Математическое моделирование как средство оптимизации

Рационов кормления

Развитие рыночных отношений делает главным субъектом управления сельских товаропроизводителей. Это требует применения экономико-математических методов во внутрихозяйственных расчетах, на нижнем уровне сельскохозяйственного производства - для предприятий (хозяйств). В этих условиях традиционные разработки по экономико-математическому моделированию, ориентированные в основном на средний и верхний уровни управления АПК, оказываются явно недостаточными.

В настоящее время вне зависимости от форм собственности выделяются несколько основных групп управленческих задач, эффективное решение которых требует привлечения экономико-математических методов и использования программно-технических средств. Одной из приоритетных задач оптимального общехозяйственного бизнес-планирования является оптимизация животноводства (определение оптимальной структуры стада скота и птицы, оптимальных кормовых рационов и пр.) [9, с. 49].

Нелепова В.М. утверждает, что анализ влияния основных факторов на производительность коров и себестоимость молока, произведенный с использованием коэффициентов эластичности, полученных при решении на ПЭВМ задач многофакторного регрессионного анализа, показывает, что на продуктивность скота за традиционных форм организации труда на фермах предприятий общественного сектора наибольшее влияние оказывает уровень кормления, а на себестоимость продукции - уровень продуктивности скота и себестоимость кормов.

До последнего времени во время планирования кормовой базы основное внимание уделяли сбалансированию рационов за кормовыми единицами, переваримого протеина, кальцием, фосфором и каротином. Такие рационы обеспечивают существующий уровень продуктивности скота. Достичь же гораздо более высокой производительности, которую закладывают хозяйства в перспективных планах, можно при условии сбалансирования кормовых рационов с учетом не только энергетического, белкового и макроелементного, но и аминокислотного и микроэлементного состава. К тому же рацион должен быть дешевым. Такой рацион, который удовлетворял бы зоотехническим и экономическим требованиям, можно составить лишь с помощью математических методов (симплекс-метода линейного программирования) и с использованием ПЭВМ [25, с. 32].

И.Д. Блаж и М.Е. Брасловец считают, что оптимизация кормовой базы и рационов с помощью экономико-математических методов позволяет получить такой набор кормовых ресурсов, который балансирует не только полноценность, но и предотвращает их перерасход [2, с. 52].

А.П. Курносова считает рациональным одновременное определение оптимальной структуры посевных площадей, отраслевой структуры посевных площадей, отраслевой структуры животноводства и оптимальных рационов кормления скота, поскольку предприятие функционирует как        неразрывно связанный комплекс отраслей [15, с. 123].

Результаты оптимизации годовых рационов молочного стада свидетельствуют о том, что переход от многокомпонентных рационов кормления к малокомпонентным сулит сельскохозяйственным организациям не только технологическую, техническую и организационную выгоду, но и высокую экономическую эффективность.

А.В. Смирнова говорит о том, что в животноводстве пересматривается структура использования кормов с целью удешевления кормления скота и птицы. Поэтому с целью повышения эффективности деятельности предприятий важно моделировать его работу. Экономико-математическое моделирование может стать действенным инструментом улучшения финансового состояния аграрных предприятий, ибо оно нацелено на минимизацию затрат и максимальное получение прибыли. Сегодня необходимы новые подходы к моделированию эффективного производства и, прежде всего, через оптимизацию ресурсных пропорций сельскохозяйственных предприятий [37, с. 74].

С целью развития кормопроизводства как самостоятельной отрасли для низкорентабельных растениеводческих предприятий нами рекомендуется осуществить оптимизацию их производственной программы с помощью экономико-математической модели, особенностью которой является то, что кормовые ресурсы рассматриваются как товарные продукты и как полуфабрикаты. Поэтому набор переменных и система ограничений модели должны быть построены таким образом, чтобы обеспечить безусловное выполнение договорных поставок кормов, полное удовлетворение ими внутрихозяйственных потребностей, необходимую реализацию зерна для производства комбикорма, возможную реализацию кормовых ресурсов сверх обязательств для создания их запаса [7, с. 27].

А.Н. Чебатарев утверждает, что Основная цель моделирования кормопроизводства и использования кормов в сельскохозяйственных предприятиях заключается в повышении эффективности животноводства. Основным методическим инструментом в решении задач по определению оптимальной организационно-экономической структуры кормопроизводства для животноводческих ферм с различной численностью и продуктивностью скота является системный анализ с привлечением экономико-математических методов. Системный подход способствует повышению суммарного эффекта факторов производства. Он требует разработки системы моделей оптимальной структуры производства в неразрывной технологической и организационно-экономической связи с животноводством с учетом динамичности систем (по урожайности культур, структуре сельхозугодий, уровню интенсивности производства, рационам кормления, численности скота на фермах и комплексах, по продуктивности). Организация кормления животных сбалансированными рационами дает возможность получить продукцию животноводства в запланированных объемах с хорошим качеством.

На данный момент времени в отечественной литературе нет математической модели, которая позволяла бы одновременно объединить оптимизацию кормопроизводства, определить возможные объемы производства животноводческой продукции и объемы реализации продукции по видам, определения всей возможной выручки от продажи и себестоимости реализованной продукции, и максимизировать прибыль [45, с. 56].

Разработанные О. Привало экспертно-математические методы сравнительной оценки новых технологий приготовления высококачественных и низкозатратных объемистых кормов в зависимости от сроков уборки кормовых культур, способов консервирования растительной массы материально-технического обеспечения позволяют обосновать и рекомендовать к применению более надежные из них в целях повышения энергетической питательности и содержания сырого протеина из многолетних трав и при значительном снижении затрат материально - технических средств и труда. Оптимизация системы кормопроизводства на основе указанной системы математических моделей позволяет существенно повысить рентабельность производства кормов [29, c.  69].

 Шутов В.В. предлагает проводить вариантные расчеты с учетом количества и качеств кормов собственной заготовки позволяет программа расчета сбалансированных рационов молочных коров «Рацион», которая учитывает такие нюансы, как изменения качества силоса и сенажа в период хранения, его дифференциацию между отдельными траншеями и т.п. 

В ее основе лежит алгоритм поиска оптимального решения по различным критериям оптимизации. Минимизация себестоимости кормового рациона – одна из важнейших функций данной модели, хотя в зоотехнической практике она не всегда бывает определяющей, поэтому в программе «Рацион» обеспечивается многоплановый подход к формированию модели кормового рациона [51, с. 48].

О.Ф. Савченко и О.В. Мяленко утверждают, что снижение объемов животноводческой продукции, которая занимает значительное место в рационе питания населения, ухудшение ее качества отрицательно сказывается на здоровье людей и приводит к сокращению продолжительности жизни и преждевременной частичной или полной потере трудоспособности. Исходя из этого, одним из важных направлений исследований является компьютерная поддержка процесса планированию рационов кормления сельскохозяйственных животных. Известно, что эта практическая работа выполняется, как правило, «вручную» или с использованием упрощенных моделей. Была разработана новая модель рациона, в которой наряду со стоимостью кормов учитывается научно-обоснованная совокупность факторов: потери, обуславливаемые несбалансированностью рациона; потенциальная продуктивность животных; фактическая переваримость и усвояемость кормов; двойственные цены кормов; эффект ферментов; эффект использования кормовых добавок и др. На основании этой модели разработаны аграрных проблем совершенствуются и внедряются аналитические компьютерные программы, обеспечивающие разработку рационов и их комплексную оптимизацию для скота [34, с.  23].

Рассмотренные теоретические аспекты позволили глубже ознакомится и проанализировать состояние молочного скотоводства, его проблемы и перспективы развития. Изученный теоретический материал позволит разработать практические рекомендации изучаемому хозяйству, что позволит повысить эффективность производства и реализацию молока, а также составить оптимальный рацион кормления скота и минимальными затратами.