Embed presentation
Download to read offline
















![17
};min{max
WTФАР YYY =
q
Q
kY mФАР
∑
= η4
10 (2)
W
WT
k
PW
Y
)(
7,0
+
=
где: ФАРY - урожайность при стандартной влажности (ц/га);
η - коэффициент использования ФАР (%);
mk - доля хозяйственно ценных органов растения в общей биомассе;
q - калорийность урожая (ккал/кг),
∑Q - сумма ФАР за период вегетации (ккал/см2
)
PW, - начальные влагозапасы и сумма осадков периода вегетации, мм,
соответственно;
Wk - биологический коэффициент испарения, мм*га/ц
Пример использования продукционных моделей в растениеводстве
(таблицы 1, 2):
Оптимизация отраслевой структуры растениеводства
],1[,0,
max))({
,
max
,,
1
,,
1
1
,
miSD
DD
DSDS
SS
SzCDy
iiNPK
iNPKiNPK
m
i
факт
iNPK
факт
iiNPK
m
i
i
m
i
факт
i
m
i
i
ii
m
i
iiNPKi
=∀≥
≤
=
≤
⇒−
∑∑
∑∑
∑
==
=
(3)
где iS - посевная площадь i-ой культуры
iC - цена реализации 1 ц i-ой культуры
iZ - затраты на 1 ц i-ой культуры](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-17-320.jpg)






![24
2 Моделирование эффективной производственной структуры региональных
агропродовольственных систем
Постановка задачи оптимизации параметров региональной системы
земледелия
В нашей постановке урожайность сельскохозяйственной культуры определяется
следующим образом:
эNPKa yDkyy ∆++= 01,00 , (4)
где эa yky ∆,,0 - уровень урожайности данной культуры без применения
минеральных удобрений, коэффициент агрономической эффективности, равный
отношению прибавки урожайности на единицу прироста дозы удобрений, прибавка
урожайности за счет применения элитного посевного материала, соответственно.
Коэффициент агрономической эффективности связан с агроэкологическим
потенциалом территории региона, по наши оценкам, следующим образом:
3,0*
)(АПkk aa = , (5)
где АПka ,*
- параметр уравнения регрессии, зависящий от возделываемой культуры,
и величина агроэкологического потенция региона соответственно.
уб
эS
NPK
факт
NPKфакт
y
D
D
yy /
0 )3,01( ∆+−= , (6)
где S
NPK
факт
NPK DD , фактически применяемые дозы удобрений и фонд доступных
элементов минерального питания в пахотном слое, прибавка от элитных семян без
удобрений соответственно.
Величина S
NPKD определяется по формуле:
∑
=
=
3
1k
kk
S
NPK QD µη , (7)
где η - коэффициент приведения содержания элементов минерального питания к
пахотному слою 3≈η ;
kQ - содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного
калия при ]3,1[=k соответственно (кг/га);](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-24-320.jpg)
![25
kµ - коэффициенты использования элементов минерального питания из почвы, доли.
Урожайность определяется в результате решения задачи:
}8,0;001,0max{
001,0
0
0
фактфакт
NPKNPK
факт
NPKNPK
zDCzz
DCzz
−=
+=
(8)
где NPKC - цена покупки минеральных удобрений в данном регионе.
При подстановке соотношений (4-8) в (9) получается нелинейная задача поиска
экстремума с ограничениями, которая и решается для каждого региона.
В регионе возделываются m сельскохозяйственных культур со средней
урожайностью ],1[),/(, miгацyфакт
i = . При этом засеваются площади
],1[),.(, miгатысSфакт
i = , а производитель несет затраты в размере
],1[,/. miгарубтысzфакт
i = . В соответствие с существующими агротехнологиями
предусмотрено внесение минеральных удобрений под i –ю культуру в дозе
],1[,/, miгакгDфакт
iNPK = . В предлагаемой постановке в результате решения задачи
оптимизации отраслевой структуры требуется найти такие значения
],1[,,,, , miDzSy iNPKiii = , которые максимизируют чистый доход от производства
растениеводческой продукции в данном регионе. Такое решение будем называть
оптимальным по чистому доходу. При этом сумма посевных площадей
оптимального решения не должна превышать фактические значения, а суммарный
объем минеральных удобрений должен быть одинаковым для оптимального
варианта и факта.
Математическая запись такой задачи выглядит следующим образом:
],1[,0,
max}))({
,
max
,,
1
,,
1
1
,
miSD
DD
DSDS
SS
SzCDy
iiNPK
iNPKiNPK
m
i
iNPK
факт
iiNPK
m
i
i
m
i
факт
i
m
i
i
ii
m
i
iiNPKi
=∀≥
≤
=
≤
⇒−
∑∑
∑∑
∑
==
=
, (9)
где iC - цена реализации товарной части сельскохозяйственной культуры.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-25-320.jpg)
![26
Последние две строчки ограничивают дозы применения удобрений
максимально допустимыми величинами для данной культуры, а также требуют
положительных (точнее неотрицательных) значений для искомых доз удобрений и
посевных площадей.
В результате получается эффективная производственная структура
производства товарной продукции растениеводства и кормовой ее части.
На следующем этапе предстоит определить те отрасли животноводства,
которые наиболее эффективно могут использовать полученные кормовые ресурсы.
Для этого требуется эффективно разделить имеющиеся кормовые ресурсы по
отраслям животноводства. В поиск в этом случае предлагается поставить значения
долей кормовых ресурсов по каждому виду отраслей животноводства. Решается
задача распределения кормовых ресурсов по отраслям животноводства, что
позволит определить поголовье того или иного вида животных, которое может быть
эффективным на имеющейся кормовой базе. При этом кормовые ресурсы
сгруппированы следующим образом: концентраты, сочные корма и грубые корма.
Соотношения кормов определяется по каждой группе. Критерием является минимум
затрат на корма при 100% использовании имеющейся кормовой базы. В результате
решения задачи в данной постановке определяется численность поголовья и
продуктивность каждого вида животных. Математическая запись задачи выглядит
следующим образом:
Показатель концентрация обменной энергии в рационе можно записать
следующим образом:
Σ βij vi s iŶi/ Σ βij wisi Ŷi- концентрация обменной энергии в рационе, где vi-
содержание обменной энергии в единице массы i – го кормового средства; i∈[1,3] -
концентрированные корма, сочные корма и грубые корма. При этом считается, что
культуры сплошного сева поставляют в животноводство концентраты, многолетние
травы, зеленые корма - грубые корма в заданной структуре, пропашные - сочные
корма.
wi- то же, сухого вещества.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-26-320.jpg)
![27
Ŷi – урожайность классообразующей сельскохозяйственной культуры по
производству i – го кормового средства;
s i – посевная площадь, занятая сельскохозяйственными культурами данного класса
s iŶi - объем производства i – го кормового средства;
βij - доля i-го вида кормов, используемая для производства продукции
животноводства j-го вида
i∈[1,3]
j∈J – множество видов продукции животноводства
Молочная продуктивность определяется следующим образом:
Определяется суточный удой коровы как функция концентрации обменной энергии
корма и средней живой массы:
U= F{(Σ βij vi s iŶi/ Σ βij wisi Ŷi),Mср.}, i∈[1,3], (10)
U – суточный удой коровы со средней массой Mср.
Затем суточный удой умножается на период лактации l в среднем за год.
Uгод = U* l (11)
На следующем шаге определяется годовая потребность одной коровы в
обменной энергии, исходя из нормативов на рассчитанный среднегодовой удой и
поголовье коров (Nкоров).
Mol = Nкоров * Uгод, где (12)
Mol - производство молока, тонн
Используя структурный коэффициент и коэффициент перевода поголовья в
среднегодовое, определяем поголовье КРС, которое может содержаться на заданном
объеме кормов. Структурный коэффициент является функцией доли коров в стаде и
может меняться в зависимости от воспроизводственной структуры стада.
Nj=F (α, Nкоров) (13)
α - доля коров в стаде,
Мj - производство мяса определяется, исходя из норматива
(nj) выхода мяса на 1 структурную голову КРС:
Мj = nj * Nj, j=1 (14)](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-27-320.jpg)
![28
Среднегодовое поголовье свиней и птицы определяется, исходя из норматива
расхода обменной энергии на одну структурную голову и общего количества
обменной энергии, доступной для производства данного вида продукции
животноводства.
N(j)=F (Q(j), Σ βijvi s iŶi ) (15)
Q(j) - потребность к.ед. на структурную голову свиней или птицы,
j=2,3
Производство мяса для этих видов деятельности определяется также с
использованием нормативного подхода (имеется в виду норматив выхода мяса на
одну структурную голову):
Мj= nj * Nj, (16)
j=2,3
1) Модель производственных затрат по возделыванию i - й классообразующей
культуры:
Zi= Zi(Ŷi, H, Nу,Pу,Kу,Li(Ŷi),Ri(Hi, Ŷi), С), i∈[1,3], (17)
где Zi - производственные затраты, тыс.руб/га
Ŷi – средняя урожайность по i – й группе кормов.
Nу,Pу,Kу - дозы вносимых удобрений в физической массе,
Li(Ŷi)- зависимость затрат труда от урожайности,
Ri(Hi(τ), Ŷi) - зависимость затрат ГСМ от урожайности и доз вносимой органики,
С- вектор, компоненты которого- цены на расходуемые ресурсы и ставки заработной
платы в растениеводстве и животноводстве.
Z= Σ Zi*s i - затраты на корма всего, тыс. руб.
i
2) Модель затрат на корма в животноводстве:
Zj =Σ(βij Zisi ),
i (18)
где Zj –затраты на корма для j-го вида животных,
Z = Σ Zj, затраты на корма всего, тыс. руб.
j
j∈J – множество видов продукции животноводства](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-28-320.jpg)





![34
трансформации С почвы. Внедрение технологий устойчивого земледелия
предполагает широкое использование данных полевых экспериментов и моделей
описания динамики ОВ.
База данных для моделирования должна включать информацию о
климатических, почвенных и сельскохозяйственных ресурсах.
Зависимость урожайности классообразующих культур от климатических
условий, содержания гумуса, доступных форм N,P,K в почвенном слое:
Yi(τ) = Yi bas +∆ Yi, i∈[1,3] (23)
где Yi(τ) - вектор урожайности классообразующих культур в году τ; классами
культур являются: культуры сплошного сева, многолетние травы, пропашные,
поэтому каждый регион должен быть представлен только тремя культурами,
являющимися классообразующими.
Yibas - усредненные за период с 2009 по 2011гг. значения урожайности
классообразующих культур региона, заданные в виде констант.
Получение оценок урожайности классообразующих культур связано с
агрегированием исходной статистической информации. Для этого предлагается
следующий порядок действий:
Суммировать посевные площади всех культур, входящих в соответствующий
класс;
Определить ведущую культуру данного класса (например, картофель или
сахарную свеклу в классе пропашных, пшеницу или ячмень для культур сплошного
сева и т.п.);
Считая, что вся площадь класса занята ведущей культурой, выбрать для нее
все необходимые статистические характеристики (урожайность потенциально
возможная и действительно наблюдаемая, цены реализации продукции данного вида
и т.п.);
Произвести калькуляцию себестоимости производства данной культуры в
регионе;](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-34-320.jpg)

![36
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }
∑ Ζ∑Τ
=
=
Μ
=
ΚΡΝΜΑΧ
→
∑−Ζ−Μ+Ν+Υ−Ω
=Π
1
1
3
1
,,,,,,
1
τ
ταδττττ
τττττττταττττδ
iyyyi
i
i
n
i
мясмолSinpi
i
ii
S
SCCUCs
(24)
T - период времени, на котором рассматривается прогнозный сценарий.
Спр(τ), Смол(τ), Смяс(τ) - цены реализации продукции растениеводства, молока и
мяса КРС, соответственно в году τ.
τ=1÷ T; (25)
В данной постановке региональные цены производителей товарной продукции
сельского хозяйства определяются как произведение средних прогнозных цен
производителя по России на ценовой индекс региональных отклонений:
Cq
µ
(τ)=Iq
µ
* Cq (τ), (26)
где Cq
µ
(τ)- цена производителей товарной продукции q-го вида в µ-м регионе,
Iq
µ
- ценовой индекс региональных отклонений продукции q-го вида в µ-м
регионе,
Cq (τ) – средняя прогнозная цена производителя продукции q-го вида в целом по
России, полученная при решении задачи частичного равновесия на мировых рынках
агропродовольственной продукции с помощью международной системы моделей
Aglink,
Zi(τ) - производственные затраты по возделыванию i - й классообразующей
культуры на 1 га посева, тыс.руб/га,
Zм(τ) - производственные затраты в молочном животноводстве,
тыс.руб/гол./год.
Производственные затраты в растениеводстве и животноводстве
определяются следующим образом:
1) Модель производственных затрат по возделыванию i - й классообразующей
культуры:
Zi(τ) = Zi(Yi(τ), H(τ), Nу(τ),Pу(τ),Kу(τ),Li(Yi(τ)),Ri(Hi(τ),Yi(τ)), С(τ)), i∈[1,3], (27)
где Zi(τ) - производственные затраты, тыс.руб/га
Nу(τ),Pу(τ),Kу(τ) - дозы вносимых удобрений в физической массе,
Li(Yi(τ))- зависимость затрат труда от урожайности,](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-36-320.jpg)
![37
Ri(Hi(τ),Yi(τ)) - зависимость затрат ГСМ от урожайности и доз вносимой
органики,
С(τ) - вектор, компоненты которого- цены на расходуемые ресурсы и ставки
заработной платы в растениеводстве и животноводстве.
2) Модель производственных затрат в молочном скотоводстве:
Zм(τ) = Zм({Σδi Zi(τ)/ Σδisi(τ)Yi(τ)},α(τ), L(U(τ)), R(U (τ)),М(α(τ)),С (τ)) , (28)
U(τ) = U(Σδivi s i(τ)Yi(τ)/ Σδiwisi (τ)Yi(τ)), i∈[1,3] (29)
М(τ) = (α(τ)) (30)
где Zм(τ) - производственные затраты в молочном животноводстве, тыс.руб/гол./год,
δi- доля валового сбора возделываемых культур, используемая как кормовое
средство,
si- доля севооборотной площади занятой i – й культурой, используемой в
качестве кормового средства,
α(τ) - доля коров в стаде,
L(U(τ)) - затраты труда как функция удоя молока,
U(τ) - удой молока,
Σδivi s i(τ)Yi(τ)/ Σδiwisi (τ)Yi(τ)- концентрация обменной энергии в рационе коров,
vi - содержание обменной энергии в единице массы i-й культуры,
используемой в качестве кормового средства; при этом считается, что культуры
сплошного сева поставляют в молочное животноводство концентраты, многолетние
травы - зеленые корма и грубые корма в заданной структуре, пропашные - сочные
корма,
wi- то же, сухого вещества,
М(τ) - производство мяса в расчете на голову стада КРС,
Н(τ) = h({Ω/ Ns(τ)} Σδiwisi (τ)Yi(τ)) - зависимость производства навоза КРС,
т/гол/год от содержания сухого вещества в рационе, обеспеченности поголовья КРС
земельными ресурсами,
Ns(τ) - поголовье КРС в регионе,
Ω - площадь земель сельскохозяйственного назначения
(пашня+луга+пастбища+сенокосы),](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-37-320.jpg)
![38
Максимизация осуществляется в области, задаваемой следующими
ограничениями:
∆G(S, H,N,γ)= ∆н , (31)
∆н - заданный темп изменения гумуса,
P(τ+1) = P(τ) +∆Pост(τ)+ ∆Pоргудобр(τ)+ ∆Pминудобр(τ) - ∆Pурож(τ) (32)
К(τ+1) = К(τ) +∆Кост(τ)+ ∆Коргудобр(τ)+ ∆Кминудобр(τ) - ∆Курож(τ) (33)
Nу(τ)≤ Nmax
у,Kу(τ) ≤ Kmax
у (34)
0≤α(τ) ≤0,672
(35)
δivi si(τ)Yi(τ)Є [vimin,vimax], i Є[1,3], (36)
3
Σsi(τ) = 1 (37)
i=1
0≤si(τ) ≤ si max, (38)
si max - севооборотные ограничения на структуру площадей,
Nmax
у, Kmax
у - предельно допустимые дозы применения азотных и калийных
удобрений, ограниченные исходя из требований защиты качества подземных вод,
vimin,vimax - зоотехнические ограничения на структуру кормового рациона КРС,
Таким образом, в качестве решения, то есть параметров системы земледелия,
эффективной в эколого-экономическом отношении, определяются:
Структура севооборотного массива региона по классам культур – культуры
сплошного сева, пропашные, многолетние травы;
Плотность стада КРС на 1 га севооборотной площади, доля коров в стаде;
Выход продукции скотоводства на 1 га севооборотной площади;
Затраты, обеспечивающие данный выход продукции растениеводства и
скотоводства с 1 га севооборотной площади.
Информационное обеспечение модели для расчета параметров региональных
систем земледелия, эффективных в эколого-экономическом отношении, состоит из
следующих видов:
1. Переменная информация, задаваемая на интервале проведения имитационных
расчетов.
2
Собственное воспроизводство поголовья стада КРС невозможно при α(τ)>0,67](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-38-320.jpg)












![51
3 Модели потребления агропродовольственной продукции в регионах России
На втором этапе при определении объемов конечного потребления в
регионе используются степенные производственные функции с постоянной
эластичностью замещения по цене и доходу на душу населения.
Производственное потребление определяется исходя из наличия
производственных мощностей переработки и коэффициента использования
производственных мощностей.
Постановка задачи по определению конечного потребления
агропродовольственной продукции
Общепринятой классификации функций спроса и потребления не существует,
но при использовании в качестве зависимой переменной указателя,
измеренного на метрической интервальной шкале (натуральные и стоимостные
показатели потребления), различают следующие виды моделей:
- структурные;
- факторные модели зависимостей;
- макроэкономические модели спроса и предложения.
Параметры таких моделей наиболее часто определяются методом
наименьших квадратов (МНК) и позволяют прогнозировать потребление и
спрос, анализировать дифференциацию и эластичность потребления.
Для определения душевого потребления i–го вида продовольствия,
производимого из растительного сырья i– го вида, кг/чел/год, использовалась
логарифмическая функция двух параметров: годовой душевой доход,
тыс.руб/чел/год и цена приобретения продовольствия, руб/кг, i∈[1,4].
Были рассмотрены следующие виды продовольствия, производимые из
растительного сырья (кроме картофеля): хлеб и хлебопродукты в пересчете на муку,
масло подсолнечное, сахар из сахарной свеклы.
Следует отметить, что региональные различия, не сводящиеся к ценам и
доходам, при оценке параметров игнорировались. Это было сделано для повышения](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-51-320.jpg)







![59
Общая схема моделирования динамики производства продукции переработки
может быть такой:
1. По каждому региону с использованием прошлой информации определяется
наличие производственных мощностей по переработке сырья для производства
продукции j-го вида, PMj , j∈[1,5];
2. Рассчитывается средний коэффициент использования производственных
мощностей по переработке сырья для производства продукции j-го вида, kpj ;
3. Рассчитывается средний коэффициент расхода сырья на производство
единицы продукции j-го вида. Для показателей производства растительного масла и
сахарного песка можно установить следующие регрессионные зависимости:
Pмука= 0,75*Vзерно (39)
R2
= 0,9
79,0
3,0
2
=
=
R
VP растподсраст
(40)
96,0
1055,0
2
=
= −
R
VP свсахсах
(41)
где Pмука – производство муки,
Vзерно – производство товарного зерна,
раст
P - производство растительного масла,
подс
V - валовой сбор семян подсолнечника,
сах
P - производство сахарного песка из сахарной свеклы,
свсах
V −
- валовой сбор сахарной свеклы;
4. Располагаемый ресурс сырья в данном регионе берется из решения
предыдущего этапа;
5. Определяется является ли ограничивающим фактором объем мощностей по
переработке сельскохозяйственного сырья при обеспечении конечного потребления
региона в данном виде продукции;](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-59-320.jpg)













































![105
программирования симплекс-методом. Данный пример является примером
несбалансированной транспортной задачи.
Таблица В.1 имеет размерность (m+2) x (n+2), где:
m - количество регионов-поставщиков зерна;
n - количество регионов-потребителей зерна.
Вторая таблица (таблица В.2) для транспортной задачи пакета LPSOLVE имеет
размерность m x n.
Эта таблица содержит матрицу тарифов на перевозку зерна по железной
дороге в России между областными центрами регионов-поставщиков и регионов-
потребителей. Стоимость железнодорожных перевозок зерна рассчитывается
согласно прейскуранту РЖД 10-01 “Тарифы на перевозки грузов и услуги” за 2011г.
Элемент этой матрицы содержит цену в рублях на перевозку 1 тонны зерна от i-ого
поставщика к j-ому потребителю.
2. Запуск программы транспортной задачи LPSOLVE.
Меню транспортной задачи в LPSOLVE состоит из 3-х окон. 1-е окно
содержит таблицу В.1. Второе - таблицу В.2. Третье - слово “RUN”.
3. Составление списка регионов-поставщиков и регионов-потребителей.
Список регионов-поставщиков и регионов-потребителей составляется из
“баланса ресурсов и использования зерна” [2].
Показатель “потребление зерна” в регионе берётся из графы “использование”.
Показатель “наличие зерна” в регионе равняется “начальные запасы” плюс
“производство”. При этом графа ввоз зерна, включая импорт и графа вывоз зерна,
включая экспорт не учитываются. Они будут рассчитываться в программе. Для
разбивки регионов на поставщиков и потребителей вводится следующий критерий:
если “начальные запасы” + “производство” > “использовано”, то это регион-
поставщик.
В противном случае, регион – потребитель.
Ограничения в списке поставщиков, это:
Вывоз = начальные запасы + производство - потребление.
Ограничения в списке потребителей, это:](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-105-320.jpg)



















![125
Из таблиц В.9 и В.10 следует, что программа нашла решение,
удовлетворяющее всем поставленным в транспортной задаче ограничениям.
Дальнейшие модификации задачи связаны с учётом региональных закупочных цен
на зерно и рассмотрением других южных, западных и восточных портов для
экспорта зерна.
6. Модификация транспортной задачи.
Следующая модификация транспортной задачи связана с учётом
региональных закупочных цен на зерновые и зернобобовые культуры в 2011г. [1].
Цены производителей на зерно в регионах России существенно отличаются. Так, в
2011г. максимальная закупочная цена на зерно среди регионов производителей
зерна, являющихся поставщиками зерна, была 9318 руб./т в Еврейской Автономной
области и 1693 руб./т в Чувашской Республике, т.е. отличались в 5,5 раз. Поэтому,
таблицу 2 тарифов на железнодорожные перевозки зерна между регионами России
следует заменить с учётом закупочных цен на зерно в регионе поставщике зерна.
Общее правило для формирования элемента ijс выглядит так:
в элемент ijс переписывается текущий транспортный тариф ijс , увеличенный на
закупочную цену iс региона поставщика зерна.
На листе “Потребители” в расчётной книге EXCEL приведены среднегодовые
закупочные цены на зерновые по регионам потребителям в 2011г. [1]. В нескольких
регионах Северо-Западного Федерального округа и Дальне-Восточного
Федерального округа, где цены отсутствовали, записывалась средняя по регионам
округа закупочная цена на зерно.
Результаты решения транспортной задачи с учётом закупочной цены на зерно
в регионах РФ приведены в двух таблицах В11 и В12.
Жёлтым цветом отмечены изменившиеся по сравнению с таблицами В9 и В10
значения объёма распределяемого груза.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-125-320.jpg)







![133
а) регион-потребитель Московская обл. получает зерно из Рязанской обл. в
объёме 0,46 млн. тонн и из Татарстана в объёме 0,94 млн. тонн (ранее получала
только из Татарстана в объёме 1,4 млн. тонн).
б) г. Москва получает из Татарстана 0,47 млн. тонн зерна.
7. Модификация транспортной задачи, связанная с учётом западных и восточных
портов РФ
Как было сказано ранее, в качестве экспортного зернового терминала в
транспортной задаче рассматривался южный порт в г.Новороссийске с пропускным
объёмом 13 млн. тонн зерна в год. В транспортной задаче этот порт обозначается как
“Экспорт 1”. В качестве “Экспорт 2” будет рассматриваться ещё один южный порт в
г. Туапсе, с пропускным объёмом в 2,5 млн. тонн зерна в год. В качестве западного
порта будет рассматриваться порт в г. Санкт-Петербург, с пропускной возможностью
1 млн. тонн зерна в год (“Экспорт 3”). И в качестве восточного порта будет
рассматриваться порт в г. Владивосток, с пропускной возможностью 1 млн. тонн
зерна в год (“Экспорт 4”).
В расчётах принимается, что экспортная цена на зерно во всех 4-х портах
одинакова и равна среднегодовой экспортной цене на пшеницу по данным ФТС [3].
Результаты решения транспортной задачи с учётом закупочной цены на зерно
в регионах РФ и использованием 4 портов России для экспорта зерна приведены в
двух таблицах В.13 и В.14.
Жёлтым цветом отмечены изменившиеся по сравнению с таблицами В.11 и
В.12 значения объёма распределяемого груза, названия регионов, изменения в
списке регионов.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-133-320.jpg)







![141
В таблице В.15 перечислены регионы-потребители зерна и объёмы зерна,
необходимые для региона, рассчитанные по модели в сравнении с фактически
ввезённым в 2011 г. объёмом зерна по железной дороге [2].
Таблица В.15 – Таблица регионов – потребителей зерна
Округ
России
п/п
Регион
Потребитель
Заявка в
тыс.
тонн
Факт. объём
в тыс. тонн
Отличие
в %
1. Владимирская обл. 500 40 1150,0
2. Ивановская обл. 200 54,1 269,7
3. Костромская обл. 130 58,9 120,7
4. Московская обл. 1400 444,3 215,1
Централь-
Ный
Федераль-ный
Округ
5. Тверская обл. 500 280,6 78,2
6. Тульская обл. 1690 207,8 713,3
7. Ярославская обл. 500 206,9 141,7
8. г. Москва 470 261,8 79,5
Южный ФО 9. Астраханская обл. 200 4,0 4900,0
Приволжский
ФО
10. Пермский край 10 289,5 -96,5
11. Карелия 10 11,4 -12,3
12. Коми 30 26,6 12,8
13. Архангельская обл. 20 24,3 -17,7
14. Вологодская обл. 20 189,1 -89,4
15. Ленинградская обл. 470 739,9 -36,5
16. Мурманская обл. 30 34,8 -13,8
17. Новгородская обл. 20 82,0 -75,6
18. Псковская обл. 50 27,2 83,8
Северо-Зап. ФО
19. г. Санкт-Петербург 900 513,3 75,3
Сибирский ФО 20. Республика Алтай 10 0 -
21. Республика Тыва 4 0 -
22. Якутия 20 12 66,7
23. Камчатка 30 0 -
24. Хабаровский край 110 102,0 7,8
25. Магаданская обл. 2 0 -
26. Сахалинская обл. 4 6,8 -41,2
Дальневосточный
Федеральный
Округ
27. Чукотка 0 0 0
Как видно из таблицы В.15, разброс в разнице заявленных в модели и
фактически поставленных по железной дороге в 2011г. объёмов зерна очень
большой. Причём большие отличия присутствуют как в сторону фактического](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-141-320.jpg)



Документ содержит отчет о научно-исследовательском проекте, посвященном разработке экономико-математических моделей для формирования эффективной производственной структуры региональных агропродовольственных систем в России с учетом биоклиматического потенциала. Основные результаты включают создание системы моделей, которые способствуют оптимизации производственных процессов и межрегиональных транспортных потоков, а также обеспечивают поддержку для принятия управленческих решений в агропродовольственном секторе. Рекомендации касаются применения этих моделей специалистами в федеральных и региональных органах управления сельским хозяйством для рационализации бюджетных расходов и увеличения производства сельскохозяйственной продукции.
















![17
};min{max
WTФАР YYY =
q
Q
kY mФАР
∑
= η4
10 (2)
W
WT
k
PW
Y
)(
7,0
+
=
где: ФАРY - урожайность при стандартной влажности (ц/га);
η - коэффициент использования ФАР (%);
mk - доля хозяйственно ценных органов растения в общей биомассе;
q - калорийность урожая (ккал/кг),
∑Q - сумма ФАР за период вегетации (ккал/см2
)
PW, - начальные влагозапасы и сумма осадков периода вегетации, мм,
соответственно;
Wk - биологический коэффициент испарения, мм*га/ц
Пример использования продукционных моделей в растениеводстве
(таблицы 1, 2):
Оптимизация отраслевой структуры растениеводства
],1[,0,
max))({
,
max
,,
1
,,
1
1
,
miSD
DD
DSDS
SS
SzCDy
iiNPK
iNPKiNPK
m
i
факт
iNPK
факт
iiNPK
m
i
i
m
i
факт
i
m
i
i
ii
m
i
iiNPKi
=∀≥
≤
=
≤
⇒−
∑∑
∑∑
∑
==
=
(3)
где iS - посевная площадь i-ой культуры
iC - цена реализации 1 ц i-ой культуры
iZ - затраты на 1 ц i-ой культуры](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-17-320.jpg)






![24
2 Моделирование эффективной производственной структуры региональных
агропродовольственных систем
Постановка задачи оптимизации параметров региональной системы
земледелия
В нашей постановке урожайность сельскохозяйственной культуры определяется
следующим образом:
эNPKa yDkyy ∆++= 01,00 , (4)
где эa yky ∆,,0 - уровень урожайности данной культуры без применения
минеральных удобрений, коэффициент агрономической эффективности, равный
отношению прибавки урожайности на единицу прироста дозы удобрений, прибавка
урожайности за счет применения элитного посевного материала, соответственно.
Коэффициент агрономической эффективности связан с агроэкологическим
потенциалом территории региона, по наши оценкам, следующим образом:
3,0*
)(АПkk aa = , (5)
где АПka ,*
- параметр уравнения регрессии, зависящий от возделываемой культуры,
и величина агроэкологического потенция региона соответственно.
уб
эS
NPK
факт
NPKфакт
y
D
D
yy /
0 )3,01( ∆+−= , (6)
где S
NPK
факт
NPK DD , фактически применяемые дозы удобрений и фонд доступных
элементов минерального питания в пахотном слое, прибавка от элитных семян без
удобрений соответственно.
Величина S
NPKD определяется по формуле:
∑
=
=
3
1k
kk
S
NPK QD µη , (7)
где η - коэффициент приведения содержания элементов минерального питания к
пахотному слою 3≈η ;
kQ - содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного
калия при ]3,1[=k соответственно (кг/га);](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-24-320.jpg)
![25
kµ - коэффициенты использования элементов минерального питания из почвы, доли.
Урожайность определяется в результате решения задачи:
}8,0;001,0max{
001,0
0
0
фактфакт
NPKNPK
факт
NPKNPK
zDCzz
DCzz
−=
+=
(8)
где NPKC - цена покупки минеральных удобрений в данном регионе.
При подстановке соотношений (4-8) в (9) получается нелинейная задача поиска
экстремума с ограничениями, которая и решается для каждого региона.
В регионе возделываются m сельскохозяйственных культур со средней
урожайностью ],1[),/(, miгацyфакт
i = . При этом засеваются площади
],1[),.(, miгатысSфакт
i = , а производитель несет затраты в размере
],1[,/. miгарубтысzфакт
i = . В соответствие с существующими агротехнологиями
предусмотрено внесение минеральных удобрений под i –ю культуру в дозе
],1[,/, miгакгDфакт
iNPK = . В предлагаемой постановке в результате решения задачи
оптимизации отраслевой структуры требуется найти такие значения
],1[,,,, , miDzSy iNPKiii = , которые максимизируют чистый доход от производства
растениеводческой продукции в данном регионе. Такое решение будем называть
оптимальным по чистому доходу. При этом сумма посевных площадей
оптимального решения не должна превышать фактические значения, а суммарный
объем минеральных удобрений должен быть одинаковым для оптимального
варианта и факта.
Математическая запись такой задачи выглядит следующим образом:
],1[,0,
max}))({
,
max
,,
1
,,
1
1
,
miSD
DD
DSDS
SS
SzCDy
iiNPK
iNPKiNPK
m
i
iNPK
факт
iiNPK
m
i
i
m
i
факт
i
m
i
i
ii
m
i
iiNPKi
=∀≥
≤
=
≤
⇒−
∑∑
∑∑
∑
==
=
, (9)
где iC - цена реализации товарной части сельскохозяйственной культуры.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-25-320.jpg)
![26
Последние две строчки ограничивают дозы применения удобрений
максимально допустимыми величинами для данной культуры, а также требуют
положительных (точнее неотрицательных) значений для искомых доз удобрений и
посевных площадей.
В результате получается эффективная производственная структура
производства товарной продукции растениеводства и кормовой ее части.
На следующем этапе предстоит определить те отрасли животноводства,
которые наиболее эффективно могут использовать полученные кормовые ресурсы.
Для этого требуется эффективно разделить имеющиеся кормовые ресурсы по
отраслям животноводства. В поиск в этом случае предлагается поставить значения
долей кормовых ресурсов по каждому виду отраслей животноводства. Решается
задача распределения кормовых ресурсов по отраслям животноводства, что
позволит определить поголовье того или иного вида животных, которое может быть
эффективным на имеющейся кормовой базе. При этом кормовые ресурсы
сгруппированы следующим образом: концентраты, сочные корма и грубые корма.
Соотношения кормов определяется по каждой группе. Критерием является минимум
затрат на корма при 100% использовании имеющейся кормовой базы. В результате
решения задачи в данной постановке определяется численность поголовья и
продуктивность каждого вида животных. Математическая запись задачи выглядит
следующим образом:
Показатель концентрация обменной энергии в рационе можно записать
следующим образом:
Σ βij vi s iŶi/ Σ βij wisi Ŷi- концентрация обменной энергии в рационе, где vi-
содержание обменной энергии в единице массы i – го кормового средства; i∈[1,3] -
концентрированные корма, сочные корма и грубые корма. При этом считается, что
культуры сплошного сева поставляют в животноводство концентраты, многолетние
травы, зеленые корма - грубые корма в заданной структуре, пропашные - сочные
корма.
wi- то же, сухого вещества.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-26-320.jpg)
![27
Ŷi – урожайность классообразующей сельскохозяйственной культуры по
производству i – го кормового средства;
s i – посевная площадь, занятая сельскохозяйственными культурами данного класса
s iŶi - объем производства i – го кормового средства;
βij - доля i-го вида кормов, используемая для производства продукции
животноводства j-го вида
i∈[1,3]
j∈J – множество видов продукции животноводства
Молочная продуктивность определяется следующим образом:
Определяется суточный удой коровы как функция концентрации обменной энергии
корма и средней живой массы:
U= F{(Σ βij vi s iŶi/ Σ βij wisi Ŷi),Mср.}, i∈[1,3], (10)
U – суточный удой коровы со средней массой Mср.
Затем суточный удой умножается на период лактации l в среднем за год.
Uгод = U* l (11)
На следующем шаге определяется годовая потребность одной коровы в
обменной энергии, исходя из нормативов на рассчитанный среднегодовой удой и
поголовье коров (Nкоров).
Mol = Nкоров * Uгод, где (12)
Mol - производство молока, тонн
Используя структурный коэффициент и коэффициент перевода поголовья в
среднегодовое, определяем поголовье КРС, которое может содержаться на заданном
объеме кормов. Структурный коэффициент является функцией доли коров в стаде и
может меняться в зависимости от воспроизводственной структуры стада.
Nj=F (α, Nкоров) (13)
α - доля коров в стаде,
Мj - производство мяса определяется, исходя из норматива
(nj) выхода мяса на 1 структурную голову КРС:
Мj = nj * Nj, j=1 (14)](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-27-320.jpg)
![28
Среднегодовое поголовье свиней и птицы определяется, исходя из норматива
расхода обменной энергии на одну структурную голову и общего количества
обменной энергии, доступной для производства данного вида продукции
животноводства.
N(j)=F (Q(j), Σ βijvi s iŶi ) (15)
Q(j) - потребность к.ед. на структурную голову свиней или птицы,
j=2,3
Производство мяса для этих видов деятельности определяется также с
использованием нормативного подхода (имеется в виду норматив выхода мяса на
одну структурную голову):
Мj= nj * Nj, (16)
j=2,3
1) Модель производственных затрат по возделыванию i - й классообразующей
культуры:
Zi= Zi(Ŷi, H, Nу,Pу,Kу,Li(Ŷi),Ri(Hi, Ŷi), С), i∈[1,3], (17)
где Zi - производственные затраты, тыс.руб/га
Ŷi – средняя урожайность по i – й группе кормов.
Nу,Pу,Kу - дозы вносимых удобрений в физической массе,
Li(Ŷi)- зависимость затрат труда от урожайности,
Ri(Hi(τ), Ŷi) - зависимость затрат ГСМ от урожайности и доз вносимой органики,
С- вектор, компоненты которого- цены на расходуемые ресурсы и ставки заработной
платы в растениеводстве и животноводстве.
Z= Σ Zi*s i - затраты на корма всего, тыс. руб.
i
2) Модель затрат на корма в животноводстве:
Zj =Σ(βij Zisi ),
i (18)
где Zj –затраты на корма для j-го вида животных,
Z = Σ Zj, затраты на корма всего, тыс. руб.
j
j∈J – множество видов продукции животноводства](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-28-320.jpg)





![34
трансформации С почвы. Внедрение технологий устойчивого земледелия
предполагает широкое использование данных полевых экспериментов и моделей
описания динамики ОВ.
База данных для моделирования должна включать информацию о
климатических, почвенных и сельскохозяйственных ресурсах.
Зависимость урожайности классообразующих культур от климатических
условий, содержания гумуса, доступных форм N,P,K в почвенном слое:
Yi(τ) = Yi bas +∆ Yi, i∈[1,3] (23)
где Yi(τ) - вектор урожайности классообразующих культур в году τ; классами
культур являются: культуры сплошного сева, многолетние травы, пропашные,
поэтому каждый регион должен быть представлен только тремя культурами,
являющимися классообразующими.
Yibas - усредненные за период с 2009 по 2011гг. значения урожайности
классообразующих культур региона, заданные в виде констант.
Получение оценок урожайности классообразующих культур связано с
агрегированием исходной статистической информации. Для этого предлагается
следующий порядок действий:
Суммировать посевные площади всех культур, входящих в соответствующий
класс;
Определить ведущую культуру данного класса (например, картофель или
сахарную свеклу в классе пропашных, пшеницу или ячмень для культур сплошного
сева и т.п.);
Считая, что вся площадь класса занята ведущей культурой, выбрать для нее
все необходимые статистические характеристики (урожайность потенциально
возможная и действительно наблюдаемая, цены реализации продукции данного вида
и т.п.);
Произвести калькуляцию себестоимости производства данной культуры в
регионе;](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-34-320.jpg)

![36
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }
∑ Ζ∑Τ
=
=
Μ
=
ΚΡΝΜΑΧ
→
∑−Ζ−Μ+Ν+Υ−Ω
=Π
1
1
3
1
,,,,,,
1
τ
ταδττττ
τττττττταττττδ
iyyyi
i
i
n
i
мясмолSinpi
i
ii
S
SCCUCs
(24)
T - период времени, на котором рассматривается прогнозный сценарий.
Спр(τ), Смол(τ), Смяс(τ) - цены реализации продукции растениеводства, молока и
мяса КРС, соответственно в году τ.
τ=1÷ T; (25)
В данной постановке региональные цены производителей товарной продукции
сельского хозяйства определяются как произведение средних прогнозных цен
производителя по России на ценовой индекс региональных отклонений:
Cq
µ
(τ)=Iq
µ
* Cq (τ), (26)
где Cq
µ
(τ)- цена производителей товарной продукции q-го вида в µ-м регионе,
Iq
µ
- ценовой индекс региональных отклонений продукции q-го вида в µ-м
регионе,
Cq (τ) – средняя прогнозная цена производителя продукции q-го вида в целом по
России, полученная при решении задачи частичного равновесия на мировых рынках
агропродовольственной продукции с помощью международной системы моделей
Aglink,
Zi(τ) - производственные затраты по возделыванию i - й классообразующей
культуры на 1 га посева, тыс.руб/га,
Zм(τ) - производственные затраты в молочном животноводстве,
тыс.руб/гол./год.
Производственные затраты в растениеводстве и животноводстве
определяются следующим образом:
1) Модель производственных затрат по возделыванию i - й классообразующей
культуры:
Zi(τ) = Zi(Yi(τ), H(τ), Nу(τ),Pу(τ),Kу(τ),Li(Yi(τ)),Ri(Hi(τ),Yi(τ)), С(τ)), i∈[1,3], (27)
где Zi(τ) - производственные затраты, тыс.руб/га
Nу(τ),Pу(τ),Kу(τ) - дозы вносимых удобрений в физической массе,
Li(Yi(τ))- зависимость затрат труда от урожайности,](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-36-320.jpg)
![37
Ri(Hi(τ),Yi(τ)) - зависимость затрат ГСМ от урожайности и доз вносимой
органики,
С(τ) - вектор, компоненты которого- цены на расходуемые ресурсы и ставки
заработной платы в растениеводстве и животноводстве.
2) Модель производственных затрат в молочном скотоводстве:
Zм(τ) = Zм({Σδi Zi(τ)/ Σδisi(τ)Yi(τ)},α(τ), L(U(τ)), R(U (τ)),М(α(τ)),С (τ)) , (28)
U(τ) = U(Σδivi s i(τ)Yi(τ)/ Σδiwisi (τ)Yi(τ)), i∈[1,3] (29)
М(τ) = (α(τ)) (30)
где Zм(τ) - производственные затраты в молочном животноводстве, тыс.руб/гол./год,
δi- доля валового сбора возделываемых культур, используемая как кормовое
средство,
si- доля севооборотной площади занятой i – й культурой, используемой в
качестве кормового средства,
α(τ) - доля коров в стаде,
L(U(τ)) - затраты труда как функция удоя молока,
U(τ) - удой молока,
Σδivi s i(τ)Yi(τ)/ Σδiwisi (τ)Yi(τ)- концентрация обменной энергии в рационе коров,
vi - содержание обменной энергии в единице массы i-й культуры,
используемой в качестве кормового средства; при этом считается, что культуры
сплошного сева поставляют в молочное животноводство концентраты, многолетние
травы - зеленые корма и грубые корма в заданной структуре, пропашные - сочные
корма,
wi- то же, сухого вещества,
М(τ) - производство мяса в расчете на голову стада КРС,
Н(τ) = h({Ω/ Ns(τ)} Σδiwisi (τ)Yi(τ)) - зависимость производства навоза КРС,
т/гол/год от содержания сухого вещества в рационе, обеспеченности поголовья КРС
земельными ресурсами,
Ns(τ) - поголовье КРС в регионе,
Ω - площадь земель сельскохозяйственного назначения
(пашня+луга+пастбища+сенокосы),](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-37-320.jpg)
![38
Максимизация осуществляется в области, задаваемой следующими
ограничениями:
∆G(S, H,N,γ)= ∆н , (31)
∆н - заданный темп изменения гумуса,
P(τ+1) = P(τ) +∆Pост(τ)+ ∆Pоргудобр(τ)+ ∆Pминудобр(τ) - ∆Pурож(τ) (32)
К(τ+1) = К(τ) +∆Кост(τ)+ ∆Коргудобр(τ)+ ∆Кминудобр(τ) - ∆Курож(τ) (33)
Nу(τ)≤ Nmax
у,Kу(τ) ≤ Kmax
у (34)
0≤α(τ) ≤0,672
(35)
δivi si(τ)Yi(τ)Є [vimin,vimax], i Є[1,3], (36)
3
Σsi(τ) = 1 (37)
i=1
0≤si(τ) ≤ si max, (38)
si max - севооборотные ограничения на структуру площадей,
Nmax
у, Kmax
у - предельно допустимые дозы применения азотных и калийных
удобрений, ограниченные исходя из требований защиты качества подземных вод,
vimin,vimax - зоотехнические ограничения на структуру кормового рациона КРС,
Таким образом, в качестве решения, то есть параметров системы земледелия,
эффективной в эколого-экономическом отношении, определяются:
Структура севооборотного массива региона по классам культур – культуры
сплошного сева, пропашные, многолетние травы;
Плотность стада КРС на 1 га севооборотной площади, доля коров в стаде;
Выход продукции скотоводства на 1 га севооборотной площади;
Затраты, обеспечивающие данный выход продукции растениеводства и
скотоводства с 1 га севооборотной площади.
Информационное обеспечение модели для расчета параметров региональных
систем земледелия, эффективных в эколого-экономическом отношении, состоит из
следующих видов:
1. Переменная информация, задаваемая на интервале проведения имитационных
расчетов.
2
Собственное воспроизводство поголовья стада КРС невозможно при α(τ)>0,67](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-38-320.jpg)












![51
3 Модели потребления агропродовольственной продукции в регионах России
На втором этапе при определении объемов конечного потребления в
регионе используются степенные производственные функции с постоянной
эластичностью замещения по цене и доходу на душу населения.
Производственное потребление определяется исходя из наличия
производственных мощностей переработки и коэффициента использования
производственных мощностей.
Постановка задачи по определению конечного потребления
агропродовольственной продукции
Общепринятой классификации функций спроса и потребления не существует,
но при использовании в качестве зависимой переменной указателя,
измеренного на метрической интервальной шкале (натуральные и стоимостные
показатели потребления), различают следующие виды моделей:
- структурные;
- факторные модели зависимостей;
- макроэкономические модели спроса и предложения.
Параметры таких моделей наиболее часто определяются методом
наименьших квадратов (МНК) и позволяют прогнозировать потребление и
спрос, анализировать дифференциацию и эластичность потребления.
Для определения душевого потребления i–го вида продовольствия,
производимого из растительного сырья i– го вида, кг/чел/год, использовалась
логарифмическая функция двух параметров: годовой душевой доход,
тыс.руб/чел/год и цена приобретения продовольствия, руб/кг, i∈[1,4].
Были рассмотрены следующие виды продовольствия, производимые из
растительного сырья (кроме картофеля): хлеб и хлебопродукты в пересчете на муку,
масло подсолнечное, сахар из сахарной свеклы.
Следует отметить, что региональные различия, не сводящиеся к ценам и
доходам, при оценке параметров игнорировались. Это было сделано для повышения](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-51-320.jpg)







![59
Общая схема моделирования динамики производства продукции переработки
может быть такой:
1. По каждому региону с использованием прошлой информации определяется
наличие производственных мощностей по переработке сырья для производства
продукции j-го вида, PMj , j∈[1,5];
2. Рассчитывается средний коэффициент использования производственных
мощностей по переработке сырья для производства продукции j-го вида, kpj ;
3. Рассчитывается средний коэффициент расхода сырья на производство
единицы продукции j-го вида. Для показателей производства растительного масла и
сахарного песка можно установить следующие регрессионные зависимости:
Pмука= 0,75*Vзерно (39)
R2
= 0,9
79,0
3,0
2
=
=
R
VP растподсраст
(40)
96,0
1055,0
2
=
= −
R
VP свсахсах
(41)
где Pмука – производство муки,
Vзерно – производство товарного зерна,
раст
P - производство растительного масла,
подс
V - валовой сбор семян подсолнечника,
сах
P - производство сахарного песка из сахарной свеклы,
свсах
V −
- валовой сбор сахарной свеклы;
4. Располагаемый ресурс сырья в данном регионе берется из решения
предыдущего этапа;
5. Определяется является ли ограничивающим фактором объем мощностей по
переработке сельскохозяйственного сырья при обеспечении конечного потребления
региона в данном виде продукции;](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-59-320.jpg)













































![105
программирования симплекс-методом. Данный пример является примером
несбалансированной транспортной задачи.
Таблица В.1 имеет размерность (m+2) x (n+2), где:
m - количество регионов-поставщиков зерна;
n - количество регионов-потребителей зерна.
Вторая таблица (таблица В.2) для транспортной задачи пакета LPSOLVE имеет
размерность m x n.
Эта таблица содержит матрицу тарифов на перевозку зерна по железной
дороге в России между областными центрами регионов-поставщиков и регионов-
потребителей. Стоимость железнодорожных перевозок зерна рассчитывается
согласно прейскуранту РЖД 10-01 “Тарифы на перевозки грузов и услуги” за 2011г.
Элемент этой матрицы содержит цену в рублях на перевозку 1 тонны зерна от i-ого
поставщика к j-ому потребителю.
2. Запуск программы транспортной задачи LPSOLVE.
Меню транспортной задачи в LPSOLVE состоит из 3-х окон. 1-е окно
содержит таблицу В.1. Второе - таблицу В.2. Третье - слово “RUN”.
3. Составление списка регионов-поставщиков и регионов-потребителей.
Список регионов-поставщиков и регионов-потребителей составляется из
“баланса ресурсов и использования зерна” [2].
Показатель “потребление зерна” в регионе берётся из графы “использование”.
Показатель “наличие зерна” в регионе равняется “начальные запасы” плюс
“производство”. При этом графа ввоз зерна, включая импорт и графа вывоз зерна,
включая экспорт не учитываются. Они будут рассчитываться в программе. Для
разбивки регионов на поставщиков и потребителей вводится следующий критерий:
если “начальные запасы” + “производство” > “использовано”, то это регион-
поставщик.
В противном случае, регион – потребитель.
Ограничения в списке поставщиков, это:
Вывоз = начальные запасы + производство - потребление.
Ограничения в списке потребителей, это:](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-105-320.jpg)



















![125
Из таблиц В.9 и В.10 следует, что программа нашла решение,
удовлетворяющее всем поставленным в транспортной задаче ограничениям.
Дальнейшие модификации задачи связаны с учётом региональных закупочных цен
на зерно и рассмотрением других южных, западных и восточных портов для
экспорта зерна.
6. Модификация транспортной задачи.
Следующая модификация транспортной задачи связана с учётом
региональных закупочных цен на зерновые и зернобобовые культуры в 2011г. [1].
Цены производителей на зерно в регионах России существенно отличаются. Так, в
2011г. максимальная закупочная цена на зерно среди регионов производителей
зерна, являющихся поставщиками зерна, была 9318 руб./т в Еврейской Автономной
области и 1693 руб./т в Чувашской Республике, т.е. отличались в 5,5 раз. Поэтому,
таблицу 2 тарифов на железнодорожные перевозки зерна между регионами России
следует заменить с учётом закупочных цен на зерно в регионе поставщике зерна.
Общее правило для формирования элемента ijс выглядит так:
в элемент ijс переписывается текущий транспортный тариф ijс , увеличенный на
закупочную цену iс региона поставщика зерна.
На листе “Потребители” в расчётной книге EXCEL приведены среднегодовые
закупочные цены на зерновые по регионам потребителям в 2011г. [1]. В нескольких
регионах Северо-Западного Федерального округа и Дальне-Восточного
Федерального округа, где цены отсутствовали, записывалась средняя по регионам
округа закупочная цена на зерно.
Результаты решения транспортной задачи с учётом закупочной цены на зерно
в регионах РФ приведены в двух таблицах В11 и В12.
Жёлтым цветом отмечены изменившиеся по сравнению с таблицами В9 и В10
значения объёма распределяемого груза.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-125-320.jpg)







![133
а) регион-потребитель Московская обл. получает зерно из Рязанской обл. в
объёме 0,46 млн. тонн и из Татарстана в объёме 0,94 млн. тонн (ранее получала
только из Татарстана в объёме 1,4 млн. тонн).
б) г. Москва получает из Татарстана 0,47 млн. тонн зерна.
7. Модификация транспортной задачи, связанная с учётом западных и восточных
портов РФ
Как было сказано ранее, в качестве экспортного зернового терминала в
транспортной задаче рассматривался южный порт в г.Новороссийске с пропускным
объёмом 13 млн. тонн зерна в год. В транспортной задаче этот порт обозначается как
“Экспорт 1”. В качестве “Экспорт 2” будет рассматриваться ещё один южный порт в
г. Туапсе, с пропускным объёмом в 2,5 млн. тонн зерна в год. В качестве западного
порта будет рассматриваться порт в г. Санкт-Петербург, с пропускной возможностью
1 млн. тонн зерна в год (“Экспорт 3”). И в качестве восточного порта будет
рассматриваться порт в г. Владивосток, с пропускной возможностью 1 млн. тонн
зерна в год (“Экспорт 4”).
В расчётах принимается, что экспортная цена на зерно во всех 4-х портах
одинакова и равна среднегодовой экспортной цене на пшеницу по данным ФТС [3].
Результаты решения транспортной задачи с учётом закупочной цены на зерно
в регионах РФ и использованием 4 портов России для экспорта зерна приведены в
двух таблицах В.13 и В.14.
Жёлтым цветом отмечены изменившиеся по сравнению с таблицами В.11 и
В.12 значения объёма распределяемого груза, названия регионов, изменения в
списке регионов.](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-133-320.jpg)







![141
В таблице В.15 перечислены регионы-потребители зерна и объёмы зерна,
необходимые для региона, рассчитанные по модели в сравнении с фактически
ввезённым в 2011 г. объёмом зерна по железной дороге [2].
Таблица В.15 – Таблица регионов – потребителей зерна
Округ
России
п/п
Регион
Потребитель
Заявка в
тыс.
тонн
Факт. объём
в тыс. тонн
Отличие
в %
1. Владимирская обл. 500 40 1150,0
2. Ивановская обл. 200 54,1 269,7
3. Костромская обл. 130 58,9 120,7
4. Московская обл. 1400 444,3 215,1
Централь-
Ный
Федераль-ный
Округ
5. Тверская обл. 500 280,6 78,2
6. Тульская обл. 1690 207,8 713,3
7. Ярославская обл. 500 206,9 141,7
8. г. Москва 470 261,8 79,5
Южный ФО 9. Астраханская обл. 200 4,0 4900,0
Приволжский
ФО
10. Пермский край 10 289,5 -96,5
11. Карелия 10 11,4 -12,3
12. Коми 30 26,6 12,8
13. Архангельская обл. 20 24,3 -17,7
14. Вологодская обл. 20 189,1 -89,4
15. Ленинградская обл. 470 739,9 -36,5
16. Мурманская обл. 30 34,8 -13,8
17. Новгородская обл. 20 82,0 -75,6
18. Псковская обл. 50 27,2 83,8
Северо-Зап. ФО
19. г. Санкт-Петербург 900 513,3 75,3
Сибирский ФО 20. Республика Алтай 10 0 -
21. Республика Тыва 4 0 -
22. Якутия 20 12 66,7
23. Камчатка 30 0 -
24. Хабаровский край 110 102,0 7,8
25. Магаданская обл. 2 0 -
26. Сахалинская обл. 4 6,8 -41,2
Дальневосточный
Федеральный
Округ
27. Чукотка 0 0 0
Как видно из таблицы В.15, разброс в разнице заявленных в модели и
фактически поставленных по железной дороге в 2011г. объёмов зерна очень
большой. Причём большие отличия присутствуют как в сторону фактического](https://image.slidesharecdn.com/20131203-rep-viapi-rom-2013-141228021204-conversion-gate01/85/20131203-rep-viapi-rom-2013-141-320.jpg)

