Лабораторная работа №3. Моделирование системы земледелия

Цель работы: овладеть навыками проектирования системы земледелия с использованием математических моделей.

Приборы и материалы: ПЭВМ; MS Excel; файл формата MS Excel с образцом задачи линейного программирования, сформулированной в соответствии с требованиями XA.

Задание

1. Составить числовую математическую модель системы земледелия.

2. Решить составленную математическую модель.

3. На основе решения подготовить предложения по формированию системы земледелия.

4. Оформить отчёт.

Методические указания по выполнению задания

К заданию 1

Математическая модель должна отвечать следующим требованиям:

· описывать функционирование системы земледелия одного хозяйства (предприятия) в течение одного сельскохозяйственного года;

· предусматривать возделывание не менее двух товарных культур или сортов и не менее двух кормовых культур или сортов;

· предусматривать наличие одного вида сельскохозяйственных животных (как правило, коров);

· отражать не менее трёх видов кормов;

· предусматривать использование не менее трёх видов удобрений и отражать не менее двух видов действующего вещества.

За основу для разработки математической модели системы земледелия берётся модель сочетания культур, разработанная при выполнении предыдущей лабораторной работы. Она дополняется переменной «поголовье скота» и переменными, отражающими распределение удобрений по культурам.

При разработке модели рекомендуется пользоваться данными, использованными при выполнении предыдущих лабораторных работ. Недостающие данные берутся из источников, указанных в методических указаниях к выполнению лабораторных работ 1 и 2. Кроме того, данные о потребности животных в кормах можно получить из справочной литературы по животноводству. Данные о числе скотомест для содержания животных берутся из материалов практики на сельскохозяйственном предприятии либо предлагаются преподавателем. Стоимость валовой продукции животноводства в расчёте на одну корову основного стада и затраты на содержание животных в расчёте на одну корову основного стада (без учёта кормов и амортизации), при отсутствии других источников этих данных, принимаются равными 65 тыс.руб. и 25 тыс. руб., соответственно, а среднегодовой надой коровы принимается равным 4800 кг/год. Преподаватель при необходимости может изменить это условие.

Результатом выполнения задания 1 является математическая формулировка числовой модели системы земледелия.

К заданию 2

Для выполнения задания студент создаёт копию файла с образцом задачи линейного программирования в своём рабочем каталоге (папке). Имя созданного файла должно содержать фамилию, номер группы студента и его номер по списку, номер лабораторной работы (например: Иванов-506-12-ЛР1.xls). Все вычисления производятся в этом файле, в нём же на отдельном рабочем листе создаётся отчёт.

Если система ограничений модели оказалась несовместной, следует проверить модель на отсутствие ошибок. Если ошибки не обнаружены — обратиться к преподавателю.

Результатом выполнения задания 2 являются оптимальное решение числовой модели проектирования системы земледелия и значение её целевой функции.

К заданию 3

Выполняя задание 3, следует дать агрономическую оценку полученной системе земледелия с точки зрения соблюдения требований севооборота и сохранения плодородия почвы, возможностей борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений, удовлетворения потребности в кормах, отсутствия неоправданно малых посевных площадей. При необходимости по результатам этой оценки следует внести изменения в математическую модель и решить её заново.

Требования к отчёту

Отчёт о выполнении лабораторной работы должен содержать следующие сведения:

· фамилию, имя, отчество и номер группы студента;

· наименование хозяйства (предприятия), по данным которого выполняется лабораторная работа (если таковое имеется);

· все необходимые числовые исходные данные для составления математической модели с указанием единиц измерения и источников, из которых они получены (предпочтительно в табличной форме);

· математическую формулировку числовой модели с указанием единиц измерения переменных и ограничений;

· оптимальное решение числовой модели с указанием единиц измерения величин;

· оптимальное значение целевой функции модели с указанием единицы его измерения;

· выводы в соответствии с заданием 3 к лабораторной работе[3];

· библиографический список, содержащий литературные источники, которыми студент пользовался при выполнении лабораторной работы (должно быть указано, каким образом каждый источник содействовал её выполнению).

Студент обязан обеспечить хранение материалов лабораторной работы вплоть до аттестации по учебной дисциплине «Математическое моделирование и проектирование».