоимостью валовой продукции и суммой всех производственных затрат;

- максимум товарной (реализованной) продукции; максимум валовой продукции; минимум производственных затрат; минимум приведенных затрат и др. В наибольшей степени требованию максимального производства продукции при минимуме затрат соответ-ствуют первые два критерия -- максимум прибыли и максимум чистого дохода.

При решении отдельных экономико-математических задач часто используются наряду со стоимостными и другие разнообразные критерии оптимальности, например минимум затрат пашни, минимум затрат трудовых ресурсов, максимум производства зерна и др.

Важным этапом при решении экономико-математических задач является определение перечня переменных и ограничений.

В постановке задачи должен содержаться ясный ответ на вопрос, что в ней является неизвестным, иначе говоря, какие переменные величины и их численные значения необходимо найти в результате ее решения.

Во-первых, перечень переменных величин всегда дол-жен отражать характер, основное содержание модели-руемого экономического процесса. Например, при моделировании рационов кормления в качестве переменных будут выступать виды кормов и кормовых добавок, из которых составляется рацион для конкретного животно-го. Решив такую задачу на ЭВМ, определяют, какое ко-личество каждого вида -- кормов, входящих в перечень переменных, должно быть в оптимальном рационе.

Аналогично при моделировании производственной структуры сельскохозяйственного предприятия в качестве переменных величин будут выступать неизвестные, искомые размеры отраслей, площади сельскохозяйст-венных культур и кормовых угодий. В результате реше-ния на ЭВМ будут получены их необходимые величи-ны -- какое поголовье скота в разрезе видов и половоз-растных групп необходимо содержать в данном хозяйстве, сколько гектаров и каких сельскохозяйственных культур посеять и т. д. Точно так же в экономико-матема-тической модели оптимизации состава и структуры ма-шинно-тракторного парка переменными величинами яв-ляются количество видов агрегатов и марок тракторов и сельскохозяйственных машин, покупаемых или списы-ваемых в хозяйстве.

Во-вторых, помимо характера моделируемого процес-са, количество и состав переменных в каждой экономи-ко-математической модели определяется вычислительными возможностями ЭВМ и ее программ, на которой предполагается осуществить решение конкретной зада-чи. Чем больше мощность ЭВМ, тем большее количество переменных и ограничений можно включить в задачу. В-третьих, количество переменных зависит от выбора планового периода процесса (долгосрочный, среднесроч-ный, текущий), который оказывает существенное влия-ние на степень детализации состава переменных. Чем меньше период, на который составляется экономико-ма-тематическая модель, тем больше детализация переменных. При планировании на более отда-ленную перспективу (пятилетний план, план организа-ционно-хозяйственного устройства) необходимости в столь подробной детализации переменных нет, и поэтому сельскохозяйственные культуры вводятся в разрезе групп, а поголовье животных -- в пересчете на структур-ные или условные головы.

В-четвертых, количество переменных зависит также от того, насколько подробно в модели должны быть представлены следующие признаки: вид продукции;

- направление использования продукции;

- применяемые виды технологии возделывания, сте-пень интенсивности;

- способы, каналы и сроки производства и реализа-ции продукции.

По указанным признакам детализуются переменные как по растениеводству, так и по животноводству. Одна и та же сельскохозяйственная культура может быть представлена несколькими переменными, например, мно-голетние травы на сено, сенаж, силос, зеленый корм, се-мена; овес на фураж, для реализации государству, для обмена на комбикорм, на семена для посева однолетних трав и т. д.

Переменные по животноводству могут быть диффе-ренцированы также и по вариантам кормления, уровню продуктивности, удельному весу маточного поголовья, видам построек, в которых размещен скот.

По экономической роли в моделируемом процессе все переменные величины классифицируются на основ-ные и вспомогательные.

Основные переменные обозначают сельскохозяйствен-ные культуры, отрасли животноводства, сельскохозяйст-венную технику, минеральные удобрения, виды кормов, то есть те величины, которые определяют основное со-держание моделируемого процесса в каждом конкрет-ном случае.

Вспомогательные переменные привлекают специаль-но для облегчения математической формулировки усло-вий, для определения расчетных величин (объемов ре-сурсов, показателей эффективности производства и т. д.).

Для каждой переменной величины устанавливается определенная размерность. Целесообразно иметь оди-наковую размерность по однотипным группам перемен-ных. Так, если сельскохозяйственные культуры принято измерять в гектарах посева, то нужно, чтобы ни одна из отраслей растениеводства не имела размерности в центнерах. Размерность в гектарах еще удобна и пото-му, что в годовых отчетах и производственно-финансо-вых планах информация, необходимая для построения экономико-математических моделей, чаще всего дана в расчете на 1 га и проводить дополнительные расчеты, как правило, не нужно.

После установления перечня переменных величин не-обходимо определить состав и количество ограничений, отражающих условия задачи. Как уже подчеркивалось в постановке задачи, ограничения должны отражать те экономические и технологические условия, которые дей-ствительно ограничивают возможности производства. Следует также помнить, что чем больше ограничений включено в модель, тем сложнее реализовать ее на ЭВМ малой мощности.

Все ограничения по их экономическому значению классифицируются на основные, дополнительные и вспо-могательные.

Основные ограничения отражают главные условия задачи. Они накладываются на все или большинство переменных. К ним относятся ограничения по использо-ванию производственных ресурсов (земли, рабочей си-лы, машинно-тракторного парка, удобрений, денежно-материальных затрат, кормов и т. д.).

Дополнительные ограничения накладываются на не-большое количество переменных величин или отдельные переменные. Обычно они формулируются в виде нера-венств, ограничивающих снизу и сверху потребление, множество, элементами которого являются номера огра-ничений по соотношениям посевных площадей сельско-хозяйственных культур.

Отдельные переменные могут быть связаны с объе-мом ограничений (константами) с помощью коэффици-ента-связки.

Весьма ответственным этапом моделирования явля-ется процесс сбора и обработки исходной информации. В зависимости от постановки задачи и объекта, по которому эта задача должна быть построена, определяют характер и объем необходимой информации, источники ее сбора и методы обработки.

В качестве источников исходной информации исполь-зуют годовые отчеты, производственно-финансовые и пер-спективные планы, планы организационно-хозяйственно-го устройства, данные первичного учета сельскохозяйст-венных предприятий, технологические карты по возде-лыванию и уборке сельскохозяйственных культур и вы-ращиванию животных, а также различные нормативные справочники.

Информация как совокупность необходимых для мо-делирования сведений об экономическом процессе и объ-екте должна быть полной, достоверной, доступной и своевременной. Эти качества информации являются обя-зательными при разработке новых экономико-математи-ческих моделей, и результаты решения задач могут быть искажены, если исходные данные недостаточно полны и не точны.

Исходная информация подвергается переработке в конкретные числа, выражающиеся в определенных еди-ницах измерения. Для любой экономико-математической модели эти числа формируются в технико-экономические коэффициенты, коэффициенты целевой функции и константы или объемы ограничений.

После того, когда рассчитаны все технико-экономи-ческие коэффициенты, коэффициенты целевой функции и константы (правые части), приступают к построению числовой экономико-математической модели. Она может быть отражена в виде системы линейных соотношений.

Для построения экономико-математической модели целесообразно вначале записать все ограничения в виде системы линейных неравенств и уравнений, а затем уже строить числовую модель в виде таблицы.

2. Оптимизация структуры производства сельскохозяйственного предприятия.

2.1. Постановка экономико-математической задачи оптимизации структуры производства сельскохозяйственного предприятия.

В хозяйстве имеется 3500 га пашни, 449 га естественных сенокосов и 657 га естественных пастбищ. Ресурсы труда составляют 1782 тыс.чел.-час. В хозяйстве необходимо произвести не менее 6000 ц молока, 5000 ц прироста молодняка крупного рогатого скота, 200 ц прироста свиней и реализовать не менее 8000 ц озимой пшеницы и 20000 ц овощей.

Многолетних трав на семена необходимо иметь в хозяйстве не менее 30 га, зернобобовых - не менее 100 га, а кукурузы на зерно - не более 400 га.

Среднегодовой удой молока на корову 4200 кг, привес на 1 гол молодняка крупного рогатого скота 160 кг, свиней - 130 кг. На содержание 1 коровы требуется 133,6 чел-час труда и 719,5 ден.ед материально-денежных затрат, на содержание 1 гол молодняка крупного рогатого скота - 55,0 и 335,2, 1 гол свиней - 32,9 чел-час и 193,2 соответственно.

Критерий оптимальности задачи - максимальное количество прибыли, получаемое при реализации озимой пшеницы - 192,2 ден.ед., овощей - 83,9, продукции скотоводства - 436,1 и 121,7 и свиноводства -77,2 ден.ед.

Таблица 1

Урожайность с.-х. культур и затраты производственных ресурсов.

Таблица 2

Распределение продукции растениеводства

Нормативно-справочная информация для составления моделей

Таблица 3

Нормативы расхода кормов на одну корову, ц

Таблица 4

Структура расхода кормов на одну корову, %

Таблица 5

Нормативы расхода кормов на одну головы молодняка крупного рогатого скота, ц

Таблица 6

Структура расхода кормов на молодняк крупного рогатого скота, %

Таблица 7

Нормативы расхода кормов на одну голову поголовья свиней, ц

Таблица 8

Структура расхода кормов на поголовье свиней и птицы, %

Таблица 9

Выход питательных веществ с 1 ц кормовых культур