Резервы снижения себестоимости сельскохозяйственной продукции с применением оптимизационных методов

Белокопытов Алексей Вячеславович — Tue, 29 Sep 2015 14:51:19 +0000

Рациональное использование кормовых ресурсов – один из главных факторов, определяющих эффективность животноводства. На долю кормов приходится свыше половины всех затрат на производство животноводческой продукции. Несбалансированность рационов по энергетической и протеиновой питательность приводит к значительному перерасходу кормов и снижению продуктивности молочного стада. В связи с этим в 1,5-2 раза увеличивается доля кормов в себестоимости животноводческой продукции и уровень издержек.
В экономическом анализе эффективности заготовки кормов учитываются особенности отрасли, в которой необходимо обеспечить оптимальную структуру кормов. Важный резерв увеличения продуктивности животных, в частности молочного стада, – повышение качества заготавливаемых кормов и составление сбалансированных рационов кормления[1,с.20].
Чтобы рационально использовать имеющиеся кормовые ресурсы в хозяйстве, необходимо кормление животных организовать на научной основе. При составлении рациона кормления животных и кормовых смесей основное внимание уделяется их сбалансированности по кормовым единицам, перевариваемому протеину, различным макроэлементам, что дает возможность достигать высокой продуктивности, а значит и повышать эффективность производства продукции.
В настоящее время при достигнутом уровне развития биологической науки требуется, чтобы рационы питания животных составлялись с учетом не только энергетического, протеинового, макроэлементного, но и аминокислотного и микроэлементного их состава. Рационы должны не только полностью удовлетворять потребность животных в питательных веществах, но и быть экономичными. Оптимизация планирования использования кормов посредством экономико-математических методов дает высокую экономическую эффективность.
Нами была разработана и апробирована экономико-математическая модель оптимизации рациона кормления дойного стада в крестьянско-фермерском хозяйстве (КФХ) Васютина С.С. Смоленской области. Она позволила определить такие оптимальные параметры рациона кормления животных и составления кормовых смесей, которые при имеющихся кормовых ресурсах обеспечивают выполнение всех зоотехнических норм и имеют минимальную совокупную стоимость. При определении оптимального рациона кормления животных учитывались следующие факторы и условия:
вид и половозрастная группа животных, планируемая их продуктивность и на какой период рассчитывается рацион кормления или кормовая смесь (суточный, годовой, стойловый);
количество питательных веществ, которые должны содержаться в кормовом рационе, необходимое для поддержания жизни и роста животного, а также для обеспечения получения заданной его продуктивности;
наличие питательных веществ в кормах, произведенных в хозяйстве или приобретенных на стороне;
предельные нормы скармливания отдельных кормов данному виду животных и данной половозрастной группе, а также соотношение отдельных групп кормов (особенно минерального и животного происхождения, химических и белковых добавок);
себестоимость производимых в хозяйстве кормов и цена приобретаемых кормов с включением затрат по их доставке в хозяйство.
В ограничениях построенной экономико-математической модели учитывались такие факторы как потребности в энергии, питательных и биологически активных веществах, необходимых для синтеза молока и сохранения воспроизводительной функции и здоровья.
При организации полноценного кормления молочного скота для получения высокой молочной продуктивности важное значение имеет обеспеченность рационов энергией [2, с.29]. В свою очередь оптимальная обеспеченность животных энергией может быть достигнута лишь при четкой увязке балансирования рационов с основными требованиями физиологического механизма регуляции потребления кормов. Если потребность в энергии на поддержание жизни и образование молока полностью не удовлетворяется поступающим кормом, то определенное ее количество может восполняться за счет резервов тела, в основном за счет использования жировой ткани, в результате чего у животных снижается живая масса. Основным источником энергии для крупного рогатого скота служат углеводы. Это большая группа веществ: разнообразные сахара, крахмал, клетчатка, что также учитывалась в системе ограничительных неравенств.
При разработке модели предварительно изучались природно-экономические условия крестьянско-фермерского хозяйства, после чего обосновывалась основные элементы (переменные, ограничения, целевая функция) экономико-математическая модель оптимального рациона кормления.
Таким образом, осуществлялся поиск оптимального плана Х = {х_j} – количество каждого вида корма, для которого достигает минимального значения целевая функция, выражающая себестоимость рациона кормления

где с_j – оценка j-ой переменной, определяющие коэффициенты целевой функции и характеризующая стоимость (себестоимость) единицы корма j-го вида;
J₁ – порядковый номер переменной в системе.
Система переменных включает в себя одну подсистему (животноводство – J₁ )при следующих ограничениях:I. Рацион должен содержать не менее требуемого по нормам количество питательных веществ:

(i L₁ )
L₁ – множество, элементами которого являются ограничения по удовлетворенности рациона i-ым питательным веществом (клетчатка, фосфор, витамины и т.д.).
II. Общая питательность рациона должна составлять (корм.ед.):

(i L₁ )
III. Рацион должен содержать различные группы кормов, удовлетворяющих зоотехническим требованиям кормления животных с учетом нижнего и верхнего пределов скармливания:
- (h L₂ )
- ,
где L₂ – множество, элементами которого являются ограничения по балансу отдельных групп и видов кормов.
IV. Ограничения, обеспечивающие уд. вес отдельных видов кормов внутри групп:

(i L₃ ),
где L₃ – множество, элементами которого являются ограничения по предельным размерам содержания отдельных кормов внутри группы кормов и их соотношения.
V. Условие неотрицательности переменных:

Для записи математической структурной модели использовались следующие обозначения:
i – порядковый номер ограничения подсистемы;
J₁ – порядковый номер переменной в подсистеме;
W_i- потребность животного в i-ом питательном веществе;
w_ij – содержание i-го элемента питания в единице j-го вида кормов;
v_ij – коэффициент пропорциональности;
w_hj – выход кормовых единиц на единицу j-го вида корма по h-ой группе кормов;
х_i– общая питательность рациона (корм.ед.);
S_h – зоотехнически допустимый удельный вес кормов h-той группы в общей питательности рациона;
с_j – оценка j-ой переменной, определяющие коэффициенты целевой функции и характеризующая стоимость (себестоимость) единицы корма j-го вида.
По результатам расчетов построенной модели, для удовлетворения суточной потребности в кормах одной коровы потребуется 23 кг корма, при этом будет полностью удовлетворена зоотехническая потребность во всех ингредиентах. Полученный оптимальный рацион включает сено клеверотимофеечное, силос разнотравный, солому ячменную, дерть ячменную. Стоимость оптимального рациона для одной коровы в сутки в стойловый период составила 280 рублей 68 копейки. Фактический суточный рацион, используемый в крестьянском фермерском хозяйстве Васютина С.С., включает 39 кг корма, а стоимость его находится на уровне 322 рублей 60 копеек.
Анализ оптимального решения показывает, что необходимо изменить структуру рациона дойных коров (табл.1). Так, снизить удельный вес концентрированных и сочных кормов соответственно на 5,4 и 11,9%, при этом увеличив долю грубых кормов на 17,3%.

Таблица 1 – Структуру суточного кормового рациона (по кормовым единицам)

Группы кормов	Фактическая		Расчетная
Группы кормов	кг	в % к итогу	кг	в % к итогу
Концентрированные	5,22	37,7	4,4	32,3
Грубые	3,5	25,3	5,8	42,6
Сочные	5,13	37,0	3,42	25,1
Итого	13,85	100	13,62	100

Проведенные расчеты показывают, что снижение себестоимости рациона позволяет экономить за год по всему дойному стаду более 1,1 млн. руб. Кроме этого, увеличивается продуктивность коров, а уровень рентабельности производства вырастит с 17,4% до 25,2%.
Таким образом, использование экономико-математического моделирования в качестве инструмента оптимизации рациона кормления сельскохозяйственных животных позволяет повысить эффективность использования кормовых ресурсов, определить приоритеты развития предприятия и выявить значительные резервы увеличения производства продукции.

Электронный научно-практический журнал «Экономика и менеджмент инновационных технологий» » cost price

Резервы снижения себестоимости сельскохозяйственной продукции с применением оптимизационных методов