Применение иерархической системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 631.86:631.15

ПРИМЕНЕНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МНОГОПРОДУКТОВЫХ МОДЕЛЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

Л. С. Качанова, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева E-mail: kachanovakls@rambler.ru

А.М. Бондаренко, доктор технических наук, профессор, зам. директора Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ E-mail: bondanmih@rambler.ru

Аннотация. Предложена схема формирования системы многопродуктовых моделей с иерархией по территориально-зональному принципу, в общей совокупности определены четыре уровня иерархической системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещения площадок переработки сырья: уровень сельскохозяйственных организаций, кластерный, районный и зональный. Описаны основные модификации разработки экономико-математических моделей по критерию размещения площадок переработки органики. Представлено решение системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещением площадок переработки сырья по каждому из четырех уровней иерархии на материалах Зерноградского района южной природно-сельскохозяйственной зоны Ростовской области. В рамках каждого уровня определены поставщики исходного сырья и потребители готового продукта. На основе рассчитанных объемов требуемого удобрения, выявлены дефицитные и профицитные по поставкам удобрений территориальные единицы. Установлены межкластерные связи, в рамках которых оптимизированы грузоперевозки сырья и готового продукта между кластерами; сформированы межрайонные связи с оптимизацией грузоперевозок сырья и удобрений между районами, определены межзональные связи и оптимизированные грузоперевозки сырья и готовой продукции между природно-сельскохозяйственными зонами области. Применение иерархической системы многопродуктовых моделей позволяет сформировать стратегию размещения технологических площадок по переработке навоза, оптимизировать грузоперевозки на различных уровнях иерархии реализации системы многопродуктовых моделей и предусмотреть мероприятия по повышению уровня органообеспеченности сельскохозяйственных площадей, что способствует повышению рентабельности выращиваемых сельскохозяйственных культур.

Ключевые слова: навоз, концентрированное органическое удобрение, иерархическая система, экономико-математическая модель, система многопродуктовых моделей, уровень органообеспеченности сельскохозяйственных площадей.

Для увеличения рентабельности подотрасли растениеводства Ростовской области путем выравнивания и повышения почвенного плодородия предлагается совершенствование инфраструктуры бесперебойного обеспечения сельскохозяйственных организаций органическими удобрениями на основе интеграционных процессов [1, 2].

В результате осуществления производственной деятельности сельскохозяйственного предприятия животноводческой и смешанной специализации, в зависимости от способов содержания животных получают твердый, полужидкий и жидкий навоз. Объ-

емы выхода указанных видов навоза по Ростовской области за 2013 г. составили более 3 000 тыс. т, в т.ч. твердого навоза получено около 1 040 тыс. т, полужидкого навоза 1 377 тыс. т и жидкого навоза 653 тыс. т. Из каждого вида навоза производится определенный вид органических удобрений. Данные технологические особенности учтены при формировании системы многопродуктовых моделей.

Ранее установлено, что экономически целесообразно из навоза производить концентрированные органические удобрения [3-6]. Однако для наглядного сравнения в разрабо-

танной системе моделей присутствуют в виде готового продукта твердые органические удобрения, произведенные по традиционной технологии и вносимые с дозами до 60 т/га.

Формируется система моделей, где в качестве ресурсно-сырьевой базы выступают три вида навоза с указанием их точных объемов получения, а в качестве потребностей выступает ассортиментный ряд готовой продукции - органические удобрения следующих видов:

- твердые органические удобрения (ТОУ),

- концентрированные органические удобрения (КОУ),

- жидкие органические удобрения (ЖОУ),

- концентрированный органический компост (КОК).

Важнейшей задачей, связанной с совершенствованием инфраструктуры производства и снабжения органическими удобрениями на основе процессов интеграции сельскохозяйственных организаций, является выбор рационального размещения технологических площадок по переработке исходного сырья (навоза) с оптимизацией грузоперевозок. Для решения поставленной задачи разработана иерархическая система многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением процессом размещения площадок переработки сырья [7].

При разработке системы экономико-математических моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением процессом размещения площадок переработки сырья использовались следующие подходы:

- в первой модификации модели в качестве центров базирования площадок переработки органики (ППО) указаны сельскохозяйственные организации - производители исходного сырья, т. е. переработка навоза, осуществляется в местах его получения. Роль ППО в данном описании модели выполняют сельскохозяйственные организации животноводческой либо смешанной специализации;

- во второй модификации модели в качестве центров базирования площадок перера-

ботки органики указаны сельскохозяйственные организации - потребители органического удобрения, т. е. переработка навоза, осуществляется в местах его использования. Роль ППО в данном описании модели выполняют сельскохозяйственные организации растениеводческой либо смешанной специализации;

- в третьей модификации модели рассматривается переработка навоза частично в сельскохозяйственных организациях - производителях исходного сырья (навоза) и частично - в сельскохозяйственных организациях - потребителях готового продукта (органического удобрения). Роль ППО в данном описании модели выполняют сельхозоргани-зации растениеводческой, животноводческой либо смешанной специализации.

Таким образом, формируется система многопродуктовых моделей с иерархией по территориально-зональному принципу. В общей совокупности в иерархической системе многопродуктовых моделей (ИСММ) определены четыре уровня.

В общем виде схема предлагаемой иерархии системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещением площадок переработки сырья представлена на рисунке 1.

Для примера рассмотрим практическое применение системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещения площадок переработки сырья первой модификации на материалах Зерноградского района южной природно-сельскохозяйственной зоны Ростовской области. На основании разработанной методологии формирования модели производится сегментирование сельскохозяйственных организаций на основе кластерного анализа с использованием программного комплекса StatSoft STATISTICA 7 по следующим факторам [8]:

- вид и количество животных в организации,

- вид и объемы получаемого навоза,

- наличие посевных площадей в организации,

2-й уровень

- наличие площади под парами,

- численность персонала,

- затраты организации на использование минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур,

- количество сельхозтехники,

- затраты организации на применение органических удобрений при возделывании культур,

- удаленность организации от административного центра поселения.

В результате кластеризации сформировались группы однотипных сельхозпредприятий с привязкой к территории базирования.

По Зерноград-скому району организации, вошедшие в выборку, сегментированы в три кластера (рис. 2). -

4-й уровень

Системы моделей зонального уровня

3-й уровень

Системы моделей районного уровня

Системы моделей кластерного уровня

1-й уровень

1

Системы моделей уровня с.-х. организации

/ё

А

Рекомендации по итогам применения ИСММ в форме:

стратегии размещения технологических площадок переработки навоза;

комплекса мероприятий по повышению уровня органообеспеченности с.-х. площадей,

совокупности действий по повышению рентабельности отрасли растениеводства

Рис. 1. Общая схема иерархической системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещением площадок переработки сырья

0 STATISTICA - [Workbook6* - Members of Cluster Number 2 (Spreadsheet!)]

s|| £ile Edit View Insert Ffirmat Statistics firaphs Iools Eata Workbook Window Help

j| □ Ö H I В Gl it % а О I »> о. M Add to Workbook • Add to Report • 0 P|? . |

|jl Arial

Workbooks S €3 Cluster Analysis (Spreadsheetl) Ö- £3 K-means clustering results dialog —iHO Members of Cluster Number 1 (5 Ö Members of Cluster Number 2 (5 El Members of Cluster Number 3 (S

Д-й'ЕИ5Ж|»Я «e-S"ß|!l-'SI Vars- Cases • II ^J |@-J. I

Members of Cluster Number 2 (Spreadsheetl) and Distances from Respective Cluster Center Cluster contains 6 cases

Distance

СПК"ДОНСБИНОВОД" 0,014628

СПК "НОВО-ИВАНОВСКИИ" 0,018807 0,014628

ООО "АЛЬТАИР-АГРО"

ООО "ОРГТЕХНИКА-ВР" 0,002090 0,018807 0,014628

ЗАО ПТИЦЕФАБРИКА "П/ЛЯИ-БОРИСОВСКАЯ"

ООО ВИКТОРИЯ-АГРО

а) с.-х.

организации, вошедшие в кластер 1

И STATISTICA - [Workbook6* - Members of Cluster Number 1 (Spreadsheet!)!

| File Edit View Insert Format statistics Graphs Iools Data Workbook Window Help

D ES Q I S а * ^ а | « ™ * Add to Workbook • Add to Report • .

Arial 3 Workbook6* B- C3 Cluster Analysis (Spreadsheetl) B-€3 K-means clustering results dialog C Members of Cluster Number 1 (; 0 Members of Cluster Number 2 (i 10 Members of Cluster Number 3 (i

3|lllll" ' и «Stf -¿,1 MrVo s,.

•|SzJI@zl-l

Members of Cluster Number 1 (Spreadsheetl) and Distances from Respective Cluster Center Cluster contains 11 cases

Distance

ОАО "УЧХОЗ ЗЕРНОВОЕ" 0,501520

ОНО ОПХ "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ" ГНУ ВНИИЗК КАЛИНЕНКО 0,501520

ОП ИПКК АПК ФБГОУ ВПО ДГАУ в г. Зернограде 0,334347 1,170213

ЗАО РЫБХОЗ "МЕЧЕТИНСКИИ"

ЗЕРНОГРАДСКОЕ РАЙПО 0,501520 0,651520

ОАО "СОРГО-

ОАО -ДОНСКОЕ" 0,525060

ГНУ ВНИИСЗК ИМ И Г КАЛИНЕНКО РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ 1,250690

ООО "СХП МЕЧЕТИНСКОЕ" 0,952506

ООО "ХУТОРОК- 0,765060

ЗАО "ИМ В О МАЦКЕВИЧ" 0,432525

б) с.-х.

организации, вошедшие в кластер 2

|H File Edit View Insert Format Statistics Graphs Tools Data Workbook Window Help

□ ЙУ #аЦ Hi ffl " | #4 Add to Workbook - Add to Report • | ® .

1 Arial |И>л| 1 в ' D |KK|* Й? i-ä-i-Ml Tic Л а | Ii »f ¡¡Й Vars- Cases-gjJ .

£3 Workbooks*

E 63 Cluster Analysis (Spreadsheet!) ¿■"Q K-mears clustering results dialog Hill Members of Cluster Number 1 (' ::;;! Members of Cluster Number 2 (! Hill Members of Cluster Number 3 (!

Members of Cluster Number 3 (Spreadsheet!) and Distances from Respective Cluster Center Cluster contains 5 cases

Distance

ОАО "КОННЫЙ ЗАВОД ИМЕНИ ПЕРВОЙ КОННОИ АРМУ orooooool

ОНО ОПХ "МАНЫЧСКОЕ" ГНУ ВНИИЗК ИМ И Г КАПИНЕНК1 0,016717

ООО "ИМЕНИ ЛИТУНОВА" 0,016717

СЗАО "СКВО" 0,000000

ООО "КВАНТ' 0,016717

в) с.-х.

организации, вошедшие в кластер 3

Рис. 2. Сегментация сельскохозяйственных организаций Зерноградского района на кластеры

При формировании экономико-математической модели (ЭММ) по 1 кластеру получена модель размерностью 19*220. В данном кластере поставщиками сырья выступают ОНО ОПХ «Экспериментальное» и ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. Анализируя потребности сельхозпредприятий, определенные исходя из площади посева и площади пара, выявили, что ОНО ОПХ «Экспериментальное» и ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко не удовлетворяют полностью запросы предприятий. Таким образом, данный кластер, являясь дефицитным по ресурсам навоза, предполагает наличие внешних поставщиков. По результатам оптимизации ЭММ 2 и 3 кластеров определили ЗАО птицефабрика «Гуляй-Борисов-ская» - внешний поставщик из 2-го кластера и СЗАО «СКВО» - внешний поставщик из 3-го кластера. Результаты решения ЭММ 1

кластера показали, что ППО в рассматриваемой модификации ЭММ размещаются в ОНО ОПХ «Экспериментальное», ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко, ЗАО птицефабрика «Гу-ляй-Борисовская» и СЗАО «СКВО».

Анализ результатов решения ЭММ 1 кластера в ресурсно-продуктовом ассортименте позволил определить уровень органообеспе-ченности с.-х. площадей (УОО). Организации полностью получили требуемое количество органических удобрений в рамках оптимизации модели, на что указывают значения УОО, равные 1,0 для каждой организации по наиболее приемлемому виду органического удобрения. В таблице 1 определены совокупные затраты на транспортировку сырья к месту переработки, собственно процесс переработки и транспортировку готового продукта к месту использования.

Таблица 1. Совокупные затраты по кластеру 1

Потребители Совокупные затраты, тыс. руб.

ТОУ КОУ ЖОУ КОК Итого затраты по с.-х. организации

ФГУП «Экспериментальное» 0 985,3 783,6 0 1 768,9

ОАО «Учхоз Зерновое» 0 0 255,5 0 255,5

ГНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко 0 35,6 0 0 35,6

Использование собственных ресурсов, итого 0 1 020,9 1 039,1 0 2 059,9

ОАО «Сорго» 0 1 133,0 291,9 0 1 425,0

ОАО «Учхоз Зерновое» 0 3 920,5 3 327,6 0 7 248,1

ФГУП «Экспериментальное» 0 2 508,0 0 0 2 508,0

ФГОУ ДПО РИПКК АПК 0 2 866,3 0 0 2 866,3

ЗАО «им. В.О. Мацкевич» 0 0 5 263,1 0 5 263,1

ЗАО Рыбхоз «Мечетинский» 0 0 1 516,5 0 1 516,5

ОАО «Донское» 0 0 19 869,1 0 19 869,1

Зерноградское РАИПО 0 0 1 565,5 0 1 565,5

ГНУ ВНИИСЗК им. И.Г. Калиненко 0 0 16 255,3 0 16 255,3

ООО «СХП Мечетинское» 0 0 11 787,1 0 11 787,1

ООО «Хуторок» 0 0 1 187,3 0 1 187,3

ФГУП «Экспериментальное» 4 741,5 0 0 4 741,5

Использование внешних ресурсов, итого 0 15 169,4 61 063,5 0 76 232,9

Всего по кластеру Х Х Х Х 78 292,8

Указанные затраты в постановке ЭММ взяты в качестве значения целевой функции и составляют 78,2 млн руб. для 1 кластера.

При формировании ЭММ по 2 кластеру получена модель размерностью 6*15. В данном кластере поставщиком сырья является ЗАО птицефабрика «Гуляй-Борисовская».

Анализируя потребности предприятий кластера 2, определенные, исходя из площади посева и площади пара, выявили, что ЗАО птицефабрика «Гуляй-Борисовская» полностью удовлетворяет запросы предприятий. Данный кластер, являясь профицитным по ресурсам навоза, предполагает перераспре-

При формировании ЭММ по кластеру 3 получена модель размерностью 12*85. В данном кластере поставщиками сырья выступают организации ОАО «Конзавод», ФГУП «Манычское», СЗАО «СКВО».

Анализируя потребности сельхозпредприятий кластера 3, определенные исходя из площади посева и площади пара, выявили, что организации данного кластера - внутренние поставщики исходного сырья для переработки - полностью удовлетворяют запросы предприятий-потребителей органических удобрений. Данный кластер, аналогич-

деление избыточной массы сырья между кластерами, где наблюдается его дефицит. В частности, ранее указывалось, что ЗАО птицефабрика «Гуляй-Борисовская» выступает в качестве внешнего поставщика для 1-го кластера. Результаты решения ЭММ 2-го кластера в ресурсно-продуктовом ассортименте показали, в качестве объекта размещения ППО в рассматриваемой модификации ЭММ принята ЗАО птицефабрика «Гуляй-Борисов-ская». В таблице 2 определены совокупные затраты по кластеру 2, которые в постановке ЭММ взяты в качестве значения целевой функции и составляют 16,28 млн руб.

но кластеру 2 являясь профицитным по ресурсам навоза, предполагает перераспределение избыточной массы сырья между кластерами, где наблюдается их дефицит. В частности, ранее указывалось, что СЗАО «СКВО» выступает в качестве внешнего поставщика для 1 -го кластера. В таблице 3 определены совокупные затраты на производство и транспортировку исходного сырья и готовой продукции по кластеру 3. Указанные затраты в постановке ЭММ взяты в качестве значения целевой функции и составляют 41,22 млн руб. для 3 кластера.

Таблица 3. Совокупные затраты по кластеру 3

Потребители Совокупные затраты, тыс. руб.

ТОУ КОУ ЖОУ КОК Итого затраты по организации

ПК «им. Литунова» 0,00 5 860,3 0,00 5 860,3

ООО «Квант» 0,00 1 457,7 11 ,5 0,00 1 469,2

ФГУП «Манычское» 0,00 1 774,8 11 608,5 0,00 13 383, 3

ОАО «Конзавод» 0,00 0,00 13 437,9 0,00 13 437,9

СЗАО «СКВО» 0,00 0,00 7 070,3 0,00 7 070,3

Использование собственных ресурсов, итого 0,00 9 092,9 32 128,2 0,00 41 221,1

Итого по кластеру Х Х Х Х 41 221,1

Таблица 2. Совокупные затраты по кластеру 2

Потребители Совокупные затраты, тыс. руб.

ТОУ КОУ ЖОУ КОК Итого затраты по организации

ООО «Альтаир-Агро» 0,00 0,00 1 994,9 0,00 1 994,9

СПК «Донсвиновод» 0,00 0,00 967,8 0,00 967,8

СПК «Ново-Ивановский» 0,00 0,00 1 388,0 0,00 1 388,0

ООО «Оргтехника-ВР» 0,00 0,00 8 169,2 0,00 8 169,2

ООО «Виктория-Агро» 0,00 0,00 3 764,0 0,00 3 764,0

Использование собственных ресурсов, итого 0,00 0,00 16 284,0 0,00 16 284,0

Итого по кластеру Х Х Х Х 16 284,0

Результаты решения ЭММ кластера 3 в ресурсно-продуктовом ассортименте показали, что в качестве объектов размещения ППО в рассматриваемой модификации ЭММ приняты сельхозорганизации ОАО «Конза-вод», ФГУП «Манычское», СЗАО «СКВО». Проведен анализ результатов решения ЭММ кластера 3 в ресурсно-продуктовом ассортименте, в результате которого определен уровень обеспечения органическими удобрениями организаций. Сельхозорганизации полностью получили требуемое количество органических удобрений в рамках оптимизации модели. Используя полученную информацию оптимизации первого уровня ИСММ,

2. Кластер 1 является дефицитным, что означает, что животноводческие предприятия данного кластера (ГНУ ВНИИСЗК им. И.Г. Калиненко, ФГУП «Экспериментальное») не обладают необходимой ресурсно-сырьевой базой для обеспечения объема производства органических удобрений, которые необходимо внести на с.-х. площади организаций данного кластера (табл. 4).

3. Установлены межкластерные связи, оптимизированы грузоперевозки готового продукта (органических удобрений) между кластерами. В качестве контролирующего критерия выступает уровень органообеспе-ченности, который в совокупности для каждого кластера равен 1,0 (100%). Для 3 кластера 19% потребности в органических удобрениях обеспечивается КОУ (УОО=0,19), 81% потребности обеспечивается ЖОУ (УОО=0,81). Для кластера 2 потребность в необходимом количестве органических удо-

переходим к оптимизации на втором уровне - кластеров на примере Зерноградского района южной природно-сельскохозяйственной зоны Ростовской области (табл. 4).

Результаты оптимизации выявили следующее.

1. Кластер 2 и 3 являются профицитными. В кластере 3 после переработки и обеспечения органическими удобрениями организаций этого кластера невостребованными остаются 18,69 тыс. т твердого навоза, 0,19 тыс. т полужидкого навоза и 44,57 тыс. т жидкого навоза. В кластере 2 в рамках профицита выявлены 11,97 тыс. т полужидкого навоза (табл. 4).

брений обеспечена ЖОУ (УОО=1,0), для 1 кластера 21% потребности в органических удобрениях обеспечивает производство и использование КОУ (УОО=0,21), 84% обеспечивает ЖОУ (УОО=0,84).

4. На основе установленных межкластерных связей, затрат на производство органических удобрений, а также оптимизации грузоперевозок органических удобрений от организаций-производителей к организациям-потребителям определены совокупные затраты, которые составили по 3 кластеру -41,22 млн руб., по 2 кластеру - 16,28 млн руб., по 1 кластеру - 78,29 млн руб. Затраты в целом по Зерноградскому району составили 135,79 млн руб. На основе полученной информации оптимизации второго уровня ИСММ переходим к оптимизации на третьем уровне - уровне районов на примере южной природно-сельскохозяйственной зоны Ростовской области (табл. 5).

Таблица 4. Результат оптимизации 2 уровня иерархии системы ЭММ ресурсно-сырьевой базы __Зерноградского района_

Кластер Вид навоза - ресурсы, т Использование ресурсов, т

Наличие/переработано Профицит («+»)/дефицит («-»)

ТН ПН ЖН ТН ПН ЖН

3-й кластер 29 575,95 27 803,88 64 130,50 18 689,15 185,71 44 565,34

10 886,80 27 618,17 19 565,16 0,00 0,00 0,00

2-й кластер 0,00 29 223,32 0,00 0,00 11 968,38 0,00

0,00 17 254,94 0,00 0,00 0,00 0,00

1-й кластер 19 773,88 14 736,36 44 565,34 13 242,91 0,00 0,00

6 530,96 14 736,36 44 565,34 0,00 0,00 0,00

Итого по району 49 349,83 71 763,56 108 695,84 13 242,91 0,00 0,00

17 417,76 59 609,47 64 130,50 0,00 0,00 0,00

Результаты оптимизации выявили следующее.

1. Шесть районов южной природно-сель-скохозяйственной зоны полностью обеспечены ресурсно-сырьевой базой для производства требуемого количества органических удобрений. Это - Кагальницкий, Зерно-градский, Целинский и Сальский районы. Более того, перечисленные районы являются профицитными.

2. Недостаток ресурсов навоза для производства требуемого количества органических удобрений выявлен в Егорлыкском районе, полное отсутствие сырьевой базы наблюдается в Песчанокопском районе.

3. Сформированы межрайонные связи, на основе которых: Зерноградский район выступил донором для Егорлыкского района и перенаправил от СЗАО «СКВО» 2,33 тыс. т твердого навоза, что обеспечило производство 1,39 тыс. т КОУ, при этом совокупные затраты на данный объем производства органических удобрений составили 1,98 млн руб.; Сальский район выступил донором для Песчанокопского района - от ООО «Лайв-сток» (3 кластер Сальского р-на) переориентировано 3,15 тыс. т жидкого навоза для обеспечения нужд в органических удобрениях сельхозорганизаций 3 кластера Песчано-копского района, от СПК «Русь» (1 кластер

Сальского р-на) для обеспечения полной переработки необходимого количества органических удобрений предприятий 1 кластера перераспределено 4,03 тыс. т твердого и 9,59 тыс. т полужидкого навоза, для обеспечения организаций 2 кластера СПК «Русь» направляет 8,52 тыс. т твердого навоза (табл. 5).

4. Контроль обеспеченности органическими удобрениями осуществляется при использовании УОО, который в профицитных районах равен 1,0 (100%), в дефицитных районах распределился - предприятия Егор-лыкского района - на 66% обеспечены КОУ (УОО=0,66) и на 39% ЖОУ (УОО=0,39), предприятия Песчанокопского района - на 50% обеспечены КОУ и на 50% ЖОУ.

5. Совокупные затраты в целом по южной природно-сельскохозяйственной зоне составили 341,24 млн руб., из которых 48,69 млн руб. - затраты на транспортировку сырья, готовой продукции и производство органических удобрений внешних привлеченных ресурсов.

При рассмотрении четвертого уровня ИСММ аналогичным образом формируются межзональные связи, выявляются природно-сельскохозяйственные зоны доноры и зоны, в которых наблюдается нехватка ресурсно-сырьевой базы, выполняется переориентация профицитных объемов исходного сырья.

Таблица 5. Результат оптимизации 3 уровня иерархии системы ЭММ ресурсно-сырьевой базы _районов южной природно-сельскохозяйственной зоны_

Район Вид навоза - ресурсы, т Использование ресурсов, т

Наличие/переработано Профицит («+»)/дефицит («-»)

ТН ПН ЖН ТН ПН ЖН

Кагальницкий район 32 266,91 188 861,13 711,75 15 669,60 51 247,33 0,00

16 597,31 68 363,28 711,75 0,00 0,00 0,00

Зерноградский район 49 349,83 71 763,56 108 695,84 10 911,97 0,00 0,00

17 417,76 59 609,47 64 130,50 0,00 0,00 0,00

Егорлыкский район* 3 097,44 762,85 817,60 0,00 0,00 0,00

3 097,44 762,85 817,60 0,00 0,00 0,00

Целинский район 43 562,04 20 761,71 0,00 21 906,11 1 606,72 0,00

21 655,94 19 154,99 0,00 0,00 0,00 0,00

Сальский район 111 338,63 38 845,13 10 694,50 28 672,63 586,23 935,74

70 108,70 28 659,64 6 613,20 0,00 0,00 0,00

Песчанокопский район** 12 557,30 9 599,26 3 145,56 0,00 0,00 0,00

12 557,30 9 599,26 3 145,56 0,00 0,00 0,00

Итого по зоне 281 087,11 330 960,14 125 818,59 77 160,31 53 440,28 935,74

141 434,45 186 149,49 75 418,61 0,00 0,00 0,00

* - район с частичным привлечением ресурсов других районов; ** - район с полным привлечением ресурсов других районов

Следовательно, разработанная и реализованная на практике иерархическая система многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением процессом размещения пунктов переработки сырья позволяет сформировать стратегию размещения технологических площадок по переработке навоза, оптимизировать грузоперевозки на различных уровнях иерархии реализации системы многопродуктовых моделей, определить комплекс мероприятий по повышению уровня органообес-печенности сельскохозяйственных площадей, что способствует повышению рентабельности выращиваемых с.-х. культур.

Литература:

1. Механизация процессов переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественные органические удобрения. Зерноград, 2010. 184 с.

2. Лачуга Ю.Ф., Бондаренко А.М. К проблеме технической и технологической модернизации сельского хозяйства // Вестник аграрной науки Дона. 2013. №1.

3. Качанова Л.С. Моделирование систем применения удобрений на предприятиях АПК. Зерноград, 2013.

4. Качанова Л.С., Бондаренко А.М. Технико-экономическое обоснование систем производства и применения удобрений в условиях ЮФО. Зерноград, 2014.

5. Ресурсосберегающие приемы возделывания полевых культур в орошаемых севооборотах / П.Д. Шевченко и др. п. Рассвет: Донской НИИСХ, 2010.

6. Липкович Э.И. Экономические проблемы технического и технологического перевооружения сельского

хозяйства // АПК: Экономика, управление. 2014. №5.

7. Интеграционные аспекты развития инфраструктуры обеспечения удобрениями организаций АПК Ростовской области / Л.С. Качанова и др. // Вестник ИрГСХА. 2014. №62.

8. Качанова Л.С. Методология разработки иерархической системы многопродуктовых моделей оптимизации перевозок органических удобрений с управлением размещения пунктов переработки сырья // Научный журнал НИИ проблем мелиорации. 2015. №1(17).

Literatura:

1. Mekhanizaciya processov pererabotki navoza zhivotno-vodcheskih predpriyatij v vysokokachestvennye organi-cheskie udobreniya. Zernograd, 2010. 184 s.

2. Lachuga Y.F., Bondarenko A.M. K probleme tekhni-cheskoj i tekhnologicheskoj modernizacii sel'skogo ho-zyajstva // Vestnik agrarnoj nauki Dona. 2013. №1.

3. Kachanova L.S. Modelirovanie sistem primeneniya udobrenij na predpriyatiyah APK. Zernograd, 2013.

4. Kachanova L.S., Bondarenko A.M. Tekhniko-ehkono-micheskoe obosnovanie sistem proizvodstva i primene-niya udobrenij v usloviyah YUFO. Zernograd, 2014.

5. Resursosberegayushchie priemy vozdelyvaniya pole-vyh kul'tur v oroshaemyh sevooborotah / P.D. Shev-chenko i dr. p. Rassvet: Donskoj NIISKH, 2010.

6. Lipkovich E.I. Ekonomicheskie problemy tekhniche-skogo i tekhnologicheskogo perevooruzheniya sel'skogo hozyajstva // APK: Ekonomika, upravlenie. 2014. №5.

7. Integracionnye aspekty razvitiya infrastruktury obespe-cheniya udobreniyami organizacij APK Rostovskoj oblas-ti / L.S. Kachanova i dr. // Vestnik IrGSHA. 2014. №62.

8. Kachanova L.S. Metodologiya razrabotki ierarhiches-koj sistemy mnogoproduktovyh modelej optimizacii pere-vozok organicheskih udobrenij s upravleniem razme-shcheniya punktov pererabotki syr'ya // Nauchnyj zhurnal NII problem melioracii. 2015. №1(17).

THE ORGANIC FERTILIZER'S MULTI-PRODUCTIVE MODELS OF OPTIMIZATION TRANSPORTATION HIERARCHICAL

SYSTEM'S APPLYING

L.S. Kachanova, Ph.D., Associate Professor

A.M. Bondarenko, Doctor of Technical Sciences, professor, deputy. director

Abstract. The scheme of multi-output hierarchy models with geographically zonal principle formation system is proposed, a total aggregate four levels of a hierarchical system of multi-output models of organic fertilizers optimize tran-sport with the site processing raw materials location management: the agriculture organizations, cluster, district and zo-nal level are defined. The main modifications of the economic-mathematical models according to the location site of organic matter recycling criterion development are described. The solution of the multi-output models' system of tran-sport of organic fertilizers with the sites of raw materials processing placement's management for each of the four hierarchy levels on the south-native-agricultural area Rostov region Zernogradskiy district's materials optimize is presented. The raw materials' suppliers and finished product's consumers within each level is determined. The fertilizers supply's deficit and prodeficit territorial units on the basis of calculated required fertilizers' volume are identified. Raw materials' transportation and finished product inter-cluster communication in optimized framework between clusters are established; inter regions' connection are formed with the raw materials and fertilizers transportation's optimization between the interzonal areas' communication and optimized raw materials and finished products transportation between natural and agricultural areas of the region are determined. The hierarchical system' of multi-output models using allow a technological platforms placement for the manure strategy processing to develop, of multi-output models implementation at the hierarchy system different levels' transportation to optimize and activities provide to increase the organophosphonate agricultural land level, thereby the cultivated agricultural crops profitability increasing.

Keywords: manure, concentrate organic fertilizer, hierarchical system, economic-mathematical model, the multi-out-put models system, the organophosphonate agricultural areas' level.