Моделирование и оптимизация кормового рациона в ООО АП «Заря Путино» Верещагинского района Пермского края

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РФ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д. Н. Прянишникова»

 

 

 

Кафедра информационных систем

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Моделирование социально-экономических  процессов»

 

на тему: «Моделирование и оптимизация  кормового рациона в ООО АП «Заря Путино» Верещагинского района Пермского края»

 

 

Проект выполнил:

Студентка 4 курса факультета заочного обучения специальности «Экономика и управление на предприятии АПК»

Куксенок Ирина Геннадьевна

Эз – 2009 – 240

 

Руководитель: к.э.н., доцент

Каштаева Светлана Васильевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермь 2012

Содержание

 

Раздел 1. Моделирование  и оптимизация кормового рациона в ООО АП «Заря Путино»

Введение 

1. Разработка экономико-математической модели
2. Анализ результатов решения задачи

Заключение

Список  использованной литературы

Приложения

Раздел 2. Экономико-статистическое моделирование.

1. Построение трендовой модели
2. Построение регрессионной модели

 

 

Раздел 1. Моделирование  и оптимизация кормового рациона  в ООО АП «Заря Путино»

Введение

Кормовая база является важнейшим  условием развития животноводства. Наряду с повышение урожайности и  снижение себестоимости кормовых культур  необходимо внедрять более эффективную  структуру кормов. В зависимости  от вида, возраста, веса и продуктивности животное требует определенного  количества питательных веществ. Кормовая база должна быть сбалансирована по минимальной  потребности в кормовых единицах и перевираемом протеине; состав кормов должен быть разнообразен. Для этого  нужно обеспечить зоотехнически допустимые соотношения между основными группами кормов: концентратами, сеном, сочными кормами, зеленым кормом; состав кормов должен содержать в достаточном количестве питательные вещества; суммарная себестоимость кормовой базы должна быть минимальной.

Одинаковый по питательности рацион кормов может состоять из различных  кормов, поэтому среди вариантов  рационов кормов следует выбрать  наиболее экономичный (оптимальный) и  соответствующий биологическим  потребностям животных по содержанию питательных веществ.

Рассчитать оптимальный кормовой рацион, учитывающий зоотехнические требования, при помощи традиционных методов подбора очень сложно, а при большом наборе кормов практически  невозможно, поэтому задачу целесообразно  решать с помощью экономико-математических методов и ЭВМ.

Из имеющихся в наличии кормов составить такой рацион, который  по содержанию питательных веществ, соотношению отдельных видов  и групп полностью отвечал бы требованиям животных и одновременно был самым дешевым. Критерий оптимальности - минимум стоимости рациона.

Задачами курсовой работы являются:

• изучение теоретических и практических основ оптимизации кормового рациона при помощи экономико-математического моделирования;
• сформулировать задачу, которую необходимо решить при помощи экономико-математического моделирования;
• провести анализ полученного оптимального решения.

 

Объект исследования – структура кормового рациона основного стада КРС, применяемая в ООО АП «Заря Путино» при производстве молока. Объект наблюдения – ООО АП «Заря Путино» Верещагинского района Пермского края, объект исследования – тенденции применения математического моделирования социально-экономических процессов на предприятиях АПК.

Методы, использованные при написании  курсовой работы – экономико-математическое моделирование, описательный, статистический.

 

 

 

1. Разработка экономико-математической модели

1.1 Постановка задачи

Необходимо разработать оптимальный  суточный кормовой рацион на стойловый  период для дойной коровы живой массой 400 кг, суточным удоем 12 кг  при содержании жира 3,8 %. Критерий оптимальности – минимальная стоимость кормового рациона.

1.2 Исходные данные

Для получения заданной продуктивности в рационе должно содержаться кормовых единиц не менее 11,0 кг кормовых единиц, переваримого протеина не менее 1090 г, и каротина не менее 420 мг. Согласно зоотехническим допустимым нормам кормления животных границы содержания кормов в рационе следующее:

концентрированные	1,1 – 3 кг.
грубые	5 – 12 кг.
силос	10 – 20 кг.
корнеклубнеплоды	2 – 10 кг.

 

 

 

 

 

Таблица 1. Содержание питательных веществ в кормах и стоимость 1 кг корма.

Корма	Содержится в 1 кг корма			Стоимость 1 кг корма, руб.
	кормовых единиц, кг	переваримый протеин, г.	каротин, мг
Комбикорм Мука виковая	0,90 1,16	160 209	2 2	4,8 5
Сено луговое Сено клеверо-тимофеечное Солома ячменная	0,42 0,50 0,36	48 52 12	15 30 4	1,24 1,5 0,4
Силос клеверный Силос подсолнечниковый	0,16 0,16	19 15	20 15	0,8 0,67
Сахарная свекла Картофель	0,26 0,30	12 16		1,07 1,84

 

Удельный вес соломы в грубых кормах должен быть не более 20%, картофеля в корнеклубнеплодах – не более 10%. Критерий оптимальности – минимальная стоимость кормового рациона.

 

 

 

 

 

 

1.3 Система переменных 

 

Х₁ – комбикорм

Х₂ – мука виковая

Х₃ – сено луговое

Х₄ – сено клеверо-тимофеечное

Х₅ – солома ячменная

Х₆ – силос клеверный

Х₇ – силос подсолнечниковый

Х₈ – сахарная свекла

Х₉ – картофель

1.4 Система ограничений и целевая функция

I. Блок ограничений по содержанию питательных веществ в рационе

1. Содержание кормовых единиц

0,9х₁ + 1,16х₂ + 0,42х₃ + 0,50х₄ + 0,36х₅ + 0,16х₆ + 0,16х₇ + 0,26х₈ + 0,3х₉ ≥ 11,0

1. Содержание переваримого протеина, г

160х₁ + 209х₂ + 48х₃ + 52х₄ + 12х₅ + 19х₆ + 15х₇ + 12х₈ + 16х₉ ≥ 1090

2. Содержание каротина, мг

2х₁ + 2х₂ + 15х₃ + 30х₄ + 4х₅ + 20х₆ + 15х₇ ≥ 420

 

II. Блок ограничений по содержанию отдельных групп кормов в рационе

3. Содержание концентрированных кормов (минимум)

х₁ + х₂ ≥ 1,1

4. Содержание концентрированных кормов (максимум)

х₁ + х₂ ≥ 3

5. Содержание грубых кормов (минимум)

х₃ + х₄ + х₅ ≥ 5

6. Содержание грубых кормов (максимум)

 х₃ + х₄ + х₅ ≤ 12

7. Содержание силоса (минимум)

х₆ + х₇ ≥ 10

8. Содержание силоса (максимум)

х₆ + х₇ ≤ 20

9. Содержание корнеклубнеплодов (минимум)

х₈ + х₉ ≥ 2

10. Содержание корнеклубнеплодов (максимум)

х₈ + х₉ ≤ 10

 

 

 

III. Блок ограничений по удельному весу отдельных кормов, кг

11. Содержание соломы в грубых кормах

х₅ ≤ 0,2 * (х₃ + х₄ + х₅)

0,8х₅ – 0,2х₃ – 0,2х₄ ≤ 0

12. Содержание картофеля в корнеклубнеплодах

х₉ ≤ 0,1 * (х₈ + х₉)

0,9 х₉ – 0,1х₈ ≤ 0

Целевая функция:

Z  =  4,8х₁ + 5х₂ + 1,24х₃ + 1,5х₄ + 0,4х₅ + 0,8х₆ + 0,67х₇ + 1,07х₈ + 1,84х₉ -- > min

Составим матрицу задачи оптимизации  дневного кормового рациона в  Microsoft Excel (Приложение 1).

В результате решения задачи на ЭВМ  получен оптимальный суточный рацион кормления коров. Проанализируем полученные результаты по отчету по устойчивости (Приложение 2).

 

 

2. Анализ результатов  решения задачи

2.1. Анализ оптимального кормового  рациона.

Оптимальный суточный кормовой рацион на стойловый период для дойной коровы живой массой 400 кг, суточным удоем 12 кг  при содержании жира 3,8 % должен содержать следующие виды кормов:

1. Мука виковая – 1,54 кг;
2. Сено клеверо-тимофеечное – 9,6 кг;
3. Солома ячменная – 2,4 кг;
4. Силос подсолнечный – 10 кг;
5. Сахарная свекла – 7,5 кг.

При этом стоимость суточного кормового  рациона будет минимальной и  составит 37 рублей 78 копеек.

2.2. Анализ невыгодных видов кормов.

В рацион невыгодно включать:

• Комбикорм, каждый килограмм комбикорма увеличивает стоимость рациона на 0,92 руб.;
• Сено луговое, стоимость рациона увеличивается на 0,07 руб.;
• Силос клеверный, при включении его в рацион стоимость увеличивается на 0,12 руб;
• Картофель, каждый килограмм повышает стоимость рациона на 0,60 руб.

 

2.3. Анализ содержания питательных  веществ в рационе.

1) Кормовые единицы вошли в  дневной рацион строго по норме.  Повышение содержания кормовых  единиц в рационе на 1 кг  приведет  к увеличению его стоимости  на 4,05 рубля;

2) Переваримый протеин вошел в рацион строго по норме, увеличение содержания протеина на 1 грамм повышает стоимость рациона на 0,01 руб.;

3) Каротина в дневном рационе  содержится больше нормы на 30,68 мг.

2.4.  Анализ отдельных групп кормов  в рационе.

4, 5) Концентрированные корма вошли в оптимальный рацион между допустимыми границами: выше минимально допустимой границы на 0,44 кг, ниже максимально допустимой – 1,46 кг;

6, 7) Грубые корма вошли в рацион  по максимальной границе. Содержание  грубых кормов в рационе выгодно  увеличивать, т.к. при увеличении  их содержания в дневном рационе  на 1 кг стоимость рациона снижается  на 0,7 рубля;

8, 9) Силос вошел в рацион по минимально допустимой границе; увеличивать его содержание невыгодно, каждый дополнительный килограмм силоса увеличивает стоимость рациона на 0,01 руб;

10, 11) Корнеклубнеплоды вошли в дневной рацион между допустимыми границами: выше минимально допустимой границы на 5,49 кг, ниже максимальной – на 2,51 кг.