CC BY
53
УДК 658.5:636.631.001.57
А.И. Куценко, канд. экон. наук, зав. лабораторией
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева»
ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ И ОТКОРМУ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
При разработке экономико-математической модели функционирования откормочного комплекса за основу взят типовой проект ТП № 801-250 для комплексов по выращиванию и откорму 10 тыс. голов молодняка крупного рогатого скота [1]. При определении потенциальной функции продуктивности использованы данные экспериментального варианта технологии [6].
В составе комплекса имеется К = 31 производственных помещений — секций первого (выращивание) и второго (доращивание и откорм) периодов. Ритмичность производственного процесса Л = 13 сут. Живая масса бычков при поступлении на комплекс p0 = 45 кг. Численность откормочной группы при ее формировании 50 = 360 гол. Из-за преждевременного выбытия молодняка, которое предусмотрено в размере 22 %, численность откормочной группы после прохождения полного цикла снижается до 51 = 352 гол. Для проведения работ по очистке, дезинфекции и подготовке помещений для очередных групп животных в одном производственном цикле выделяется D = 11 сут. Продолжительность планируемого периода производства G = 365 сут. Технологический цикл одинаков для всех животных, последовательно проходящих через все стадии производства.
Разобьем технологический цикл выращивания, доращивания и откорма животных продолжительностью Т на два условных периода. При этом считаем, что в течение начального периода продолжительностью t0 программа кормления животных совпадает с типовой. Это позволяет использовать такие усредненные характеристики, как средний расход кормов на 1 ед. прироста живой массы и средняя стоимость 1 ед. кормов в начальный период откорма.
Продолжительность заключительного периода варьирует вместе с Т и равна Т - г0.
При заданной динамике продуктивности ф(г) общий прирост живой массы животного в начальный период откорма
*0
Ф, = |ф(г )^. (1)
0
Если на комплекс поступают животные живой массой р0, то в конце начального периода откорма их живая масса составит
Рг0 = Р0 + ф10. (2)
Функция продуктивности животных при откорме на комплексах имеет вид параболы [2]:
ф(0 = аг2 + Ы + с. (3)
Живая масса животного г-й момент времени определяется как
г
Р(г) = Р0 +|ф(г)<*. (4)
0
Оптимальные потребности животных в питательных веществах д(г) зависят от их живой массы р(г) и продуктивности ф(г). Поэтому соответствующая функция для расчета потребностей скота на откорме имеет вид [4]
д(г) = а + Рр(0 + (5)
для которой при определении оптимальных потребностей в кормовых единицах на основании данных нормированного кормления в заключительный период получены следующие значения коэффициентов функции
а = 1,1167, р = 0,007373, у = 5. (6)
При среднем расходе кормов на 1 ед. прироста живой массы в течение начального периода общее их потребление одним животным за этот период
а0=< ^. (7)
При средней стоимости с( 1 корм. ед. израсходованных за начальный период кормов общая их стоимость
Ч=ч а0. (8)
Прирост живой массы животного в течение заключительного периода
т
Фг-10 =|ф(г )Л. (9)
г0
Общее потребление кормов одним животным в течение заключительного периода
91
0.г-Ч = } Я(г )Л.
а также среднюю стоимость 1 корм. ед.
(10)
При средней стоимости ст-^ 1 корм. ед. на заключительном периоде откорма можно считать постоянной величиной независимо от продолжительности заключительного периода, так как обычно в этот период структура рациона и ассортимент кормов не изменяются) стоимость израсходованных за этот период одним животным кормов
СГ-10 = СГ-10 бт-1„. (11)
Полученные соотношения позволяют определить параметры, характеризующие технологический цикл откорма каждого животного в целом.
Общий прирост живой массы животного за начальный и заключительный периоды откорма
Фт = + Фт-10. (12)
Общий расход кормов на одного животного в течение технологического цикла откорма
ет = Qto + От-хй. (13)
Общая стоимость израсходованных на одного животного кормов
Ст = С10 + СТ-10. (14)
По приведенным соотношениям можно рассчитать параметры, характеризующие в целом производство на откормочном комплексе.
Общее число кормодней О на комплексе рассчитывают, как разность между кормоднями К при отсутствии «простоев» помещений в течение планируемого периода G при средней численности от/ , Л
50±5 2
кормочной группы
50 + 5,
2
, что составляет
KG, и днями, исключаемыми из производственного процесса для проведения дезинфекции, очистки и подготовки помещений под очередные группы жи-
О А'
О
вотных: 51— D, т. е.
0.=
2
(15)
Отсюда, определив средний расход кормов в сутки одним животным
Я =-
ет
" = С/ ’
Я
(18)
можно рассчитать общий расход кормов на комплексе
е = Я'К, (19)
а также их общую стоимость
С = с"О. (20)
Общую живую массу приобретенного для откорма поголовья определяют как произведение живой массы одного животного Р0 при поступлении на откорм численности ^ откормочной группы, при поступившей на комплекс, и числа поступивших за период времени О партий животных О/Л [3]:
Р о
Р0 = Р0 50 д .
(21)
Отсюда расходы на приобретение молодняка
V = С0 Р), (22)
где с0 — стоимость 1 ед. живой массы молодняка, приобретаемого для откорма.
Аналогично, живая масса реализованного на мясокомбинате поголовья
Р о
Р1 = РТ51 д , живая масса выбракованных животных
Р' =
/ , Л
Р0 + Рт 2
(50 -51 )°.
(23)
(24)
При известных с1 — стоимости единицы живой массы скота, реализованного на мясокомбинате, и с2 — стоимости единицы живой массы выбракованных животных общая выручка от реализации скота
Ж = с1Р1 + с2 Р'. (25)
Общий объем производимой откормочным комплексом продукции является разностью между общей массой реализованного Р1 + Р и массой приобретенного Р0 поголовья животных
Ф = Р + Р) - Р0. (26)
Отсюда выход продукции в расчете на одного поступившего на откорм животного
ф
ф =-
(16)
О ’
(27)
среднюю стоимость кормов, потребленных одним животным за сутки,
ст
с = ■
(17)
на 1 ед. кормов
Ф
ф" = —, е
(28)
0
на 1 ед. прямых затрат труда Ф
Ф =
В
на 1 скотоместо
ф"" =
Ф
■
Себестоимость всей произведенной продукции или затраты на прирост живой массы
вать их. Исходные значения параметров представлены в табл. 1.
(29) Проведены многовариантные (I... IV) расчеты параметров производства программ исходных данных. В табл. 2.. .4 приведены результаты анализа функционирования комплекса в соответствии с исходными
(30)
данными по варианту I, который представляет собой наихудшие условия функционирования откормочного комплекса по сравнению с другими вариантами.
5 = С + А,
(31)
где С — затраты на корма; А — остальные затраты (кроме затрат на покупку молодняка).
Себестоимость единицы прироста живой массы в целом по комплексу
(32)
С учетом расходов V на покупку молодняка общие затраты на производство продукции
Л = 5 + V. (33)
Себестоимость единицы реализованной живой массы скота
Л
г =-------. (34)
Р1 + Р' к J
Прибыль откормочного комплекса
и = Ж - Л. (35)
Рентабельность производства
ц = и 100%.
Л
(36)
На основании полученных соотношений могут быть определены и другие показатели экономической эффективности производства животноводческой продукции.
Соотношения (1)...(36) — составляющие экономико-математической модели имитации режимов функционирования откормочного комплекса при различных производственных программах. Для ее реализации на компьютере разработаны алгоритм (рисунок) и программа, позволяющая не только рассчитывать соответствующие параметры производства, но и оптимизиро-
Блок-схема алгоритма расчета программ функционирования комплекса
Таблица 1
Исходные значения параметров для расчета производственных программ откормочного комплекса
Обозна- Значения параметров по вариантам
Наименования параметров чение параметра I II III IV
Продолжительность начального периода откорма, сут. г 300 300 300 300
Средний расход кормов на 1 кг прироста в начальный период, < 5 5 5 5
кг корм. ед./кг (5,75) (5,75) (5,75) (5,75)
Средняя стоимость 1 кг корм. ед. в начальный период, р./кг ч 2,75 2,75 2,75 2,50
Средняя стоимость 1 кг корм. ед. в заключительный период, р./кг ст-»0 2,25 2,25 2,25 2,00
Стоимость 1 кг живой массы при приобретении молодняка, р./кг с0 150 150 100 150
Стоимость 1 кг ж.м. при реализации скота, р./кг: до 400 кг с1 40 40 40 40
свыше 400 кг с2 50 60 50 50
Общие затраты на производство, исключая затраты на корма и приобретение молодняка, тыс. р. А 36 150 36 150 36 150 36 150
Общие прямые затраты труда при эксплуатации комплекса, тыс. чел.-ч. В 120 120 120 120
Вместимость производственных помещений, скотомест N 11160 11160 11160 11160
Функция потребностей животных в кормах а 1,1167 1,1167 1,1167 1,0996
9(0 = а + Рр(0 + УФ(0 в 0,007373 0,007373 0,007373 0,007373
У 5,0 5,0 5,0 4,0
скота, а также использование кормов меньшей стоимости: 2,50 р./кг корм.ед. вместо 2,75 р./кг корм. ед. до 300 сут. откорма и 2 р./кг корм.ед. вместо 2,25 р./кг корм.ед. после 300 сут. откорма по сравнению с вариантом I.
Параметры производственных программ при различной продолжительности технологического цикла откорма животных приведены в табл. 2.4. Оптимальные параметры программ производства определены при помощи различных критериев. Оптимальные сроки откорма животных и соответствующие оптимальные производственные программы часто существенно различаются.
Таблица 2
Параметры технологического цикла при различной продолжительности откорма животного
Наименование параметра Продолжительность откорма животного (сут.) при реализации функций продуктивности
типовой потенциальной
392 440 491 530 570 392 570
Живая масса при реализации на мясокомбинате, кг 425,3 477,2 528,7 564,7 597,6 450,1 676,2
Прирост живой массы за период откорма, кг 380,3 432,2 483,7 519,7 552,6 405,1 631,2
Расход кормов, кг корм. ед. 2256 2728 3231 3611 3991 2389 4459
Среднесуточный прирост живой массы, г 970 982 985 980 969 1033 1107
Среднесуточный расход кормов, кг корм. ед. 5,76 6,20 6,58 6,81 7,00 6,09 7,82
Средняя стоимость суточного рациона, р. 14,71 15,52 16,21 16,63 16,96 15,50 18,83
Средняя стоимость 1 корм. ед. рациона, р. 2,56 2,50 2,46 2,44 2,42 2,54 2,41
Затраты на корма, р. 5767 6829 7961 8815 9670 6074 10 732
Затраты на приобретение животного, р. 6750 6750 6750 6750 6750 6750 6750
Выручка от реализации животного, р. 21 262 23 858 26 435 28 233 29 879 22 503 33 810
Расход кормов на 1 ед. продукции, кг корм. ед./кг 5,93 6,31 6,68 6,95 7,22 5,90 7,06
Так, по варианту II цена реализации 1 кг живой массы составила 60 р. вместо 50 р. по варианту I. По варианту III закупочная цена 1 кг живой массы приобретаемого для откорма на комплексе молодняка составила 100 р. вместо 150 р. по варианту I. По варианту IV в расчетах использована менее затратная функция потребностей животных в кормах: д1 = 1,0996 + 0,007373р + 4ф вместо Я1 = 1,1167 + 0,007333р + 5ф, т. е. предусмотрено более эффективное использование кормов животными, что характерно для высокоинтенсивного уровня развития производства на комплексах по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого
Таблица 3
Параметры производственных программ откормочного комплекса при различной продолжительности откорма животных
Наименование параметра Продолжительность откорма животных (сут.) при реализации функций продуктивности
типовой потенциальной
392 440 491 530 570 392 570
Продолжительность производственного ритма, сут. 13 14,55 16,19 17,45 18,74 13 18,74
Количество производственных циклов, ед. 28,08 25,09 22,54 20,91 19,48 28,08 19,48
Численность поступившего на комплекс поголовья, гол. 10 108 9 032 8 114 7 529 7 011 10 108 7 011
Живая масса поступившего на комплекс поголовья, т 45,48 40,64 36,51 33,88 31,55 45,48 31,55
Численность реализованного поголовья, гол. 9 883 8 831 7 934 7 362 6 855 9 883 6 855
Живая масса реализованного поголовья, т 420,28 421,39 419,48 415,70 409,66 444,80 463,56
Численность выбракованного поголовья, гол. 225 201 180 167 156 225 156
Живая масса выбракованного поголовья, т 4,78 4,79 4,77 4,72 4,66 5,05 5,27
Общая живая масса реализованного поголовья, т 425,05 426,18 424,24 420,42 414,31 449,86 468,82
Общий прирост живой массы, т 379,57 385,54 387,73 386,54 382,76 404,37 437,27
Число кормодней, тыс. 3 962 3 974 3 984 3 991 3 996 3 962 3 996
Общий расход кормов, тыс. т 22 803 24 639 26 217 27 186 27 978 24 149 31 264
Таблица 4
Эффективность производственных программ откормочного комплекса при различной продолжительности откорма животных
Наименование параметра Продолжительность откорма животных (сут.) при реализации функций продуктивности
типовой потенциальной
392 440 491 530 570 392 570
Выход продукции: на 1 животное, кг 375,5 426,9 477,9 513,4 545,9 400,1 623,7
на 1 кг корм. ед., кг (г) 166,5 156,5 147,9 142,1 136,8 167,4 140,0
на 1 скотоместо, кг 340,1 345,5 347,4 346,4 343,0 362,3 391,8
на 1 чел.-ч, кг 31,6 32,1 32,3 32,2 31,9 33,7 36,4
Затраты на корма, тыс. р. 58 290 61 679 64 595 66 371 67 794 61 397 75 243
Затраты на производство прироста живой массы, тыс. р. 94 440 97 829 100 745 102 521 103 944 97 547 111393
Себестоимость единицы прироста живой массы, р./кг 24,88 25,37 25,98 26,52 27,16 24,12 25,47
Затраты на приобретение откормочного поголовья, тыс. р. 68 227 60 966 54 772 50 823 47 324 68 227 47 324
Общие затраты на производство, тыс. р. 162 667 158 795 155 516 153 344 151 268 165 774 158 717
Себестоимость единицы реализованной живой массы скота, р./кг 38,27 37,26 36,66 36,47 36,51 36,85 33,85
Выручка от реализации поголовья, тыс. р. 210 138 210 696 209 738 207 850 204 828 222 402 231 778
Прибыль, тыс. р. 47 471 51 902 54 222 54 506 53 559 56 628 73 061
Рентабельность производства, % 29,2 32,7 34,9 35,5 35,4 34,2 46,0
Так, при использовании критерия максимизации среднесуточного прироста живой массы скота в целом по комплексу оптимальная продолжительность откорма для типовой и потенциальной функций продуктивности соответственно составляет 480 и 562 сут., при максимизации объема производства конечной продукции — 491 и 570 сут., при минимизации себестоимости 1 ед. реализованной живой массы животных — 509 и 553 сут., при максимизации прибыли — 496 и 550 сут., при
максимизации рентабельности производства — 509 и 553 сут.
Для сравнения оптимального варианта с типовым в качестве основного рассмотрен критерий максимизации объема производимой комплексом продукции — прироста живой массы скота. В табл. 2.4 приведены результаты семи вариантов расчета параметров производственных программ: пять — для типовой и два — для потенциальной функций продуктивности. Из них два варианта при
95
Т = 392 сут. — для типового и экспериментального вариантов технологий откорма молодняка; два варианта при Т = 570 сут. — оптимальной продолжительности откорма при реализации потенциальной функции продуктивности; оптимальный вариант при Т = 491 сут. — оптимальной продолжительности откорма при реализации типовой функции продуктивности; два промежуточных варианта между тремя указанными для типовой функции продуктивности при Т = 440 и Т = 530 сут.
В экспериментальном и оптимальном вариантах программ производства при Т = 392 и Т = 570 сут. и реализации потенциальной функции продуктивности при проведении расчетов занижены возможности откормочного комплекса, так как во всех вариантах расчетов использовалась функция расхода кормов (5, 6, 7), исходя из данных нормированного кормления. В результате расход кормов на 1 кг прироста живой массы составляет 5,90 кг корм. ед. против 4,90 кг корм. ед. по экспериментальному проекту. Таким образом, в данном случае не учитываются резервы повышения уровня интенсификации производства за счет более эффективного использования кормов.
Основываясь на достигнутом уровне развития производства на комплексах по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота, в качестве оптимального предлагается рассматривать вариант, соответствующий реализации типовой функции продуктивности при оптимальной продолжительности откорма — 491 сут.
Как следует из табл. 2.4, реализация предлагаемой оптимальной производственной программы на откормочных комплексах, согласно которой продолжительность технологического цикла выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота увеличивается на 99 сут. по сравнению с типовым вариантом, позволит:
• увеличить объем производимой продукции-----
общий прирост живой массы откармливаемых на комплексе животных на 2,2 %, что составляет 81,6 т или в денежном выражении 4080 тыс. р. при реализационной цене 50 р. за 1 кг;
• добиться более интенсивного использования молодняка КРС путем доведения его до высоких весовых кондиций с 425 до 529 кг, обеспечивающего на каждом откормленном на комплексе животном получение 104 кг, т. е. 24,5 %, дополнительного прироста живой массы;
• повысить среднесуточный прирост живой массы на 15 г за счет более эффективного использования биологических закономерностей роста при установленных типовым проектом
условиях формирования продуктивности животных;
• сократить на 1994 гол. годовую потребность комплексов в откормочном поголовье и соответствующие расходы на его приобретение в размере 13 455 тыс. р. при расчетной цене 150 р. за 1 кг живой массы приобретаемого для откорма молодняка;
• уменьшить величину преждевременного выбытия животных на 20 %;
• компенсировать за счет сокращения расходов на приобретение телят и увеличения объема производства некоторое увеличение расходов на поддерживающий корм, что обусловлено получением тяжеловесного скота;
• увеличить убойный выход мяса с туши с 51.53 % до 57.59 %, вызываемого более ранним завершением формирования костяка, чем мышц, что при 6 %-м увеличении убойного выхода эквивалентно в переводе на живую массу увеличению объема производимой комплексом продукции на 11,5 %;
• дополнительно увеличить объем производства говядины, поскольку в результате сокращения пропускной способности комплексов на 19,9 % освободившееся откормочное поголовье при вовлечении его в производственный процесс обеспечит соответствующий прирост объема производства мяса.
Список литературы
1. Девяткин, А.И. Промышленное производство говядины / А.И. Девяткин, Е.И. Ткаченко. — М.: Россельхоз-издат, 1985. — 317 с.
2. Куценко, А.И. Моделирование производственных процессов на животноводческих предприятиях / А.И. Куценко // Труды Всероссийской межрегион. научно-практич. конф. 25-26 октября 2006 г. — Чебоксары: ЧГСХА, 2006. — С. 453-456.
3. Куценко, А.И. Моделирование промышленных технологий производства продуктов животноводства / А.И. Куценко // Совершенствование организации и управления производством на с.х. предприятиях: сб. науч. тр. — М.: ТСХА, 1981. — С. 100-106.
4. Куценко, А.И. Оптимизация использования кормовых ресурсов на межхозяйственных откормочных комплексах по производству говядины / А.И. Куценко // Тр. Ставропольского НИИ сельского хозяйства. — 1978. — Вып. 46. — С.164-174.
5. Промышленное производство говядины / Под общ. ред. Д.Л. Левантина, В. Ноймана. — М.: Колос, 1979. — 447 с.
6. Храпковский, А.И. Организация технологии выращивания и откорма молодняка на комплексе «Вороново» / А.И. Храпковский, Н.Ф. Дзюба // Вопросы технологии производства говядины: бюлл. науч. работ. — Дубровицы: ВИЖ, 1973. — Вып. 36. — С.11-17.
