40. Моделирование средств механизации

Определение потребности в технике состоит в выборе такого состава МТП и такого плана его использования, при котором обеспечивается выполнение всех заданных объемов работ в отведенные сроки с минимальными общими затратами.

Выделяют в задаче 3 требования:

1. Потребность хозяйстве в технике для выполнения заданного объема работ

2. Требование выполнения работ в срок

3. Требование выполнения работ с минимальными затратами

В условиях конкретного хозяйства встречаются 3 варианта постановки задачи оптимального состава МТП:

1. Задача определения оптимального МТП при условии, что в хозяйстве полностью отсутствуют машины (задача комплектования МТП)

2. Задача определения оптимального состава МТП при условии, что некоторый парк машин в хозяйстве уже имеется (задача динамики МТП)

3. Задача определения плана наилучшего использования имеющегося в хозяйстве парка машин, при условии, что хозяйство не имеет возможности закупить новые машины.

С этой точки зрения, наиболее обоснованными критериями оптимального состава МТП является минимум приведенных затрат на производство данных работ.

Приведенные затраты – сумма текущих затрат на содержание и эксплуатацию МТП и его балансовой стоимости, умноженной на нормативный коэффициент эффективности, который представляет собой величину, обратную сроку окупаемости.

Иногда в качестве критерия оптимальности используется показатель минимума машин, минимальный расход горючего, минимальных эксплуатационных затрат.

Экономико –математическая модель:

МТП комплектуется заново из возможных марок тракторов и с/х машин:

m – количество марок тракторов и с/х машин

n – кол-во всех с/х работ, выполненных в хозяйстве

j – номер работы

i – номер марки машины

t – номер периода, на который разбивается весь срок, отведенный на выполнение всего комплекса работ

T – количество периодов

Pjit – это объем работ с номером j, выполненным i-той машиной за период t

k – номер всех возможных агрегатов в хозяйстве

K – количество агрегатов

a_kjt –производительность агрегата k на работе j за период t

x_kjt – кол-во агрегатов с номером k, требующихся для выполнения работы j за период t

xi – количество машин марки i, которые необходимо купить

b_ikj – количество машин марки i, входящих в агрегат k для выполнения работы j

β – нормативный коэффициент капитальных вложений

ci – балансовая стоимость машин марки i

ρi – стоимость содержания машин марки i

c_kjt – прямые затраты на 1 агрегат k, выполнивший работу j в t период.

Структурная модель задачи

При условиях:

1. Гарантирует выполнение всего заданного объема работ

2. Условие, что в каждый момент потребуется машина марки i для выполнения работ в период t не больше, чем их будет куплено

Jt = это множество k, которым принадлежат работы, выполненные за период t

3. Условие неотрицательности

≥0, xi≥0

Модель оптимального доукомплектования МТП

Предположим, что х-во имеет некоторый парк машин и предполагается возможность приобретения новых машин. Необходимо найти сколько и каких машин требуется закупить, чтобы выполнить весь объем работ в установленные сроки.

Дополнительные обозначения

yi –количество машин марки i, которые следует списать

di – количество машин марки i, которые имеются в хозяйстве

p’_i – остаточная стоимость 1 машины марки i

Cтруктурная модель

При условиях:

1. Условие выполнения заданного объема работ

2. Условие, что в каждый период t потребуется машин марки i не больше, чем имеется в х-ве «+» - приобретенные и «-» - списанные

3. Условие неотрицательности

≥0, xi≥0, yi ≥0

Модель оптимального использования МТП

Задача заключается в том, чтобы определить некоторый план использования имеющегося парка, при котором обеспечивается выполнение всего заданного комплекса работ в установленные сроки с минимальными эксплуатационными затратами. Модель должна предусматривать возможность списания старых машин.

Структурная модель:

При условиях:

1. Условие выполнения объема работ

2. 

3. Условие нетрицательности

Для решения задачи оптимального состава МТП требуется информация:

1. Объем механизированных работ по отдельным технологическим операциям

2. Агротехнические сроки проведения механизированных работ

3. Цена на тракторы, а/м, с/х машины

4. Норма выработки на механизированных работах

5. Прямые эксплуатационные затраты по видам работ и способам их выполнения.

Задача оптимального состава МТП имеет ряд особенностей:

1. Ее следует составлять только после оптимальной отраслевой структуры предприятия

2. Определенным моментом в задаче являются сроки проведения механизированных работ, значит, ее можно составить только тогда, когда отработана перспективная технология для каждой культуры

3. Размер задачи зависит от сроков выполнения и числа расчетных периодов, поэтому при практической разработке стремятся к выбору более длительных периодов и сокращению их числа, обычно в практических задачах выделяют периоды: весеннего посева, ухода за растениями, уборки, послеуборочной обработки почвы.

4. Существует много разновидностей модели МТП, но все они однотипны

5. Числовая модель задачи имеет большой размер, но небольшую плотность, модель содержит большой удельный вес постоянной информации для зоны или региона.

6. Задача относится к классу целочисленных.