Порядок выполнения курсового проекта

Е.О. Ванзатова, Н.Ф. Скобелева

Методические указания по выполнению курсовых проектов

по дисциплине:

«Экономико-математические методы и моделирование»

Улан – Удэ

2010г.

УДК 330.105:519.2

В 171

Печатается по решению методического совета

ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная

академия им. В.Р. Филиппова»; протокол от 10.12.2008г.

Рецензенты:

П.Л. Абидуев – к.ф-м.н., доцент, заведующий кафедрой

высшей математики БГСХА им. В.Р. Филиппова

Ванзатова Е.О., Скобелева Н.Ф.

В 171 Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Экономико-математические методы и моделирование» для студентов ИЗКИМ специальностей 120301 «Землеустройство», 120302 «Земельный кадастр», 120303 «Городской кадастр» всех форм обучения – Улан-Удэ: Издательство ФГОУ ВПО «БГСХА им. В.Р. Филиппова , 2010. – 28c.

Методические указания по выполнению курсовых проектов предназначены для студентов ИЗКИМ в рамках организации самостоятельной работы.

УДК 330.105:519.2

© Е.О. Ванзатова, Н.Ф. Скобелева 2010 г.

© ФГОУ ВПО БГСХА, 2010 г.

ВВЕДЕНИЕ

В условиях крупномасштабных земельных преобразований существенно возрастают объемы землеустроительных работ в Российской Федерации, повышаются требования к обоснованию проектных землеустроительных решений. Это требует как большей производительности труда инженеров-землеустроителей, так и улучшения качества землеустроительных работ.

Научные исследования и практика землеустройства показали, что для принятия управленческих и организационно-хозяйственных решений в области землепользования в настоящее время целесообразно шире использовать математический аппарат, в том числе экономико-математические методы, моделирование с решением задач на компьютере.

Возможность применения экономико-математических методов обусловлена, прежде всего, экономическим характером землеустроительных задач, а также следующими обстоятельствами:

· альтернативным характером землеустроительных решений, то есть наличием множества вариантов развития землевладений и землепользований и привязанного к ним сельскохозяйственного производства;

· возможностью выразить искомые величины (переменные задачи – площади участков, длину линий, поголовье скота и т. д.) в числовой форме;

· наличием системы определенных условий и ограничений.

Так, например, сумма площадей земельных угодий должна равняться общей площади землевладения (землепользования); размеры отдельных отраслей, особенно трудоемких, должны быть такими, чтобы в любой период времени было достаточно трудовых ресурсов и техники; производство кормов должно быть сбалансировано и т.д. Эти условия легко формулируются математически и связаны с переменными задачи. Каждое условие будет тогда представлено некоторым уравнением или неравенством, а их совокупность образует систему ограничений задач.

Поскольку при землеустройстве сельскохозяйственных предприятий вопросы организации территории рассматриваются во взаимосвязи с организацией производства и его размещением, землеустроительные проектные задачи всегда имеют экстремальный характер, то есть должны решаться на максимум или минимум какого-то показателя. Например, получение максимальной прибыли от ведения хозяйства при ограниченных земельных, трудовых и денежно-материальных ресурсах или на минимум площади землевладения при заданных объемах производства сельскохозяйственной продукции и т.д.

Обобщая результаты проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Математические методы позволяют находить наиболее целесообразные решения по перераспределению, использованию и охране земельных ресурсов на любом уровне – от отдельных сельскохозяйственных предприятий до народного хозяйства в целом.

2. Оптимальные планы использования производственных ресурсов, связанных с землей, способствуют достижению заданных объемов производства при минимальных затратах труда и средств. В результате этого повышает производительность труда, ускоряются темпы воспроизводства в хозяйствах.

3. Результаты, полученные математическими методами, позволяют создать наилучшие организационно – территориальные условия, способствующие повышению урожайности сельскохозяйственных культур, улучшению плодородия почв, прекращению и предотвращению процессов эрозии, высокопроизводительному использованию техники.

4. Благодаря математическим методам и ЭВМ улучшаются качество подготовки исходной информации и ее использование. Землеустроительная наука получает возможность стать точной не только качественно (как это было ранее), но и количественно, поднимаясь тем самым на более высокую ступень.

5. Применение математических методов способствует не только улучшению экономических показателей, но и экологических, социальных и технических характеристик проекта землеустройства.

6. Математические методы позволяют с большой точностью проверять и оценивать реальную значимость разных теоретических моделей и концепций развития землевладения и землепользования на перспективу, сопоставляя их практическую ценность. Здесь количественный анализ выступает как орудие оценки тех или иных методов экономических расчетов в научных исследованиях, а математическое моделирование заменяет этап длительной экспериментальной проверки.

7. Математические методы, по сути, являются связующим звеном между землеустройством и другими науками, изучающими сельское хозяйство как с природоохранной и технологической, так и с экономической и социальной точки зрения.

8. Внедрение математических методов и вычислительной техники позволяет перестроить всю систему землеустроительного проектирования, организации и планирования землеустроительных работ, освободить значительное количество квалифицированных работников от малопродуктивного труда и с большей пользой использовать их для решения практических задач организации рационального использования и охраны земель в России.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект выполняется по дисциплине «Экономико-математические методы и моделирование» студентами 4 курса специальностей 120301 «Землеустройство», 120302 «Земельный кадастр», 120303 «Городской кадастр». Выполняется самостоятельно во внеаудиторное время по индивидуальным темам. Тема курсового проекта устанавливается студентом совместно с преподавателем заблаговременно, с тем, чтобы студент в часы самостоятельной работы заранее мог подбирать соответствующие материалы для курсовой работы. Справочно-нормативный материал по курсовому проекту находится в приложении методических указаний.

Целью курсового проекта является:

а) углубление теоретических знаний студентов по экономико-математическому моделированию экономических процессов в землеустройстве;

б) получение практических навыков постановки, решения экономико-математических задач и анализа результатов решения модели на персональном компьютере или анализа оптимального плана.

При выполнении курсового проекта используются литературные источники по экономико-математическому моделированию, землеустройству, экономике сельскохозяйственного производства и др.

В связи с тем, что курсовой проект является квалификационным трудом, его оценка производится, как и по актуальности темы и качеству произведённого анализа, так и по уровню общеметодической подготовки. Таким образом, требования, предъявляемые к курсовому проекту, объединяются в следующие группы: требования к структуре курсового проекта, требования к его оформлению и требования к содержанию объекта.

Текст курсового проекта должен быть машинописным, не менее 25 листов. Полностью оформленная работа включает: титульный лист, содержание, пояснительная записка, выводы и предложения, список использованной литературы, приложение. В приложении обязательно должны быть: исходная матрица экономико-математической модели, распечатка оптимального плана, отчетов по результатам, устойчивости и пределам. Экономико-математическая модель решается на ЭВМ, используется надстройка Поиск решения программы MS Excel. Результаты анализируются, производится корректировка в случае необходимости.

Выполнение курсового проекта рассмотрим на примере темы «Оптимизация, трансформации сельскохозяйственных угодий».

В землеустройстве под трансформацией угодий понимают перевод угодий из одного вида в другой. При этом основными задачами являются следующие:

§ приведение состава и структуры площадей в соответствии с новыми производственными задачами, вытекающими из бизнес- плана развития хозяйства;

§ решение природоохранных задач за счет консервации земельных угодий, залужения и облесения деградированных земель и т.д.;

§ повышения доли ценных сельскохозяйственных угодий, особенно пашни;

§ укрупнение земельных массивов путем освоения новых земель;

§ ликвидации мелкоконтурности и раздробленности угодий, улучшения их культуртехнического состояния.

Необходимость трансформации угодий может возникнуть в следующих случаях:

§ при изменении специализации хозяйства;

§ углублении специализации и повышении уровня концентрации производства;

§ защите почв от водной эрозии и дефляции, когда изыскиваются возможности компенсации утраченной пашни;

§ осуществление других природоохранных мер.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

При наличии определенных (ограниченных) ресурсов, отпускаемых на трансформацию и улучшение угодий, необходимо найти такой план, который обеспечит хозяйству получение наибольшего экономического эффекта.

Для решения задачи необходимо определить состав переменных, собрать исходную информацию и рассчитать показатели, необходимые для составления модели.

На основании обследования землепользования хозяйства выявляют массивы земель, пригодные для перевода из одного вида угодий в другой.

Исходной информацией являются:

· затраты денежных средств на перевод угодий из одного вида в другой,

· нормативы затрат труда;

· объемы механизированных работ;

· нормы внесения удобрений;

· данные по планируемой и фактической урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности угодий;

· сведения о себестоимости продукции (фактической и планируемой);

· закупочные цены;

· площади земель, пригодные для трансформации;

· объемы работ, выполняемых имеющейся и приобретаемой техникой.

В качестве переменных Xij принимаются площади i-ых угодий, трансформируемых в j-е, а также площади объектов мелиорации, имеющие в своем составе различные угодья.

На неизвестные накладываются ограничения по:

· наличию пригодных для трансформации земель,

· затратам денежных средств на трансформацию,

· наличию машин и механизмов,

· потребности в удобрениях,

· лимиту оросительной воды,

· капиталовложениям выделяемым на трансформацию,

· эффективности капиталовложений и др.

В качестве критерия оптимальности Cj можно использовать чистый доход, получаемый с трансформируемых угодий.

Рассмотрим пример:

За сельскохозяйственным предприятием закреплены 19250 га угодий, в.ч. пашни богарной, сенокосов, пастбищ улучшенных и естественных. Экспликация земель с учетом их качественной характеристики приведена в таблице 1.

Таблица 1

Экспликация сельскохозяйственных угодий по категория пригодности (га)

Вид с.х. угодий Категории пригодности   Всего
I II III IV V
Пашня  
Сенокосы естественные      
Пастбища КУ      
Пастбища естествен.    
Малопригодные земли      
Итого
Балл-бонитета  

Предприятие располагает некоторыми ресурсами (трудовые, денежные ресурсы, удобрения), которые можно направить на улучшение сельхозугодий. Для нормального развития животноводства площадь естественных пастбищ должна составлять после распределения не менее 20% от фактических. Наряду с этим учитываются условия зонального характера. Используется следующая схема трансформации угодий (схема).

В экономико-математическую модель вводятся переменные, которых будет около 25 – 36.

Схема трансформации угодий

Пашня 1 категории   Пастбища 1 категории

- остается в пашне - остается а пастбищах

- трансформируется в пашню

Пашня 2 категории   Пастбища 2 категории

- остается в пашне - остается в пастбищах

- трансформируется в сенокосы КУ - трансформируется в сенокосы

- трансформируется в пастбища КУ - трансформирует в сенокосы КУ

Пашня 3 категории   Пастбища 3 категории

- остается в пашне - остается в пастбищах ест.

- трансформируется в сенокосы КУ - трансформирует в пастбища КУ

- трансформируется в пастбища КУ - трансформирует в сенокосы КУ

Пашня 4 категории   Пастбища 4 категории

- остается в пашне - остается в пастбищах

- трансформируется в сенокосы КУ - трансформируется в пастбища КУ

- трансформируется в пастбища КУ

Пашня 5 категории   Пастбища КУ II кат.

- остается в пашне - остается в пастбищах

- трансформируется в сенокосы КУ - трансформируется в СКУ

- трансформируется в пастбища КУ

Сенокосы естест. 1 кат.   Пастбища КУ III кат.

- Трансформируются в сенокосы КУ - остается в пастбища КУ

- Трансформируется в пашню - трансформируется в СКУ

Сенокосы 2 категории

- Остается в сенокосах

- Трансформируется в пастбища КУ

Сенокосы 3 категории

- Остается в сенокосах

- Трансформируется в пастбища КУ

Сенокосы КУ

- Остается в сенокосах КУ

- Трансформируется в пашня.

Система переменных:

X1 – пашня 1 категории

X2 – пашня 2 категории

X3 – пашня 2 категории, трансформируемая в сенокосы к.у.

X4 – пашня 3 категории

X5 – пашня 3 категории, трансформируемая в пастбище к.у.

X6 - пашня 3 категории, трансформируемая в сенокосы к.у.

X7 - пашня 4 категории

X8 - пашня 4 категории, трансформируемая в пастбище к.у.

X9 – сенокосы 1 категории

X10 – сенокосы 1 категории, трансформируемые в пашня

X11 – сенокосы 2 категории

X12 – пастбища к.у. 2 категории

X13 – пастбища к.у. 2 категории, трансформируемые в сенокосы к.у.

X14 – пастбища к.у. 3 категории

X15 – пастбища к.у. 3 категории, трансформируемые в сенокосы к.у.

X16 – пастбища ест. 1 категории

X17 – пастбища ест. 1 категории, трансформируемые в пашню.

X18 – пастбища ест. 2 категории

X19 – пастбища ест. 2 категории, трансформируемые в сенокосы

X20 – пастбища ест. 2 категории, трансформируемые в сенокосы к.у.

X21 – пастбища ест. 4 категории

X22 – пастбища ест. 4 категории, трансформируемые в пастбище к.у.

X23 – малопригодные земли 4 категории

X24 – малопригодные земли 4 категории, трансформируемые в пастбища к.у.

X25 – малопригодные земли 5 категории

X26 – малопригодные земли 5 категории, трансформируемые в пастбища ест.

Состав ограничений

Ограничения составляются по каждому виду сельскохозяйственных угодий. Левая часть ограничения состоит из суммы переменных площадей различного качества, из которых складывается i-ый вид угодий. Правая часть сумма соответствующей площади i-го угодья и переменных, характеризующих увеличение площади за счет трансформации других угодий в i-ый вид.

1. Ограничение по площади пашни, га

Х1247 ≤ 11000 – Х35681017

В правую часть ограничения со знаком «+» вводятся те переменные, которые трансформируются в пашню, а со знаком «-» те площади которые целесообразно вывести из состава пашни, или:

Х123456781017 ≤ 11000

2. По площади естественных сенокосов, га.

Х911 ≤ 1100+Х1910

Х9101119 ≤ 1100

3. По площади сенокосов культурных (КУ), га.

Предприятие в составе угодий не имело улучшенных сенокосов, поэтому целесообразно предусмотреть возможность их создания:

Х36131520 ≥ 0

4. По площади пастбищ КУ, га

Х1214 ≤ 2200+Х5+Х82224261315

Х1213141558222426 ≤ 2200

5. По площади пастбищ естественных, га.

Х161821 ≤ 4400-Х17192022

Х16171819202122 ≤ 4400

6. По площади малопригодных земель, га.

Х2325 ≤ 550 –Х2426

Х23242526 ≤ 550

7. По категориям пригодности с.х. угодий, га.

Пашня 1 категории

Х1 = 4400

Пашня 2 категории

Х2+Х3 = 2200

Пашня 3 категории

Х456 = 2200

Пашня 4 категории

Х78 = 2200

Сенокосы 1 категории

Х910 = 550

Сенокосы 2 категории

Х11 = 550

Пастбища КУ 2 категории

Х1213 = 605

Пастбища КУ 3 категории

Х1415 = 1595

Естественные пастбища 1 категории

Х1617 = 550

Естественные пастбища 2 категории

Х181920 = 2475

Естественные пастбища 4 категории

Х2122 = 1375

Малопригодные земли 4 категории

Х2324 = 275

Малопригодные земли 5 категории

Х2526 = 275

8. Ограничение по капиталовложениям на трансформацию, у.е.:

132Х3+242Х5+242Х6+275Х8+110Х10+13,2Х13+242Х15+110Х17+55Х19+132Х20+

+275Х22+275Х24+407Х26 ≤ 330000

9. По трудовым ресурсам, чел-часов:

8,8Х3+11Х5+11Х6+22Х8+5,5Х10+8,8Х13+11Х15+5,5Х17+11Х19+8,8Х20+22Х22+

+22Х24+33Х26 ≤ 88000

10. По потребности в удобрениях, ц.

0,33Х3+0,55Х6+0,77Х8+0,22Х10+0,33Х13+0,55Х15+0,22Х17+0,33Х19+0,33Х20+

+0,77Х22+0,77Х24+2,2Х26 ≤ 3300

11. Ограничение пропорциональной связи по площади естественных пастбищ, га.

Х16171819202122 ≥ 880

12. Ограничение по производству гарантированного объема товарного зерна, ц.

21,15Х1+16,45Х2+11,75Х4+14,1X6 +21,15Х10 +21,15Х17 ≥ 110000

Целевая функция модели:

Z=110Х1+55Х2+33Х3+33Х4+22Х5+24,26+11Х7+15,4Х8+38,5Х9+110Х10+22Х11+27,5Х12+33Х13+22Х14+24,2Х15+11Х16+110Х17+8,8Х18+22Х19+ +33Х20+2,2Х21+15,4Х22+15,4Х24+2,2Х26 → мах

Наши рекомендации