Разработка экономико-математической модели оптимизации кормового рациона

Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Октября 2011 в 16:29, курсовая работа

Краткое описание

Цель курсового проекта: используя информацию в соответствии со своим вариантом №11, разработать экономико-математическую модель оптимизации кормового рациона, решить ее на ЭВМ, используя симплексный метод линейного программирования, провести экономико-математический анализ оптимального решения. Критерием оптимальности или показателем эффективности при составлении рациона служит минимум стоимости рациона, выраженной в денежных единицах (д.е.).

Оглавление

Введение 3
Глава1. Разработка экономико-математической модели оптимизации кормового рациона 5
1.1 Постановка задачи. Критерий оптимальности 5
1.2 Входная информация (Вариант 11) 5
1.3 Система переменных и ограничений 8
Глава2. Анализ оптимального решения 14
Заключение 24
Список используемой литературы 26

Файлы: 1 файл

Курсовая по матметодам Мигунов Р.А..doc

— 288.50 Кб (Скачать)
 

       Рассмотрим  подробнее,  как получены количество корма, содержание энергетических кормовых единиц, каротина и переваримого протеина в рационе и стоимость рациона для сена лугового. Данные по количеству корма (3,75 кг) взяты из таблицы «Решение экономико-математической модели», приведённой в приложении 1.

         Содержание энергетических кормовых единиц в рационе (2,58 ЭКЕ) получили, перемножив количества корма (3,75 кг) на содержание энергетических кормовых единиц в 1 кг сена лугового (0,69 ЭКЕ), содержание энергетических кормовых единиц  в 1 кг сена лугового представлено в таблице 1 «Питательная ценность кормов для сельскохозяйственных животных»:

       3,75 * 0,69 = 2,58

       Содержание  в рационе переваримого протеина (172,5 г) получено путём умножения количества корма (3,75 кг) на содержание переваримого протеина в 1 кг сена лугового (46 г), данные по содержанию переваримого протеина в 1 кг сена лугового представлены в таблице 1 «Питательная ценность кормов для сельскохозяйственных животных»:

       3,75 * 46 = 172,5

       Содержание  в рационе каротина (60 мг) получено путём умножения количества корма (3,75 кг) на содержание каротина в 1 кг сена лугового (16 мг), данные по содержанию каротина в муке ячменной представлены в таблице 1 «Питательная ценность кормов для сельскохозяйственных животных»:

       3,75* 16 = 60,00

       Стоимость сена лугового (2, 7 д.е.) получили, умножив количество корма (3,75 кг) на стоимость 1 кг сена лугового (0,72 д.е.), данные по стоимости 1 кг шрота льняного представлены в таблице 1 «Питательная ценность кормов для сельскохозяйственных животных»:

       3,75 * 0,72 = 2, 7

       Данные  по количеству корма, содержанию в рационе энергетических кормовых единиц, переваримого протеина, каротина и стоимости для остальных кормов рассчитывались аналогично.

       По  результатам решения задачи оптимизации  кормового рациона из имеющихся в хозяйстве 12 кормов в рацион вошли только 7. В оптимальный рацион вошли не все предусмотренные условием виды кормов, поскольку задача решалась на минимум себестоимости рациона. Необходимо было определить наиболее дешевые виды кормов, при условии, что они удовлетворяли бы задаваемую потребность в питательных веществах. Таким образом, в рацион не вошли такие корма, как: комбикорм, сено вико-овсяное, солома овсяная, картофель и карбамид.

       Из  данной таблицы видно, что в рационе  преобладает сенаж разнотравный (14,25 кг), затраты на его приобретение одни из самых низких (0,40 д.е./кг), что в разы меньше стоимости барды (40 д.е./кг), причём барда богата только переваримым протеином, и ничем более, а сенаж разнотравный богат всеми питательными веществами, входящими в рацион. Стоимость всего рациона составляет 20,31 д.е.

         Далее рассмотрим состав кормового  рациона по группам кормов. (Таблица  3 «Состав рациона по группам  кормов»).

Таблица 3

       Состав рациона по группам кормов, кг

Группы кормов По  условию По  решению
не  менее не более Всего (сумма) отклонение от нижней границы отклонение от верхней границы
концентраты 1 3 2,6 1,63 0,4
грубые 10 18 18 8 0
силос 13 25 13 0 12
корнеклубнеплоды 5 10 5 0 5
 

       Известно, что по условию концентрированных  кормов в общем рационе должно содержаться не менее 1 кг и не более 3 кг, на основании этого заполняем строку «Концентраты», столбцы «Не менее», «Не более». Аналогично заполняются строки «Грубые», «Силос», «Корнеклубнеплоды», «Прочие». Чтобы найти сумму по каждой группе кормов, обратимся к таблице 2 «Состав оптимального кормового рациона»; сложим значения в столбце «Количество корма», строках «Дерть ячменная» (2,37 кг) и «Жмых подсолнечниковый» (0,23 кг):

       2,37 + 0,23 = 2,6

       Рассмотрим  подробнее, как было найдено отклонение от верхней и нижней границ для концентратов. Из общего количества кормовых единиц в концентратах (2,6 кг) отнимаем число, определяющее нижнюю границу (1 кг), получаем отклонение от нижней границы (1,6 кг);

       2,6 – 1  = 1,6

         Чтобы получить отклонение от  верхней границы, из общего количества кормовых единиц в концентратах (2,6 кг) отнимаем число, определяющее верхнюю границу (3 кг) и записываем полученное число без знака минус (0,4 кг).

       2,6 – 3= -0,4

       Аналогично  определяются данные для всех остальных  кормов.

       Проанализируем данные, представленные в таблице 3 «Состав рациона по группам кормов».  С минимальным отклонением от верхней границы вошли концентрированные и грубые корма, в которые входят дерть ячменная, жмых подсолнечниковый, сено луговое и сенаж разнотравный. Это означает, что такие группы кормов более выгодны, что также подтверждается и в таблице 4 «Стоимость единицы питательного вещества»: концентрированные и грубые корма,  – самые дешевые группы.

       У прочих кормов отклонение от нижней границы нулевые, а, следовательно, они относятся к наиболее дорогим кормам, что подтверждается в таблице 4 «Стоимость единицы питательного вещества». Рассмотрим подробнее таблицу 4 «Стоимость единицы питательного вещества».

Таблица 4

Стоимость единицы питательного вещества, д.е.

Группа  и вид корма 1 ЭКЕ (КРС) 1 г переваримого протеина 1 мг каротина
Концентрированные 1,9539 0,0124 -
Комбикорм 3,0769 0,0267 -
Дерть ячменная 1,5678 0,0222 -
Жмых  подсолнечниковый 1,2692 0,0042 -
Грубые 0,9954 0,0151 0,0491
Сено  луговое 1,0435 0,0156 0,0450
Сено  вико-овсяное 1,1471 0,0159 0,0650
Солома  овсяная 0,5741 0,0194 -
Сенаж разнотравный 1,2903 0,0114 0,0235
Силос 1,7727 0,0236 0,0236
Силос клеверо-тимофеечный 1,7826 0,0205 0,0228
Силос подсолнечниковый 1,7619 0,0284 0,0247
Корнеклубнеплоды 8,7959 0,1796 -
Брюква  кормовая 2,4286 0, 0638 -
Картофель 13,57 0,2375 -
Прочие - 3,3333 -
Барда - 3,3333 -

       Рассмотрим  подробнее, как рассчитана стоимость  питательной единицы по каждому корму отдельно на примере сена лугового. Берем число из строки целевой функции (строка 20), столбца «сено луговое», из таблицы «Решение», приведённой в приложении 1, и делим его на значение из строки «Баланс ЭКЕ (энергетических кормовых единиц)», столбца «сена лугового» из той же таблицы:

       0,72 / 0,69 = 1,0435

       Для остальных кормов стоимость рассчитывается аналогично.

       Рассмотрим, как рассчитана стоимость единицы  питательного вещества для группы кормов на примере концентрированных кормов. Сложим стоимость концентрированных кормов: столбцы «комбикорм», «дерть ячменная», «жмых подсолнечниковый» и разделим её на сумму чисел из строки «Баланс ЭКЕ (энергетических кормовых единиц)», столбцов «комбикорм», «дерть ячменная», «жмых подсолнечниковый», получим:

       (3,20+1,85+1,32) / (1,04+1,18+1,04) = 1,9539

       По  остальным группам кормов стоимость  единицы питательного вещества рассчитывается аналогично.

       Далее для определения типа кормления  животных следует рассмотреть состав и структуру кормового рациона в разрезе отдельных групп кормов и питательных веществ. Рассмотрим таблицу 5 «Структура кормового рациона по группам кормов». 

Таблица 5

       Состав  и структура кормового рациона по группам кормов

ед. измерения Показатели концентраты грубые силос корне-клубне-плоды Итого
кг ЭКЕ (КРС) 2,75 7 2,88 1,05 13,68
% 20,1 49,66 22,50 7,1 100
г Переваримый протеин 248,09 671,25 223,6 40 1308,42
% 18,96 51,3 0,17 3,06 100
мг  Каротин 0 302,25 218,4 0 520,65
% 0 58,05 41,95 0 100
коп. Стоимость 4,24 8,4 5,12 2,55 20,31
% 20,88 41,36 25,21 12,56 100
 

       Данные  получены из таблицы 2. В таблице 5 «Структура рациона по группам кормов» содержатся данные о массе кормовых единиц, переваримого протеина, каротина по группам кормов, а также их процентная доля от общего количества.

         Для того чтобы рассчитать, сколько килограмм кормовых единиц входит в концентрированные корма, сложим числа из столбцов «Дерть ячменная», «Жмых подсолнечниковый», столбца «Количество энергетических кормовых единиц», таблицы 2:

       2,51 + 0,24 = 2,75

Процентное отношение определяется следующим образом. В соответствие с пропорцией:

2,75/ 13,68 * 100% = 20,1%, где:

2,75 кг – содержание концентратов в рационе,

13,68 кг ЭКЕ – сумма в целом по строке «энергетические кормовые единицы».

       По  остальным кормам количество кормовых единиц рассчитывается аналогично.

      Анализируя  таблицу 5 «Структура кормового рациона  по группам кормов», делаем выводы, что потребность в кормовых единицах  покрывается за счет грубых кормов (49,66%), потребность в переваримом протеине (56,03%) – за счет грубых кормов, а по каротину (57,21% и 42,79%) за счёт грубых кормов и силоса. Наибольшая часть стоимости приходится на грубые корма (40,48%); наименьшую часть стоимости (11,51%) занимают корнеклубнеплоды, так как они наиболее дорогостоящие, что сделано на основании данных таблицы 4 «Стоимость единицы питательного вещества».

 

     

    Заключение

     В заключение своей работы хочется сказать о том, что цель поставленной задачи была выполнена, также была построена экономико – математическая модель, с помощью которой удалось установить оптимальный рацион сельскохозяйственного животного.

      Проанализировав экономико - математическую модель получены следующие результаты: самыми дорогими  являются корнеклубнеплоды, поэтому они входят в рацион в относительно малых количествах. Грубые корма и силос, относительно менее дорогие корма, поэтому в рационе они представлены в больших количествах. Эти корма являются  наиболее дешевыми, так как их доля по количеству кормовых единиц, протеина и каротина больше, чем по стоимости, а  силос - наиболее питательным, потому что он содержит значительное количество кормовых единиц и протеина и каротина.

       По  результатам решения задачи оптимизации  кормового рациона из имеющихся в хозяйстве 12 кормов в рацион вошли только 7. В оптимальный рацион вошли не все предусмотренные условием виды кормов, поскольку задача решалась на минимум себестоимости рациона. Необходимо было определить наиболее дешевые виды кормов, при условии, что они удовлетворяли бы задаваемую потребность в питательных веществах. Таким образом, в рацион не вошли такие корма, как: комбикорм, сено вико-овсяное, солома овсяная, картофель и карбамид.

Информация о работе Разработка экономико-математической модели оптимизации кормового рациона