Оптимизация производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия

В системе моделей оптимального планирования сельского хозяйства на уровне предприятия центральное место занимает модель оптимизации производственно-отраслевой структуры. Она дает возможность определять основные параметры развития производства для текущего и перспективного планирования, может использоваться для анализа сложившейся структуры производства, позволяющего выявить более целесообразные пути использования ресурсов и возможности увеличения объемов производства продукции, опираясь на фактические данные за предшествующие годы.

Решение задачи оптимизации производственно-отраслевой структуры в целом и анализ полученного оптимального решения позволяет выявить недоиспользуемые в хозяйстве ресурсы, определить направление их эффективного использования, осуществить оптимизацию кормопроизводства и структуру посевных площадей, определить структурные сдвиги и перспективы развития предприятия.

Цель - данной курсовой работы является разработка мероприятий по оптимизации производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия.

Задачи:

1. Изучить теоретические основы оптимизации производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия.

2. Провести научный анализ фактической специализации, размера и сочетания отраслей производства на предприятии и разработать числовую модель задачи.

3. Провести анализ оптимального решения и предложить мероприятия по внедрению.

Предметом исследования данной курсовой работы является оптимизация производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия.

Объектом исследования выступают тенденции и закономерности при оптимизации производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия.

Объектом наблюдения является ФГУП учебно-опытное хозяйство «Пригородное», г. Барнаул.

Для решения поставленных в работе задач применяются различные методы исследования: монографический, сравнительно-аналитический, экономико-статистический, абстрактно-логический.

Теоретической основой проведения исследований явились труды отечественных ученых, экономистов-аграрников.

Для написания курсовой работы были использованы годовые отчеты, научная литература и периодическая печать.

1 Теоретические основы оптимизации производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия

1.1 Постановка задачи и особенности модели

Постановка задачи. Требуется определить оптимальную производственно-отраслевую структуру, план использования и пополнения ресурсов, уровень эффективности производства на сельскохозяйственном предприятии при условии наиболее эффективной эксплуатации имеющихся ресурсов и выполнения договоров на реализацию продукции.

Для разработки экономико-математической модели этой задачи требуется информация о:

1) специализации хозяйства и возможных ее изменениях;

2) видах и объемах ресурсов, которыми располагает хозяйство, и возможных источниках их пополнения;

3) источниках удовлетворения потребности животных в кормах;

4) организации зеленого конвейера, дополнительных условиях, влияющих на структуру расхода кормов;

5) договорных обязательствах;

6) факторах, ограничивающих размеры отраслей, (например, требования севооборотов, вместимость капитальных помещений в животноводстве, возможности воспроизводства поголовья).

Чтобы наиболее полно и правильно осуществить постановку задачи, а также обосновать входную информацию, необходимо изучить объект моделирования. Для этого нужно проанализировать уровень развития производства по таким направлениям:

- стоимость и структура товарной продукции;

- структура посевных площадей;

- наличие и использование улучшенных и естественных кормовых угодий;

- поголовье животных и структура стада;

- затраты труда на производство единицы продукции, в том числе в напряженный период, использование привлеченного труда;

- материально-денежные затраты в производстве, себестоимость единицы продукции;

- объем реализации и каналы реализации продукции в предшествующий период;

- уровень интенсивности производства;

- расход кормов на 1 ц продукции, удельный вес покупаемых кормов;

- удельный вес затрат на корма в себестоимости животноводческой продукции, структура расхода кормов по видам животных (птицы);

- удельный вес основного маточного стада в общем поголовье животных возможные межхозяйственные связи по приобретению;

- продажа племенного молодняка, передача на доращивание и откорм сверхремонтного молодняка или доращивание в собственном хозяйстве на межхозяйственной основе;

- эффективность производства кормов, межхозяйственной кооперации по всем направлениям;

- производство животноводческой продукции в расчете на 100 га сельскохозяйственных угодий в динамике и другие экономические показатели с целью выявления резервов повышения эффективности производства;

- возможные каналы реализации в связи с сегментами рынка и дополнительные возможности увеличения объемов производства и реализации продукции, в том числе и нетрадиционных видов.(7)

В качестве критерия оптимальности при оптимизации производственно-отраслевой структуры сельскохозяйственного предприятия могут использоваться следующие показатели:

максимизируемые (при заданных объемах производственных ресурсов) - валовая продукция, товарная продукция, валовой доход, чистый доход, прибыль, уровень рентабельности;

минимизируемые (при заданных объемах производства продукции) - материально-денежные затраты, затраты живого или совокупного труда, приведенные затраты и другие.

Состав переменных. Основные переменные данной модели отражают состав и размеры отраслей и видов деятельности предприятия с выделением интенсивных технологий, дифференциацией по направлениям использования продукции (на товарные и фуражные цели), степени интенсивности и трудоемкости производства (крупный рогатый окот при стойловом содержании, в пастбищный период, при выгульном содержании), срокам реализации (после сбора урожая или после осенне-зимнего хранения) и другим признакам.

Помимо основных в модель вводятся вспомогательные переменные с целью оптимизации кормовых рационов, определения дополнительно привлекаемых ресурсов, а также объемов некоторых ресурсов, стоимостных показателей.(2)

Определим группы переменных.

1. По растениеводству:

посевные площади сельскохозяйственных культур товарного назначения - озимая пшеница при интенсивной и обычной технологии, ячмень, картофель ранний, картофель поздний и т. д.;

посевные площади сельскохозяйственных культур, продукция которых идет в обмен,- озимая пшеница в обмен на вику (на семена), озимая рожь в обмен на комбикорм и т. д.;

посевные площади зернофуражных и кормовых культур - ячмень, овес, кормовые корнеплоды и т. д.;

площади улучшенных, культурных и естественных угодий - улучшенные естественные сенокосы и т. д. Единица измерения - га.

2. По животноводству:

поголовье крупного рогатого скота, свиней, овец и т. д. с подразделением на половозрастные группы. Это необходимо для определения структуры стада, отражения условий поставок молодняка в другие хозяйства при межхозяйственной кооперации, а также более точного определениянорм расхода кормов. Единица измерения - среднегодоваяголова.

С целью упрощения модели виды животных (птицы) могут быть представлены укрупненными группами (основное стадо и молодняк) с единицей измерения «среднегодовая голова» или даже одной переменной с единицей измерения «структурная» или «маточная» голова. Расчет коэффициентов в таком случае осуществляется следующим образом: расход ресурсов (труда, кормов и др.) на 100 голов в заданной структуре делят на 100 или на маточное поголовье. Могут учитываться способы содержания скота и другие факторы.

По птице во избежание дробности коэффициентов расчет целесообразно вести на 100 голов. По свиньям в качестве единицы измерения может использоваться 1 ц прироста живой массы.

3. По пополнению производственных ресурсов:

земельных (освоение новых земель, частичная трансформация земельных угодий), га;

трудовых (привлечение сезонных и временных рабочих в напряженные периоды работ; переменных будет столько, сколько периодов), чел.-ч;

основных производственных фондов (покупка техники по видам, строительство производственных помещений и т. д.), скотомест;

кормовых (покупка комбикорма, жмыха, комбикорм в обмен на зерно, побочная продукция — солома, ботва свеклы кормовой и т. д.), ц.

4. По производственным ресурсам, объемы которых определяются в процессе решения задачи: минеральные удобрения (по видам), материально-денежные средства на производство валовой продукции, производство и реализацию товарной продукции,

Единицы измерения по минеральным удобрениям — ц физической массы, материально-денежным средствам — руб.

5. По стоимостным показателям: стоимость валовой и товарной продукции, денежных единиц.

В качестве вспомогательных переменных в модели могут быть использованы переменные, обозначающие общую площадь пашни в гектарах.

Вспомогательные переменные, предназначенные для оптимизации кормовых рационов, показывают добавку корма к минимально необходимой норме и дифференцируются по группам кормов и видам животных, для которых предусматривается оптимизация.

В модели могут предусматриваться и строго фиксированные нормы расхода кормов. Например, в хозяйстве имеется крупный рогатый скот и незначительное поголовье лошадей. Для молочного стада и молодняка крупного рогатого окота рационы целесообразно оптимизировать, а для лошадей можно ввести фиксированные нормы. Единица измерения - ц корм. ед.

Система переменных в зависимости от специализации хозяйства (многолетние насаждения, закрытый грунт) может дополняться. По многолетним насаждениям выделяют сады, ягодники и т. д. В специализированных хозяйствах сады подразделяют на семечковые (яблоня, груша, айва), косточковые (слива, вишня и др.). Детализация может быть также по сортам и срокам созревания продукции. В ягодниках выделяют землянику, малину, крыжовник. Единица измерения - га. По закрытому грунту учитывают теплицы зимние, весенние пленочные, парники, пленочные каркасы. Каждое сооружение может подразделяться по видам выращиваемой продукции (овощи, рассада). Для специализированных хозяйств выделяют переменные, детализирующие овощи и рассаду по видам культур, срокам выхода продукции. Единица измерения - тыс. м², в парниках - тыс. м² рам.(7)

Для разработки модели с конкретными числовыми характеристиками (числовой модели) требуется информация, часть которой является нормативно-справочной, Ее уточняют применительно к объекту моделирования и включают в модель или используют при расчете технико-экономических коэффициентов (питательная ценность кормов, норма высева, сопоставимые и закупочные цены и др.). Остальная информация носит переменный характер и разрабатывается применительно к данному сельскохозяйственному предприятию (урожайность культур, продуктивность животных и др.).

Для удобства работы информацию целесообразно сгруппировать и представить в следующем порядке:

1. Ограничения по ресурсам: земельным (по видам), трудовым (всего и по напряженным периодам или месяцам), покупным кормам, вместимости животноводческих помещений и хранилищ, капитальным вложениям.

2. Объем реализации продукции устанавливается в первую очередь на основе государственного заказа, который определяет нижнюю границу реализации. По некоторым видам продукции может быть установлен и верхний предел.

3. Исходные показатели по растениеводству (в расчете на 1 га посева или кормовых угодий): урожайность сельскохозяйственных культур, производственные затраты, затраты труда всего и по месяцам, нормы внесения органических и минеральных удобрений, затраты тракторного парка.

4. Распределение продукции растениеводства отражается при расчете технико-экономических коэффициентов (на 1 га): из урожайности сельскохозяйственных культур вычитают неиспользуемые отходы (по зерну), естественную убыль (например, угар силосной массы), потери при хранении, семенной фона, страховой семенной фонд.

5. Выход питательных веществ (в расчете на 1 га)

6. Выход зеленых и пастбищных кормов (с 1 га) распределяется по месяцам в соответствии с процентом выхода зеленой массы, который определяется на основе данных научных учреждений или фактических данных по хозяйству.

7. Исходные показатели по животноводству (на принятую по видам животноводства единицу измерения): продуктивность, расход продукции на внутрихозяйственные нужды (молоко на выпойку телят, яйца на инкубацию), продукция на реализации, производственные затраты, затраты труда, в том числе по месяцам, годовая норма расхода кормов (по кормовым единицам, переваримому протеину).

8. Допустимые границы содержания кормов в годовых рационах устанавливают с учетом зоотехнических требований, влияния отдельных кормов на качество продукции, возможностей хозяйства.

9. Потребность в зеленых кормах по месяцам пастбищного периода принимают одинаковой и определяют с учетом числа дней в месяце.

10. Стоимость валовой и товарной продукции, затраты на товарную продукцию.

1.2 Структурная экономико-математическая модель задачи

Требуется составить оптимальный план, т.е. определить значение переменных xj, xkj, xi, xs, xi, xh, при котором достигается максимум прибыли:

Z_max= x_h– x_i; hÎH, iÎI, где

j – индекс вида деятельности растениеводства или животноводства;

xj – размер j-го вида деятельности растениеводства или животноводства (посевные площади j-й культуры или поголовье j-го вида животных);

k – индекс групп кормов; k=K;

K – множество групп кормов;

хkj – добавка корма k–й группы сверх минимально необходимой нормы для j-го вида животных;

i – индекс вида ресурса;

xi – объем ресурса i-го вида, в том числе и материально-денежных затрат на производство товарной продукции;

xi – размер пополнения ресурса i-го вида (трансформация угодий, дополнительное привлечение рабочей силы);

s – индекс вида покупного корма или побочной продукции, используемой на корм;

xs – количество покупного корма s-го вида;

h – индекс стоимостного показателя;

xh – размер стоимостного результативного показателя (стоимость товарной продукции);

H – множество стоимостных показателей;

I – множество видов ресурсов, определяемых в процессе решения задачи.

Максимум целевой функции достигается при выполнении следующих ограничений.

1. По земельным ресурсам

Математическая запись условий:

где a_ij – потребность в i-м виде занимаемых угодий в расчете на единицу j-го вида растениеводства; B_i – объем ресурса i-го вида; N – множество видов деятельности растениеводства; x_i–размер пополнения ресурса j-го вида (в данном случае трансформация угодий); I – множество видов земельных угодий.

Предположим, что в хозяйстве имеется четыре вида угодий: пашня, естественные сенокосы, культурные пастбища, естественные пастбища. Предполагается трансформация части естественных пастбищ в пашню, но не более B_i.

Для записи этой ситуации вводим обозначение переменных.

Посевные площади под отдельными видами культур, га:

х₁ – яровой пшеницей;

х₂ – ячменем;

х₃ – овсом;

х₄ – гречихой;

х₅ – картофелем;

х₁₅ – многолетними травами на сено;

Площади сенокосов и пастбищ, га:

х₁₆ – площадь естественных сенокосов;

х₁₇ – площадь культурных пастбищ;

х₂₄ – вспомогательная переменная площадь трансформируемых в пашню естественных пастбищ.

Ресурсы:

В₁– пашня, га;

В₂ – площадь естественных сенокосов, га;

В₃ – площадь культурных пастбищ, га;

В₄ – площадь естественных пастбищ, га;

В₅ – площадь естественных пастбищ, определенная для трансформации в пашню, га;

В₆ – трудовые ресурсы хозяйства, всего в году, чел.-ч;

В₇– то же, в мае, чел.-ч;

В₈ – то же, в августе и т.д., чел.-ч.

С помощью этих обозначений условия по использованию земельных угодий записывают следующим образом:

1) по использованию пашни х₁+х₂+,…,+х₁₅≤ В₁+ х₂₄;

2) по использованию естественных сенокосов х₁₆ ≤ В₂;

3) по использованию культурных пастбищ х₁₇ ≤ В₃;

4) по использованию естественных пастбищ х₁₀ ≤ В₄ – х₂₄;

5) по трансформируемой площади естественных пастбищ х₂₄ ≤ В₅.

Соответственно вводят ограничения по возможной аренде земли. Эти ограничения составляют подматрицу земельных угодий.

2. Ограничения по трудовым ресурсам.

Учитывая сезонность сельскохозяйственного производства, важно определить потребность в трудовых ресурсах не только в целом на год, но и в напряженные периоды работ, предусматривая привлечение рабочей силы:

где t – индекс периода использования трудовых ресурсов; Т - множество периодов; a_ij – норма затрат труда в расчете на единицу j-го вида деятельности в t-м периоде; В_i^t – наличие трудовых ресурсов в t-м периоде; х_i^t - наличие привлекаемых трудовых ресурсов в t-м периоде.

Если выделить несколько напряженных периодов, то подсистема ограничений по трудовым ресурсам будет включать несколько неравенств:

6) по годовому использованию трудовых ресурсов а₆₁х₁ + а₆₂х₂ + … + а_{6 21}х₂₁ ≤ В₆ + х₂₅,

где х_1....х₂₁ – объем видов деятельности растениеводства и животноводства; a_bj – норматив затрат труда на единицу деятельности за год; х₂₅ - количество привлекаемых трудовых ресурсов в целом за год, чел.-ч; В₆ – наличие трудовых ресурсов в хозяйстве;

7) по использованию трудовых ресурсов в мае а₇₁х₁ + а₇₂х₂ +…+ а₇₂₁х₂₁ ≤В₇ + х₂₆,

где а₇_j – норма затрат труда в мае в расчете на единицу j-го вида деятельности; В₇ – наличие трудовых ресурсов в хозяйстве в мае; х₂₆ - привлечение трудовых ресурсов в мае.

Аналогично составляют ограничения по использованию трудовых ресурсов в августе, сентябре.

Если по результатам решения задачи получаются излишки трудовых ресурсов, то должны быть предусмотрены дополнительные виды деятельности в определенные периоды, такие как переработка сельскохозяйственной продукции, подсобные промыслы, производство продукции, ориентированное на свободный рынок.

3. По кормовым ресурсам: по производству и использованию кормов, объему покупных кормов, использованию побочной продукции, зеленому конвейеру аналогично модели структуры посевных площадей.

4. По производственным фондам и капитальным вложениям.

Эта подсистема ограничений включает обычно блок неравенств по использованию производственных помещений в животноводстве:

где D – число видов отраслей животноводства; х_i – число дополнительных скотомест; I₄ – множество видов производственных помещений для определения отрасли производства.

Для создания дополнительных скотомест требуются капитальные вложения, трансформация сельскохозяйственных угодий, поэтому уместно ограничение по капитальным вложениям:

где I₁– множество трансформируемых земельных угодий; a_ui - норматив капитальных вложений на единицу пополняемого ресурса; u – индекс капитальных вложений; I₅ – множество видов животноводческих помещений; B_u – возможный объем капитальных вложений.

5. По минеральным и органическим удобрениям.

На основе запланированных доз внесения удобрений, обеспечивающих достижение намеченной урожайности, определяют общую потребность в каждом из них, что необходимо для заключения договоров на покупку удобрений, резервирования денежных средств.

где a_ij– доза внесения минеральных удобрений i-го вида на 1 га j-ой культуры; x_i - переменная по общей потребности в минеральных удобрениях i-го вида; I_i``- подмножество видов минеральных удобрений.

Технологическая связь отраслей растениеводства и животноводства по органическим удобрениям отражается в модели через нормы внесения удобрений и выхода навоза по отраслям животноводства.

где a_ij– доза внесения удобрений в расчете на единицу j-го вида деятельности растениеводства; v_ij – норма выхода органических удобрений в расчете на единицу j-го вида деятельности животноводства; I_s_`` - подмножество органических удобрений.

Может быть предусмотрена покупка или добыча торфа в хозяйстве, других видов органических удобрений, если такие возможности имеются.

6. По реализации продукции:

где v_ej – выход товарной продукции е-го вида в расчете на единицу j-го вида деятельности растениеводства или животноводства; е – индекс вида товарной продукции;

Q_e – объем реализации продукции е-го вида, прогнозируемый либо принимаемый в соответствии с заключенными договорами поставки (в соответствующих единицах измерения);

J` - подмножество видов деятельности растениеводства и животноводства, продукция которых имеет товарное назначение; Е – множество видов товарной продукции.

7. Дополнительные ограничения по размерам растениеводств и животноводства:

где A_j – допустимый размер j-го вида деятельности растениеводства или животноводства; J``- подмножество видов деятельности по размерам, которые вводят в соответствии с ограничениями.

8. По соотношению размеров отдельных видов деятельности.

С помощью условий пропорциональности связи обеспечивают:

а) определенное соотношение между размерами посевов отдельных культур (предшественников в севообороте)

где N` - подмножество культур-предшественников;

б) определенное соотношение отдельных половозрастных групп скота или птицы по структуре стада

где g_j` и g_j`` - минимальный и максимальный пределы j-й половозрастной группы животных в структуре стада в долях; D` - подмножество половозрастных групп скота и птицы.

9. По определению денежных средств на производство и реализацию товарной продукции в денежных единицах:

где a_ij, a_is – коэффициенты затрат денежных средств на производство и реализацию единицы j-го вида деятельности (a_ij) и единицу покупного корма (a_is); x_i^s – переменная по общему объему затрат и денежных средств; I₉ – множество взаимосвязей по денежным средствам при вариантных расчетах.

10. По определению стоимости товарной продукции в денежных единицах:

где h – индекс стоимостного показателя; c_hj– выход товарной продукции в расчете на единицу j-го вида деятельности, денежных единиц; Н - множество стоимостных показателей при вариантных расчетах; x_h – переменная по объему значимого стоимостного показателя, денежных единиц.

При условии неотрицательности переменных x_j≥ 0; x_jk≥ 0; x_i≥ 0; x_t^s≥ 0; x_j≥ 0; x_h≥ 0; x_i^t≥ 0

2 Анализ ФГУП учхоза «Пригородное» и разработка числовой модели

2.1 Организационно-экономическая характеристика учхоза «Пригородное»

Федеральное государственное унитарное предприятие учебно-опытное хозяйство «Пригородное» Алтайского Государственного Аграрного Университета расположено в северо-западной пригородной части г. Барнаула по адресу: 656902, Алтайский край, п. Пригородный, ул. Новосибирская, д. 44.

Учхоз «Пригородное» создано в 1956 году на базе земель колхозов и совхозов государственного фонда. В 1958 г. хозяйство было передано Алтайскому сельскохозяйственному институту в качестве учебно-опытного хозяйства.

Устав предприятия был принят 10.11.1997 г. распоряжением Главы администрации зарегистрирован и утвержден первым заместителем министра сельского хозяйства РФ Романенко. Устав был согласован с ректором АГАУ Н.М. Бондарчуком 13 июля 1997 года.

Землепользование хозяйства составляет 10429 га и расположено в 20 км от центра г. Барнаула и в 25 км от ближайшей пристани и элеватора, в селе Власиха Индустриального района.

Землепользование учхоза расположено в восточной части Приобского плато и частично на небольших разрозненных участках поймы р. Обь.

Таблица 1. - Населенные пункты на территории хозяйства

Наименование населенного пункта

Расстояние до центральной усадьбы

Наличие животноводческих ферм, токов и т.д.

пос. Пригородный

с. Власиха

с. Новомихайловка

2 км

15 км

ферма, ток

ток

ферма, ток

Экономическое значение рациональной специализации сельскохозяйственного производства состоит в том, что она создает условие для более эффективного использования главного средства производства в сельском хозяйстве – земли. Увеличение на этой основе количества и качества продукции растениеводства и животноводства является главной задачей сельскохозяйственного производства.

Специализация – это решающее условие повышения эффективности использования капитальных вложений и основных средств, внедрение НТП и передового опыта, а также интенсивных технологий.

При углублении специализации достигается снижение издержек и повышение рентабельности производства продукции. Для определения специализации учхоза «Пригородное» рассмотрим таблицу 2.

В структуре товарной продукции учхоза «Пригородное» в среднем за 5 лет наибольший удельный вес занимают: молоко – 52,1%, и зерно – 23,1%. Следовательно, производственное направление хозяйства – молочное скотоводство с развитым производством семян зерновых культур. Специализация выражена четко и соответствует местоположению и природным условиям хозяйства.