Математическая модель взаимодействия подсистем производства сельхозпродуктов в районных АПК

1.Оглавление.

1. Оглавление. 1

2. Введение. Постановка задачи. 2

3. Анализ производства продуктов в районных АПК. 6

4. Использование преобразования Лапласа для моделирования экономических процессов 16

4.1. Пропорциональное (усилительное) звено 16

4.2. Дифференцирующее и интегрирующее (накопительнное) звенья 17

4.3. Звенья запаздывания 17

5. Динамическая модель. 20

5.1. Производственная функция и производственные фонды. 20

5.2. Модель развития отдельного предприятия. 21

5.3. Динамика взаимодействия производства сельхозкооперативов и личных хозяйств членов этих кооперативов. 22

6. Модель взаимодействия хозяйств сельхозкооперативов и личных хозяйств членов кооперативов. 26

6.1. Структурная схема 26

6.2. Производственные взаимосвязи. 29

6.3. Взаимодействие сельхозпредприятий и личных хозяйств для частного случая производственной функции. 31

7. Заключение. 35

8. Литература 36

2.Введение. Постановка задачи.

Задачей настоящей работы является разработка модели взаимодействия двух основных подсистем производства продуктов сельского хозяйства в районных АПК, использование которой позволит выработать предложения по методам целенаправленного воздействия на подсистемы для достижения требуемого (желаемого) состояния системы.

Актуальность подобной задачи определяется необходимостью сосредоточения усилий управляющих структур всех уровней на обеспечение научно обоснованных решений вывода сельского хозяйства страны из кризиса, и, соответственно, обеспечение продовольственной безопасности России. Под продовольственной безопасностью страны обычно понимают отсутствие самой возможности голода или длительного недоедания, что достигается поддержанием показателей продовольственного снабжения населения на уровне, гарантирующем устойчивую экономическую и социально-политическую стабильность общества при достаточном самообеспечении и наличии средств для импорта продуктов. Причем в случае осложнений и отказа от импорта уровень обеспечения населения основными продуктами должен оставаться достаточным. Известно два основных показателя продовольственной безопасности:

Размер переходящих запасов,

Производство зерна на душу населения.

Значение этих показателей в России сегодня явно неудовлетворительно.

Основные причины кризиса сельского хозяйства в России – серьезное отставание сельского хозяйства по производительности труда, внедрению современных технологий, полезной отдачи вкладываемых средств. Согласно проведенным оценкам средняя продуктивность всех факторов производства – труда, земли, машин, удобрений, животных – в России в два раза ниже, чем в сходных по климатическим условиям районах Канады.

Все кризисные явления характерно и для Тверской области.

Поиск оптимальных управлений, целенаправленного воздействия на систему может быть успешен при использовании системного подхода, в том числе при рассмотрении любой системы в динамике и взаимосвязей элементов, составляющих систему с учетом взаимодействия системы с окружающей средой. В этой связи одним из основных этапов поиска целенаправленных управлений является изучение структуры системы, реальных связей между элементами системы. В [8] приводится следующий известный тезис кибернетики: «Существуют законы природы, которым подчиняется поведение больших многосвязных систем любого характера: биологических, технических, социальных и экономических. Эти законы относятся к процессам саморегуляции и самоорганизации и выражают именно те «руководящие принципы», которые определяют рост и устойчивость, обучение и регулирование, адаптацию и эволюцию систем. На первый взгляд, совершенно различные системы с точки зрения кибернетики совершенно одинаковы, поскольку они демонстрируют так называемое жизнеспособное поведение, целью которого является выживание. Подобное поведение системы определяется не столько процессами, происходящими в ней самой, или теми значениями, которые принимают даже важнейшие из ее параметров, но, в первую очередь, ее динамической структурой, как способом организации взаимодействия отдельных частей единого целого. Важнейшими элементами структуры системы являются контуры обратных связей, которые и обеспечивают саморегулирование, самообучение и самоорганизацию системы. Основные результаты деятельности системы – это ее исходы. Для того чтобы исходы отвечали нашим целям, необходимо соответствующим образом организовать структуру системы».

Следуя этому тезису, производство продуктов в сельском хозяйстве района рассматривается в настоящей работе как деятельность системы, состоящей из взаимосвязанных подсистем. Особое внимание уделяется реальным связям между подсистемами, возможности регулировать эти связи. В качестве основных рассматриваются экономические методы управления, выявление экономических параметров, воздействие (изменение) на которые и позволит достичь желаемого состояния системы в целом.

В работе при анализе функционирования производства сельскохозяйственных продуктов использованы статистические данные Конаковского и Максатихинского районов. Главы администраций этих районов на основании анализа развития сельского хозяйства за последние пять лет отмечают, что, хотя за последние годы темпы спада производства продуктов АПК несколько снижаются, сельское хозяйство Тверской области продолжает деградировать. В качестве основных причин кризиса сельского хозяйства отмечаются:

Непоследовательность политики государства в области сельского хозяйства. Неоднократные попытки административного решения проблем без должного обоснования и обеспечения.

Диспаритет цен между различными сферами экономики далеко не в пользу сельского хозяйства. Цены на необходимые для сельского хозяйства товары промышленного производства (ГСМ, корма, удобрения, электроэнергию) за последние годы существенно повысились, а цены на основные виды сельхозпродукции (молоко, мясо) увеличились незначительно.

Отсутствие научно-обоснованного подхода к перспективам развития сельского хозяйства с учетом конкретных климатических условий.

Значительные потери сельхозпредприятий при хранении продуктов в непригодных для этого хранилищах или в случае продажи продукции по заведомо заниженным ценам.

Несовершенность системы кредитования сельхозпредприятий. Необоснованно высокие процентные ставки при предоставлении краткосрочных кредитов.

Отсутствие на селе достаточного количества квалифицированных кадров, способных к принятию ответственных решений в конкретных условиях реформирования экономики.

Среди вышеперечисленных причин кризисного состояния сельского хозяйства здесь отметим отсутствие научно-обоснованного подхода к перспективам развития сельского хозяйства, подмена обоснованных решений волюнтаризмом и администрированием. Эти обстоятельства подтверждают актуальность поставленной в работе задачи.

Структура агропромышленного комплекса представлена на рис. 1.1. Она довольно сложна. В данной работе рассматривается только подсистемаи производителей сельхозпродукции.

Это в определенном смысле первичный, исходный блок АПК. Производство продуктов дает основу, смысл функционирования АПК в целом. Как следует из дальнейшего содержания настоящей работы, математический системный подход к анализу подсистемы с/х производителей позволяет получить некоторые рекомендации по управлению этой подсистемой.

Рис. 1.1

3.Анализ производства продуктов в районных АПК.

Анализ производства продуктов проводится на примере функционирования агропромышленных комплексов Максатихинского и Конаковского районов за период с 1993 по 1996 год. Статистические данные взяты из [8], [8], [8].

Несмотря на некоторые различия в структуре хозяйства двух районов, основные тенденции развития сельского хозяйства идентичны. Производителями сельхозпродукции в районах являются:

относительно крупные предприятия, образованные на базе прежних совхозов и колхозов: 27 в Максатихинском районе и 11 в Конаковском, в дальнейшем вне зависимости от форм собственности будем называть их “сельхозпредприятиями”;

фермерские хозяйства;

подсобные хозяйства;

личные хозяйства.

Максатихинский район по структуре хозяйства типичен для Тверской области. В районе 27 сельхозпредприятий, в том числе 20 с коллективно-долевой формой собственности и 7 с коллективно-совместной собственностью.

Конаковский район имеет более развитую промышленность, а сельское хозяйство носит достаточно пестрый характер. Из 11 сельских предприятий два специализированные: госпредприятие (птицефабрика) “Красный Луч” и ТОО “Мелково” (зверосовхоз). В числе остальных предприятий два совхоза (госпредприятия), колхоз, коллективное сельхозпредприятие, имеющие специализированное производство куриного мяса и яиц, три АО и опытно-производственное предприятие.

Данные о производстве основных сельхозпродуктов во всех видах хозяйств Максатихинского и Конаковского районов в 1993-96гг. приведены в таблицах 2.1, 2.2, 2.3, 2.4.

Таблица 3.1 Производство зерна.

	1993 г.				1994 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	тонн	%	Тонн	%	тонн	%	тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	26373	97,3	11476	100	15674	94,8	13888	98,6
Фермерские хозяйства	460	1,7	0	0	456	2,8	82	0,5
Подсобные хозяйства предприятий	142	0,5	0	0	279	1,7	54	0,4
Личные хозяйства	132	0,5	0	0	129	0,7	67	0,5
Всего по району	27107	100	11476	100	16538	100	14091	100

	1995 г.				1996 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	тонн	%	Тонн	%	тонн	%	тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	11195	94,3	9984	98,4	12817	94,4	9516	98,2
Фермерские хозяйства	232	2,0	10	0,1	312	2,3	31	0,3
Подсобные хозяйства предприятий	142	1,2	11	12	170	1,3	97	1,0
Личные хозяйства	300	2,5	94,3	9984	278	2,0	44	0,5
Всего по району	11869	100	10151	100	13577	100	9668	100

Таблица 3.2 Производство молока 1993 - 1996гг.

	1993 г.				1994 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	13450	60,0	13350	74,0	11658	55,8	11387	69,0
Фермерские хозяйства	142	0,6	311	1,8	322	1,6	285	1,7
Подсобные хозяйства предприятий	82	0,4	116	0,6	60	0,3	127	0,8
Личные хозяйства	8744	39,0	4263	23,8	8830	42,3	4700	28,5
Всего по району	22418	100	18040	100	20874	100	16499	100

	1995 г.				1996 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	9874	53,6	10749	66,8	9513	49,4	8708	62,0
Фермерские хозяйства	384	2,1	166	1,0	450	2,3	160	1,1
Подсобные хозяйства предприятий	25	0,1	185	1,2	25	0,1	171	1,2
Личные хозяйства	8137	44,2	4985	31,0	9270	48,2	4900	35,0
Всего по району	18420	100	16085	100	19258	100	13939	100

Таблица 3.3 Производство мяса.

	1993 г.				1994 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	2352	58,5	4830	74,0	1779	57,0	3968	74,9
Фермерские хозяйства	52	1,3	99	1,5	104	3,3	96	1,8
Подсобные хозяйства предприятий	68	1,7	231	3,5	63	2,0	223	4,2
Личные хозяйства	1549	38,6	1370	21,0	1175	37,7	1016	19,1
Всего по району	4021	100	6530	100	3121	100	5303	100

	1995 г.				1996 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	1067	50,7	3860	77,4	962	48,1	3267	75,2
Фермерские хозяйства	31	1,5	15	0,3	32	1,6	15	0,3
Подсобные хозяйства предприятий	16	0,8	208	4,2	106	5,3	159	3,7
Личные хозяйства	990	47,0	901	18,1	900	45,0	900	20,8
Всего по району	2104	100	4984	100	2000	100	4342	100

Таблица 3.4 Производство картофеля.

	1993 г.				1994 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	2335	20,8	12558	41,3	736	8,3	9925	36.1
Фермерские хозяйства	89	0,8	672	2,2	46	0,5	533	1,9
Подсобные хозяйства предприятий	143	1,3	393	1,2	65	0,7	304	1,1
Личные хозяйства	87251	77,1	16805	55,3	8053	90,5	16670	60,9
Всего по району	11312	100	30368	100	8900	100	27352	100

	1995 г.				1996 г.
	Максатиха		Конаково		Максатиха		Конаково
	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%	Тонн	%
Хозяйства с коллективно-долевой собственностью	563	2,6	7871	19,6	555	2,3	6199	22,6
Фермерские хозяйства	214	1,0	502	1,2	114	0,5	136	0,5
Подсобные хозяйства предприятий	0	0	257	0,6	0	0	219	0,8
Личные хозяйства	20667	96,4	31494	78,6	23316	97,2	20843	76,1
Всего по району	21444	100	40124	100	23985	100	27396	100

Из приведенных данных следует, что общее количество произведенной сельхозпродукции с каждым годом уменьшается, хотя темп снижения несколько замедляется. Наиболее резко уменьшается производство продуктов в сельхозпредприятиях. Как следует из данных таблиц, в Максатихинском районе производство в 1996г. в процентах от 1993г. составляет: зерна — 48,6%, молока — 70,1%, мяса — 23,8%, картофеля — 24,8%. Соответственно в Конаковском районе зерна — 82,9%, молока — 65,2%, мяса — 67.6%, картофеля — 49,4%.

Сельхозпредприятия остаются основными производителями зерна, для остальных видов продукции доля сельхозпредприятий с каждым годом падает. Для Конаковского района эта тенденция характерна в несколько меньшей степени, в основном, благодаря сохранившимся госпредприятиям. Систематически увеличивается себестоимость производимой продукции, причем темпы увеличения цены реализации продуктов отстают от темпов увеличения себестоимости. Соответствующие данные, пересчитанные в цены 1993 года, приведены в таблице 2.5.

Таблица 3.5 Рост себестоимости и цены реализации в % 1996г. по отношению к 1993г в сопоставимых ценах

	Максатихинский район		Завидовский район
	Себестоимость	Цена реализации	Себестоимость	Цена реализации
Зерно	344	108	142	141
Молоко	213	131	191	147
Мясо	234	360	295	96
Картофель	-	-	241	128

Причины такого положения известны. Ухудшение финансового положения предприятий привело к сокращению применения удобрений, работ по защите растений от вредителей и болезней, работ по семеноводству и племенному животноводству. Заметно ухудшилось плодородие почв.

Вклад фермерских хозяйств в производство продуктов не значителен. Доля производства продуктов фермерских хозяйств в обоих районах находится в пределах 0,3-2,3%.

Фермерские хозяйства Тверской области в основном мелкотоварные. Так в Конаковском районе средний размер площади фермерских хозяйств 14,6 га с числом работающих 2-3 человека. Из 128 хозяйств 93 не имеют скота, во всех фермерских хозяйствах только 70 коров. Мелкотоварные фермерские хозяйства не имеют перспективы. И дело здесь не в отсутствии должного финансирования и технического оснащения. Мелкотоварное фермерское хозяйство характеризуется низкой производительностью и неконкурентоспособно. Чтобы выжить мелкий фермер нуждается в кооперации в части получения различных услуг, обработки и сбыта продуктов, закупки семян и горючего, ремонта техники, эксплуатации оборудования разного назначения и пр.

Подсобные хозяйства предприятий ориентированы на частичное обеспечение столовых ( и работников) промышленных предприятий. Как видно из таблиц 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 их вклад в производство продуктов незначителен.

Личные хозяйства (ЛХ) созданы для удовлетворения потребностей крестьянских семей, но большинство ЛХ производят продукты и для продажи. Доля ЛХ в производстве продуктов ежегодно увеличивалась и достигла в 1996г. (в % от общего районного производства) в производстве картофеля — 97,2 % и 76,1% ( здесь и далее 1-я цифра относится к Максатихе, 2-я — к Конаково), в производстве молока — 48,2% и 35,0%, мяса — 45.0% и 20,8%, зерна — 2,0 % и 0,5%. Подавляющим является доля ЛХ в производстве овощей открытых грунтов.

Динамика роста доли ЛХ видна из таблиц 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4. Производственные показатели в ЛХ выше, чем в сельхозпредприятиях. Сравнительные данные средних по районам значений надоев молока и урожайности картофеля приведены в таблицах 2.6 и 2.7.

Таблица 3.6 Надои молока на 1 корову , (кг)

	1994г.		1995г.		1996г.
	Макса-тиха	Конаково	Макса-тиха	Конаково	Макса-тиха	Конаково
Хоз-ва с кол­лект. Формой собственности	1830	2080	1630	2050	1730	1850
Личные подсо­ Бные хозяйства	3340	3240	3450	3200	3940	3280

Таблица 3.7Урожайность картофеля, (ц/га)

	1994г.		1995г.		1996г.
	Макса-тиха	Конаково	Макса-тиха	Конаково	Макса-тиха	Конаково
Хоз-ва с кол­лект. Формой собственности	72,5	97	71,1	117	102,5	95
Личные подсо­бные хозяйства	115	160	129	201	146	135

Себестоимость производства в ЛХ оценить трудно. Причиной этого является отсутствие статистических данных по затратам труда в ЛХ, а также по объему “помощи” (поддержки), которую фактически получают ЛХ от сельхозпредприятий.

Особенностью ЛХ является то, что они являются как бы надомными работниками для сельхозпредприятий, но не связаны с ними никакими формальными договорными отношениями. Поэтому мелкотоварные личные подсобные хозяйства оказались экономически выгодными для их владельцев. Возможная поддержка ЛХ сельхозкооперативами заключается в приобретении удобрений, обеспечении определенного вида работ механизмами и горючим, содержании на выпасах личного скота вместе с общественным. Сельхозпредприятия могут также скупать продукты в ЛХ и организовывать их продажу.

Существует мнение, что ЛХ процветают главным образом там, где сельхозпредприятия являются экономически слабыми. Но это не так. Именно экономически крепкие сельскохозяйственные предприятия располагают большими возможностями по поддержке ЛХ. Разорение сельхозпредпрития однозначно влечет и упадок производства в ЛХ, что в конечном счете приведет к дальнейшему, возможно обвальному, падению производства сельхозпродуктов. Однако труженики сельского хозяйства далеко не всегда это понимают, и порой идет просто растаскивание коллективной собственности, что особенно показательно для предприятий с коллективно-долевой формой собственности. По-видимому, преобладанием предприятий с таким видом собственности в Максатихинском районе и объясняется относительно меньшая, чем в Конаковском районе, их доля в производстве продуктов (табл. 2.2, 2.3 и 2.4).

Таким образом, хотя формально в составе АПК четыре подсистемы: сельхозкооперативы с различными формами собственности, личные хозяйства работников кооперативов, подсобные хозяйства промышленных предприятий и фермерские хозяйства, реально основной вклад в производство продукции осуществляют первые две подсистемы.

Между этими подсистемами существует определенное разделение труда. В ЛХ производится значительная доля продукции тех отраслей сельского хозяйства, которые сегодня мало механизированы. В ЛХ более тщательная обработка земли, своевременное внесение удобрений, лучший уход за скотом, хорошая сохранность урожая и пр.

Соответственно является актуальным анализ текущего состояния взаимодействующих подсистем, перспектив их развития.

В настоящее время крайне опасно нарушать стихийно сложившееся динамическое равновесие между СХП и ЛХ. Более того необходимо придать поддержке ЛХ со стороны сельхозпредприятий правовую основу. Форма и характер этой поддержки не должны зависеть от прихотей руководителей сельхозпредприятий. Труженики СХП должны быть уверены в получении поддержки их личных подсобных хозяйств, причем объем этой поддержки должен быть пропорционален вкладу труженика в работу сельхозпредприятия. Не следует вмешиваться в договорные отношения СХП и ЛХ и государственным органам, последние должны только оказывать помощь в укреплении правовых основ таких отношений.

Необходимо разработать математические модели для оценки возможных экономических методов воздействия на производство ЛХ и обеспечение расширенного воспроизводства в СХП.

Сложившаяся под давлением определенных обстоятельств структура сельского хозяйства является далеко не идеальной, скорее “вынужденной”. Даже при поддержке со стороны СХП мелкотоварные ЛХ длительной перспективы в массовом производстве основных продуктов сельского хозяйства не имеют. Трансформация структуры сельского хозяйства должна идти по направлению укрепления относительно крупных сельских хозяйств. Для каждой климатической зоны оптимальный размер такого хозяйства различен. Перспективные крупные сельские хозяйства могут быть, либо акционерными хозяйствами, либо крупными фермерскими хозяйствами с наемным трудом.

Следует заметить, что по мере укрепления экономики и совершенствования технологии в крупных хозяйствах окажется, что производство целого ряда продуктов в ЛХ экономически менее выгодно, и труженики сельского хозяйства будут более заинтересованы в результатах своей работы в сельхозпредприятиях. В таком случае будет увеличиваться доля крупных конкурентоспособных хозяйств в производстве всех основных сельскохозяйственных продуктов. При этом ЛХ, как подсобные хозяйства кооперативов будут естественно перепрофилироваться на такие виды продукции, где ручной труд останется экономически более эффективным.

Трансформация структуры сельского хозяйства, в направлении развития рентабельных конкурентоспособных хозяйств возможна при усилении роли государства в регулировании процессов, происходящих на селе, но не путем возврата к волюнтаристским решениям, административно-командным методам, а с помощью экономических методов.

Таким образом, можно отметить, что при сохранении существующего положения вещей перспектива развития этого сектора экономики будет следующей.

Некоторые виды продукции, такие как мясо, картофель, молоко и пр. коллективным хозяйствам производить становится невыгодно, ввиду того, что цены на них занижены «частниками». Глядя на статистику по районам, можно заявить, что положение дел именно таково.

Так как ранее вышеперечисленные продукты составляли довольно большой процент конечного продукта предприятий АПК, сейчас они несут ни с чем не сопоставимые убытки.

Отсутствие прибылей приведет в конце концов к тому, что коллективные хозяйства обанкротятся и «пойдут с молотка». В результате ЛХ не смогут получить достаточную материальную поддержку и вынуждены будут поднять цены на свою продукцию из-за неизбежного увеличения затрат на производство.

Это повлечет нарушение баланса цен между импортными и отечественными товарами, что стимулирует заполонение рынка зарубежными продуктами и неизбежный скачок инфляции (см. [8]).

4.Использование преобразования Лапласа для моделирования экономических процессов

Для синтеза модели используем математический аппарат, сущность которого представлена ниже. Показано, что это позволяет вполне адекватно моделировать деятельность и развитие большинства экономических (и не только) систем.

Если функционирование какой-либо системы может быть описано в виде линейного дифференциального или интегрального уравнения, например:

, m