Курсовая работа: Оптимізація внесення мінеральних добрив

(по максимальній прибавці урожаю від внесення добрив);

5) ,

(по невід’ємност змінних);

Для складення матриці задачі і вирішення її за допомогою комп’ютера необхідна наступна нформація:

·              площа посівів сільськогосподарських культур;

·              коефіцієнт агротехнічних умов вирощування культур на відповідних полях;

·              кількість наявних добрив по видам, вміст в діючої речовини, ціна вагової одиниц затрати на їх транспортування і внесення;

·              максимально можливі прибавки урожаю і максимально можливі дози внесення добрив;

·              винос поживних речовин одиницею продукції;

·              вартість одиниці продукції;

·              коефіцієнт використання поживних речовин добрив і деякі інші показники, обумовлен конкретними особливостями господарства.

При розрахунку планів оптимального використання мінеральних добрив з допомогою моделі, розробленої А.Г. Скрипкою, використовується ідея балансового розрахункового метода визначення необхідних доз добрив, що забезпечує отримання запланованого виробництва продукції по господарству.

Баланс, представлений в моделі, формує кількість азотних, фосфорних і калійних добрив, необхідних для отримання запланованого урожаю, за допомогою таких показників, як виніс поживних речовин із ґрунту урожаєм сільськогосподарських культур, запас поживних речовин в ґрунті, глибина орного шару, коефіцієнти використання поживних речовин із мінеральних добрив і ґрунту. В моделі також враховується, що очікуваний урожай має бути не менше запланованого урожаю в середньому по господарству.

Особливість дано моделі полягає в тому, що в результаті вирішення задачі визначаються оптимальн дози добрив і програмована урожайність культур, відповідну цим дозам. Програмована урожайність сільськогосподарських культур формує максимальний рівень валової продукції рослинництва.

Для запису математичної моделі задачі приймемо наступні позначення:

 – виніс  –тих поживних речовин одиницею продукції –ї культури;

 – площа  –ї культури на  –му полі;

 – кількість  –тих мінеральних добрив, які необхідно внести на 1 га  –го поля під  –ту культуру;

 – коефіцієнт використання поживних речовин  –го виду  –ї культури на  –му полі із мінеральних добрив;

 – запас  –тих поживних речовин в орному шарі на всій площі  –го поля, засіяного  –ю культурою;

 – коефіцієнт використання поживних речовин  –го виду  –ї культури на  –му полі із ґрунту;

 – рівень врожайності  –ї культури на  –му полі без внесення добрив;

 – рівень максимальної врожайності  –ї культури на  –му після внесення добрив;

 – планове виробництво продукції  –ї культури;

 – наявний фонд  –тих мінеральних добрив;

 – ціна 1 кг мінеральних добрив;

 – закупочна ціна 1 ц продукції  –ї культури;

 – валовий збір  –ї культури з  –го поля;

 – кількість  –тих поживних речовин, які рослини використовують з рунту.

В прийнятих позначення економіко-математична модель має наступний вигляд: знайти значення змінних ,  та , максимізуючи лінійну функцію:

при умовах:

1) баланс елементів поживних речовин на формування валового урожаю

;

2) по використанню поживних речовин ґрунту

;

3) по формуванню урожайності сільськогосподарських культур

;

4) по гарантованому об’єму виробництва продукції

;

5) по використанню добрив в межах наявних фондів

, ;

6) по невід’ємності змінних

, , .

Для створення розгорнутої економіко-математичної моделі і матриці задачі необхідна нформація:

·              посівна площа сільськогосподарських культур в господарстві;

·              винос поживних речовин на одиницю продукції;

·              коефіцієнт використання рослинами поживних речовин із добрива і ґрунту;

·              вміст в рунті поживних речовин;

·              урожайність сільськогосподарських культур без добрив і максимально можлива урожайність після внесення добрив;

·              вартість вагової одиниці добрив;

·              порівняльн ціни на продукцію рослинництва.

При розробц економіко-математичної моделі розподілу та використання міндобрив по полях сівозмін сільськогосподарського підприємства використовується балансовий метод розрахунку потреби в поживних речовинах на основі врахування приходу та використання поживних речовин.

Основна ідея балансових співвідношень – це винос сільськогосподарських культур поживних речовин задовольняється за рахунок вмісту поживних речовин у ґрунті з урахування коефіцієнту їх засвоєння та додаткового внесення поживних речовин до потреби у мінеральній формі.

Для математичного описання задачі приймемо наступні позначення:

 – множина земельних ділянок

 – номер земельної ділянки,

 – множина сільськогосподарських культур

 – номер сільськогосподарської культури,

 – множина видів поживних речовин

 – вид поживного елементу,

 – винос -го поживного елементу -ї культури

,  – коефіцієнт використання -ї поживної речовини -ю культурою на -му полів відповідно добривам та ґрунту

 – наявність -ї поживної речовини у ґрунті -го поля

 – переводний коефіцієнт. Він дає змогу перевести мл/кг в кг діючої речовини на 1 га. Він залежить від глибини оранки та питомої щільності ґрунту.

 – площа -го поля

 – ресурси добрив -го виду

 – плановий обсяг виробництва продукції -го виду

,  – мінімальна та максимальна урожайність -ї культури на -му полі

Невідомі:

 – урожайність -ї культури на -му полі

 – кількість добрив -го виду, що потрібно внести під -ту культуру на -му полі

Умови моделі:

1) Балансов умови

2) Обмеження урожайності

3) Виконання планового завдання по виробництву продукції

4) Обмеження ресурсів добрив

5) Умови невід’ємності змінних

,

Функція мети:

§ 3. Обґрунтування критерію оптимальності

Розв'язання оптимізаційної задачі полягає в тому, щоб визначити, під як сільськогосподарські культури і на яких ділянках (полях сівозміни) доцільно внести мінеральні добрива. Тому змінними задачі є удобрювані площ сільськогосподарських культур у гектарах.

Оптимальний план розподілу добрив має враховувати:

·               наявність добрив у господарстві;

·               площ полів сівозміни (ділянок) з різними агрохімічними характеристиками;

Звідси обмеженнями задачі є:

·               баланси використання і наявності мінеральних добрив;

·               умови щодо площ сільськогосподарських культур у розрізі окремих ділянок, що мають неоднакові агрохімічні характеристики;

·               умови щодо забезпечення запланованих обсягів виробництва продукції;

·               умови щодо забезпечення пріоритету культур, що вирощуються на меліоративних землях.

Для розробки економіко-математичної моделі потрібно мати такі дані:

·               обсяг виділених господарству мінеральних добрив;

·               площ сільськогосподарських культур у розрізі ділянок (полів) з неоднаковими агрохімічними характеристиками;

·               рекомендован дози внесення мінеральних добрив по культурах;

·               приріст урожаю, одержуваний на кожній ділянці при внесенні рекомендованої дози добрив;

·               планов обсяги виробництва продукції;

·               гарантовану врожайність сільськогосподарських культур без внесення мінеральних добрив;

·               нормативи затрат праці і коштів на внесення добрив.

Розділ 2. Оптимізація розподілу та використання добрив у сільськогосподарському підприємстві

§ 1. Інформаційна характеристика моделі

Перш, ніж приступати до розв’язку задачі, необхідно записати умову та вихідні дані. Виходячи з наявної кількості добрив розподілити їх найкращим способом між сільськогосподарськими культурами з урахуванням потреби сільськогосподарських культур та можливості її забезпечення за рахунок вмісту поживних речовин у рунті

Для побудови та реалізації моделі на ПК економіко-математичної задачі оптимізації використання фондів добрив господарством необхідно подати інформацію про розміщення сільськогосподарських культур на полях, площі кожного поля, дані агрохімічних лабораторії про вміст поживних речовин N, P, K в доступній для рослин формі на кожному полі господарства. Ці дані повинні бути представлені в формі таблиці.

Страницы: 1, 2, 3, 4