Оперативне планування ресурсозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур в умовах зрошення

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСІТЕТ

УДК 631.17:631.6.02:633

Оперативне планування ресурсозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур в умовах зрошення

06.01.02 - Меліорація та зрошуване землеробство

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дебела Ірина Миколаївна

Херсон 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в інституті зрошуваного землеробства Української академії аграрних наук

Захист відбудеться “23” березня 1999 р. о 9 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 47.830.01 в Херсонському державному університеті (325006, м. Херсон-6, вул. Р. Люксембург 23, ХДАУ, аудиторія 92)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного аграрного університету за адресою: 325006, м. Херсон-6, вул. Р. Люксембург 23

Автореферат розісланий “22” лютого 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради ЛАЗЕР П.Н.

сільськогосподарський ресурсозберігаючий агрозахід

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Широке використання в сільськогосподарському виробництві автоматизованих систем підтримки технологічних рішень (СПТР), в сьогоденні, є основним гарантом оптимізації організаційно-виробничих умов ефективного використання ресурсів. В основі - економічно виправданні дії суб'єктів технологічних систем в землеробстві. Цей процес спирається на сучасні процедури виробки та прийняття управляючих рішень.

Економіко-технологічний аспект процедур прийняття рішень в землеробстві не досконалий і дослідження в цьому напрямку потребують розвитку. Процедури виробки і прийняття рішень в землеробстві повинні опиратися на оптимізацію, перш за все, економічних показників, методи отримання та аналіз яких вимагав розробки.

Зв'язок роботи з науковою тематикою. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до тематичного плану науково-дослідних робіт ІЗЗ УААН за темою 05.02 -“Розробити автоматизовану систему підтримки технологічних рішень у зрошувальному землеробстві” (номер державної реєстрації 0197V015756).

Мета та задачі дослідження. Дослідити принципи створення моделі та алгоритму управління технологіями вирощування культур в умовах конкретного поля на підставі оцінок конкретних агрозаходів.

Досягнення цієї мети пов'язано з вирішенням слідуючих задач:

Методичне обгрунтування та використання різних прийомів алгоритмізації технологічного процесу.

Створення моделі та алгоритму технології вирощування основних сільськогосподарських культур.

Дослідження та розробка методів оцінки значень агрозаходів.

Порівняльний аналіз та використання виробничо-економічних, біоенергетичних та експертних оцінок агрозаходів у СПТР.

Розробка принципів проектування ресурсозберігаючих технологій на підставі оцінок значень технологічних операцій.

Наукова новизна. Вперше проведено аналіз існуючих методів формалізації специфічних сільськогосподарських об'єктів і запропоновані нові підходи до оцінки значень окремого агрозаходу для технологічного комплексу вирощування сільськогосподарських культур.

На основі системного аналізу досліджені та вирішені слідуючі проблеми розвитку СПТР в землеробстві:

декомпозиція і форми представлення алгоритму технологічного процесу для машинного синтезу;

алгоритм і машинна реалізація розрахунку економічних параметрів технології ;

енергетичні оцінки технологічних операцій;

експертний аналіз значень агрозаходів;

порівняльна оцінка методів прийняття управляючих рішень в технології;

машинна реалізація алгоритму економічної оцінки значень агрозаходів в технологічному комплексі вирощування сільськогосподарських культур;

обгрунтовано та запропоновано комплексний (оптимізаційно-евристичний) підхід до створення моделі технологічного процесу.

Практичне значення добутих результатів полягає у вирішенні наукової та прикладної проблеми підвищення якості технологічних рішень в землеробстві, через використання автоматизованих систем обробки інформації на базі персональних ЕОМ.

Вирішені питання пов'язані з інформаційним забеспеченням моделі технології та інтеграцією технологічних знань у виробництво. Розробленні прийоми оцінки значень агрозаходів, які входять в склад конкретної технології, дозволяють вирішити проблему практичної реалізації алгоритму проектування технології з економічно виправданими витратами ресурсів (ресурсозберігаючої).

Особистий внесок здобувача. Проведено порівняльний аналіз існуючих методів формалізації знань з не чітко визначеними характеристиками.

Визначені підходи до оцінки внесків агрозаходів у технологічному комплексі вирощування сільськогосподарських культур.

Розроблені проекти оптимальних технологій вирощування озимої пшениці та картоплі.

Апробація роботи. Проблеми, представленні в матеріалах дисертації, доповідались і обговорювались на Міжнародній науковій конференції “Моделювання в сільськогосподарському виробництві”,С-Петербург,1997р., основні положення роботи доповідались на науково-практичних конференціях і симінарах в ІЗЗ УААН, ХДАУ в 1997 і 1998 роках.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 6 наукових праць.

Основні положення, які виносяться на захист:

Використання принципів ситемного аналізу технологій вирощування сільськогосподарських культур як специфічного об'єкту дослідженнь.

Прийоми алгоритмізації технологій та форми представлення технологічної інформації у автоматизованих системах прийняття рішень.

Алгоритм економічної оцінки технології.

Алгоритм енергетичної оцінки технології.

Методи експерної оцінки внесків агрозаходів.

Оптимізаційно-евристичний метод формалізації технологічних процесів та алгоритм проектування енергозберігаючих технологій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та пропозицій виробництву і вміщує 119 сторінок тексту, 14 таблиць, 10 малюнків, список використаних джерел складається з 80 найменувань, в тому числі 5 з них на іноземній мові, додатків на 38 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В першому розділі розглядається використання системного підходу та системного аналізу при дослідженні складних об'єктів що розвиваються, до яких відносяться об'єкти сільськогосподарського виробництва. Використання системного аналізу, як методології, вирішує слідуючі задачі: розробка концептуальних, змістовних та формалізованих засобів представлення досліджуваних об'єктів як систем; побудова різного рівня і класу моделей систем; дослідження методологічних системних теорій.

Основна ціль діяльності спеціаліста-аграрія на практиці - отримання врожаю з хорошими кількісними та якісними характеристиками. При цьому, для досягнення мети необхідно ефективно управляти родючістю грунту, вологістю, гущиною посіву, продукційним процесом в цілому. Тобто, в випадку використання системного підходу для вирішення даної задачі, до розгляду процесу залучаються різні впливаючі чинники та ефект їхньої взаємодії.

Дослідник (у виробництві фахівець) має справу з однією реальною системою, але з необхідним ступенем деталізації - від поля, технології, грунтових та кліматичних умов, продуктивною або загальною біомасою - до конкретної рослини та її частин. У всіх випадках вихідною формою досліджень буде цілісна система, маюча тільки їй присущу властивість - здатність виробляти врожай.

Стосовно до об'єкту наших досліджень, особливе значення має поняття “складна система”. Особливістю складної системи являється велика кількість взаємозв'язаних якостей, при цьому критерієм складності системи є не стільки розміри системи, скільки кількість елементів та різноманітність зв'язків між ними, тобто підсистем, які в свою чергу являються достатньо складними системами. З урахуванням цього і будемо розглядати структурні особливості наших розробок.

Методом системного підходу в біології та сільськоому господарстві являється системний аналіз та моделювання як його складова частина. Використання системного аналізу робить можливим дослідження зв'язку між компонентами системи та отримання інформації щодо всього об'єкту, створюючи математичну модель та використовуючи ЕОМ, як інструмент цих досліджень.

Системний аналіз при його використанні передбачає, перш за все, розділ процесу рішення на окремі послідовно взаємопов'язані операції (етапи). Розглянемо етапи системного аналізу стосовно об'єету досліджень:

постановка задачі;

формування ієрархічної структури, для визначення властивостей та внутрішніх взаємозв'язків об'єкту досліджень;

визначення загальних цілей системи та її складових;

вибір методу рішення стосовно до системи в цілому та конкретним задачам ;

розробка моделі досліджуваного об'єкту;

експлуатаційна перевірка та використання системи.

В залежності від специфіки проблеми перелік та послідовність етапів реалізації системного аналізу можуть змінюватися.

Одним з об'єктів досліджень у системі управління сільськогосподарським виробництвом є технологічний процес вирошування культур.

На верхньому рівні ієрархічної структури знаходиться - господарство (галузь рослинництва), де відбувається оптимізація критерію одержання продукції в цілому, при координації локальних цілей та критеріїв якості прийняття рішень на окремих ділянках виробництва.

На середньому рівні об'єктом управління є сукупність полів (об'єктів нижнього рівня), яка відноситься до окремої організаційної одиниці (бригада, ланка, фермер). На цьому рівні може здійснюватися координація взаємодіючих технологічих процесів, або об'єктів всередині кожної організаційної одиниці.

На нижньому - конкретне поле з зростаючими на ньому культурами, технікою, а також процес отримання врожаю. Саме на цьому рівні здійснюється управління окремими технологічними процесами.

Ключовими складовими описання технології є технологічні операції, в яких закладено індівідуальний характер процесу. В моделях технологічних операцій представлено параметри, які описують стан об'єкту та його зв'язок з агрозаходом, комплекс знарядь, перелік параметрів управління, умови, які підтримують, або протидіють проведенню технологічних операцій та нормативно-довідкові характеристики.

Для моделюванні технології використовуються різні методи - нормативно-розрахунковий, експериментально-статистичний та експертний.

У сільськогосподарському виробництві технологічні рішення приймаються в умовах невизначенності, тобто, при відсутності чітких даних щодо характеристик, властивостей об'єкту та діючих факторів, що приводить до необхідності використання методів теорії прийняття рішень у нечітко визначених умовах, алгоритмічного описання процесів.

Для об'єктів сільськогосподарського виробництва є важливим визначення основних етапів прийняття технологічних рішень у землеробстві.

На етапі попередніх рішень визначається структура посівних площ та формуються сівозміни, проводиться розрахунок ресурсозабезпеченого врожаю, розробляються проекти технологій вирощування сільськогосподарських культур, розраховуються технологічні норми і планується розподіл та використання ресурсів.

На етапі корегування, згідно з умовами, що складаються, уточнюються графіки польових робіт.

Кожне рішення принципового характеру базуєься, як правило, на більш дрібних рішеннях, які в свою чергу, є сукупністю більш простих рішень.

Таким чином, на першому етапі, рішення приймається на рівні проектування, на другому, переважно, на рівні оперативного планування.

При виборі параметрів технологічних операцій за основу для прийняття рішень необхідно взяти їх перелік по кожному конкретному об'єкту (поле, культура). Якщо розглядати кожне поле окремо, то створення індивідуальної технології без автоматизації методів обробки інформації стає практично неможливим. Тому, хоча задача проектування технологій формально не відноситься до задач оперативного планування, останнє не можливо вирішити без запропонованої в дисертаційній роботі схеми прийняття технологічних рішень та створення відповідної системи.

У другому розділі розглядається проблема моделювання технологічних процесів вирощування сільськогосподарських культур.

До теперішнього часу агрономічна наука накопичила значну кількісь правил вибору технологій вирощування сільськогосподарських культур, головними з яких є технологічні норми та різні галузеві рекомендації. Але така система науково-інформаційного забезпечення сільськогосподарського виробництва є недостатньо ефективною. Наприклад, для технологічних карт є характерним розміщення агрозаходів у жорсткій послідовності та відсутність урахування впливу динаміки обставин, які складаються в конкретній ситуації.

Вимоги до якості технологічних рішень у сьогоденні значно зросли, що пов'язано з появою нових сортів та гибридів інтенсивного типу, більш чутливих до змін зовнішніх факторів, зростанням вірогідності екологічних проблем.

Реальний вихід із цієї ситуації, полягає в тому, щоб надати у розпорядження фахівця такі рекомендації, котрі б відповідали конкретном умовам виробництва, ситуації, умовам поля і посіву, були б точні і ненадмірні.

Ці функції можуть доручатися автоматизованим системам на базі ПЕОМ, основою яких є моделювання технологічних процесів вирощування культур.

Загальна схема функціювання такої системи зображена на мал.1.

Реалізуючи принцип системності, з метою виділення структурних елементів таких систем, встановлення ступеню їх взаємозв'язків, використовується процес декомпозиції технологічного процесу.

На нижньому рівні ієрархічної структури технології знаходиться технологічна операція, на слідуючому, більш високому - технологічний процесс. В свою чергу технологічні заходи розподіляються на основні, допоміжні та обслуговуючі. Кожен агрозахід описується в моделі сукупністю характеристик (глибина та спосіб обробітку грунту, склад агрегатів та ін.), які регламентують режим проведення даного технологічного процесу.

На наступному рівні розглядаються комплекси технологічних заходів (передпосівний, збирання врожаю), обумовлені сезонністю землеробства та поетапним розвитком рослин.

Оскільки, допоміжні та обслуговуючі заходи прямого регулюючого впливу на формування врожаю не мають, а режим їх використання жорстко регламентований, то при подальшому аналізі технологічного процесу розглядатися нами не будуть, але в економічних алгоритмах і розрахунках технологій вони ураховувались.

Таким чином, під технологічним процесом вирощування сільськоого-сподарських культур розуміється сукупність логічно взаємообумовлених агрозаходів, направляючих природні процеси у біоценозі на отримання запланованого врожаю.

В автоматизованій системі підтримки технологічних рішень розроблена та реалізована економіко-технологічна модель планування та управління технологіями вирощування культур. Модель представлена не як послідовний ланцюг заходів, а як розгалужена схема, пройшовши яку від початку до кінця, отримуємо різні послідовності агрозаходів.

Графічна частина моделі дає можливість визначити склад агрозаходів в конкретних умовах господарювання, а також їх характеристики, які відображують зв'язки з параметрами поля.

Наведено склад вхідних параметрів для технологічних процесів вирощування картоплі та озимої пшениці, котрі діляться на базові, умовно-сталі та оперативні.

У свою чергу, склад агрозаходів та набір вхідних параметрів, які входять до складу моделі, обумовлюється співвідношенням умов вирощування та вимогами щодо окремої культури.

Результатом роботи машинної програми є вихідний документ у вигляді технологічної програми, де у кожному періоді технологія може корегуватися з урахуванням діючих обставин, у тому числі по факту і засобам раніш виконаних агрозаходів.

У третьому розділі описується алгоритм та методика розрахунку економічної та біоенергетичної оцінок проектів технологій, а також технологічна, економічна, біоенергетична та експертна оцінка значень окремих агрозаходів, як структурних частин технологічного процесу.

До алгоритму проектування технологій вирощування сільськогосподарських культур, побудованого переважно на “емпіриках”, додано аналітичні варіанти розрахунків агрозаходів, маючих кількісні оцінки.

Для цього передбачається розрахунковий блок, одним із елементів якого є оцінка агрозаходу та технології в цілому.

Величину збитків врожаю в випадках непроведення агрозаходу чи проведення зі значними відхиленнями від проекту ми визначили як різницю між розрахованим значенням врожаю та добутком цього показника на коэфіцієнт значень.

(1)

де П - збитки врожаю, ц/га;

Yр - програмована (розрахункова ресурсо та технологічно забеспечена) врожайність, ц/га;

Кз - коэфіцієнт значень агрозаходу в долях одиниці;

В основі визначення цих збитків покладені експертні оцінки технологів та принципи розрахунку, запропоновані ІАЕ УААН.

Питома вага окремих технологичічних операцій в загальній схемі технології, на основі експертної оцінки втрат продуктивності для технологій вирощування озимої пшениці представлена на мал.2. Найбільшу питому вагу мають такі технологічні операції як внесення мінеральних добрив - 0,24, підживлення азотом - 0,2, вегетаційний полив -0,17.

Функціонуючий в системі прийняття технологічних рішень програмний комплекс дозволяє автоматизувати розрахунок економічних показників для конкретної ситуації в діалоговому режимі і за допомогою корегування вхідних параметрів отримати можливість багатоваріантної оцінки.

У якості вхідної інформації використовуються показники:

перелік агрозаходів, які входять до складу конкретної технології;

фактичний обсяг робіт;

склад агрегатів;

кількість та якісний склад персоналу;

норми виробітки.

Усі види вхідної інформації є достуними користувачеві, (особі, яка приймає рішення), що робить експлуатаційні можливості задачі більш надійними.

Технологічні процеси вирощування культур, ефективність використання техніки, традиційно оцінюється в економічних, матеріально - грошових показниках. Однак, такі оцінки не стабільні, через кон'юктуру цін, відсутність чіткого механізму ціноутворення. Тому оцінки, в основі яких біоенергетичний баланс, в цілому приймають “еталонне” значення і дозволяють виявити значення управляючих рішень, які приймаються.

Біоенергетична оцінка технології виконується по слідуючим показникам:

витрати сукупної енергії у процесі виробництва продукції;

питомі витрати у сукупній енергії (технологічна енергоємність продукту);

корисний енерговміст продукту, біологічний коофіцієнт (по енергетичному вмісту кінцевого продукту технології).

Мета пошуку оцінок біоенергетичної ефективності технології полягає в слідуючому: визначити окупність витрат сукупної енергії, накопиченої в продуктові та виявити енергоємність цієї продукції.

Технологія, яка дає найбільший енерговміст продукту при незначних витратах сокупної енергії, може вважатися енергозберігаючою.

У четветому розділі розглядається система оперативного планування та управління технологічним процесом.

На всіх етапах управління технологією вирощування культур, кінцева мета може бути досягнена різними шляхами - різною совокупністю технологічних операцій, або їх параметрів. Змінення складу технологічних операцій, або порядку їх виконная визначає задачу оптимізациї технології.

Введемо поняття “оптимальний” і “мінімальний” технологічний процес. Оптимальний агрокомплекс (технологічний процес) - це такий, який розрахований на достатню ресурсозабеспеченість, елементами якого являються об'єктивно найкращі в конкретній ситуації (за оцінками продуктивності) агрозаходи. Мінімальний агрокомплекс - це набір агрозаходів, який дозволяє одержати врожай з економічно виправданними витратами.

Не деталізуючи перший етап рішення задачі, будемо вважати, що в результаті деякої попередньої процедури прийняття рішень про технологію виробленна схема , яка вміщує рекомендований перелік операцій, їх параметрів та оцінок, забеспечуючих урожай Ур. Величина Ур відповідає родючості поля, кліматичним ресурсам регіону, рівню агротехніки та ресурсному стану.Такий врожай називають потенційним і Ур можливо досягнути лише при повному виконанні усіх запланованих технологічних операцій N0.

В такому разі проведення j -операції з параметрами aj відмінних від запланованих ajo , веде до зменшення урожаю відносно Ур, причому ступінь цього зменшення залежить від типу операції та її фактичних параметрів і на етапі планування може бути оцінена експертним, або розрахунковим методом. Треба відміти, що в такій постановці окремим випадком є відмова від проведення технологічної операції, тоді аj=0. Для зручності подальшої побудови проекту технології, приймемо гіпотезу про невідновність втрат і сформулюємо її слідуючим чином - якщо в результаті не проведення j- технологічної операції (j=1,2..No) очікуваний врожай зменшується на У, то ці втрати не можуть бути компенсовані. З цього слідує друге дуже важливе положення (гіпотеза незалежності операцій) - якщо втрати від окремих операцій складати і втрати від виконання i-ї та j-ї операцій відповідно позначити і та j то втрати від виконання вказаних операцій- ijij В загальному випадку сумарні втрати можна знайти з виразу:

(2)

Якщо вартість і- операції М, то витрати на виконання технологічного комплексу:

(3)

Тоді максимум прибутку (разниця між вартістю врожаю -У та витратами -М) забезпечується при мінімізації загальних витрат -Q, пов'язанних з конкретною агротехнікою

, або (4)

(5)

де Qу - загальний збиток, викликаний недобіром врожаю відносно потенциально-можливого Ур через відхилення від запланованної агротехники,

Qз - витрати на технологію,

Qi - часткові втрати, пов'язані з проведенням j - ї технологічної операції .

Виділення з М деякої незалежної від управління частини Мн не впливає на величину Qу.

З цього слідує, якщо величину Qз відносно легко обчислити для будь якої технологічної схеми, то для оцінки величини збитку Qу необхідно мати динамічну модель поведення системи “грунт - посів - приземне повітря”, яка дозволяє оцінити часткові збитки Yi, i = 1,2...No в метеорологічних умовах, які склалися.

У загальному вигляді вказана модель може бути записана відносно вектора стану системи - Х, некерованих зовнішних впливів - q, управлінь - р та параметрів - а , таким чином

(6)

Тепер задача оптимізації агротехніки на одному полі буде зформульована так:

з заданого складу операцій P 0 = {P1,P2...PNo} виділити такі , котрі забеспечували б мінімальні втрати при иснуючих обмеженнях того або іншого характеру:

(7)

Серед групи обмежень виділяються планові ( на здачу продукції Уз >Упс, на собівартість), технологічні ( виробіток агрегатів, діапазон зміни параметрів управління), біологічних (дози хімікатів, термін проведення технологічної операції) і т.д.

Така найбільш загальна постановка задачі може містити в собі в якості окремих випадків, постановку задач, які відповідають конкретним періодам управління, окремим технологічним операціям.

Математична модель задачі при застосуванні методу лінійного програмування має вигляд:

Витрати на проведення технологічної операції і вартість добрив:

Z = (8)

де Z - умовна вартість технологічного процесу;

Ci - вартість проведення i - го агрозаходу;

Су -вартість добрив;

Су= ,

де W - кількість видів добрив; Суi - вартість одиниці добрив;

Vj - відповідаючий нормам N,P,K в од.д.р., розрахованих на величину Yp.

Тоді :

(9)

при обмеженнях:

де Yпл - планована врожайність (10)

(11)

i - внесок технологічної операції в урожай

(12)

1 - якщо ТО входить в технологический процесс и 0 - якщо не входить. Очевидно, что для оптимального технологічного комплексу = 1 (i = 1,М).

Yj = f(Yp), (13)

Якщо Yp зробити фіксованим, то отримаємо стандартну задачу цілочисленого програмування.

Для функціювання моделі оперативного планування необхідно отримати значення внесків агрозаходів -і. Для цього застосовано метод експертного оцінювання.

На основі експертних оцінок, можливо визначити менш значимі агрозаходи по їх внеску в урожайність вирощуваних культур і виключити їх з оптимальної технології, з метою одержання проектів ресурсозберігаючих технологій.

Кількість цих операцій, порядок їх виключення з технологічної схеми , визначається технологом, як суб'єктом системи прийняття технологічних рішень

Наприклад, виключаються операції, які мають найменший бал (бальна експертна оцінка), або найбільший ранг (рангова експертна оцінка).

Для кількісної оцінки проекту технології, використано собівартість 1-го центнера продукції.

Почергово виключаючи технологічні операції у відповідності з зниженням рангової та підвищенням бальної оцінок, отримано набір проектів технології вирощування озимої пшениці, при умові виключення однієї технологічної операції. Загальні економічні та біоенергетичні витрати, урожайність (зерно) та собівартість одного центнера продукції (S) для цих проектів приведено в таб.1

Якщо за критерій оптимальності прийняти величину S, то можливо зробити висновок про те, що “кращою” з мінімальних технологій буде технологія з найменшою собівартістю одного центнера продукції.

Таблиця 1 Порівняльна характеристика проектних технологій при умові виключення однієї технологічної операції (озима пшениця, Ур=50 ц/га- зерно,118 ц/га-біомаса)

Технології	1	2	3	4	5	6
Оцінка економічна, грн.	322,43	325,06	317,83	326,21	327,06	329,60
Оцінка енергетична, кКал*10^3	3592,40	3541,58	3533,31	3611,41	3568,49	3635,86
Урожність зерна, ц\га	47	47,5	38	49,75	48,5	49
S, грн.	6,85	6,87	8,35	6,55	6,74	6,72
Технології	7	8	9	10	11	12
Оцінка економічна, грн.	315,78	322,43	315,78	325,06	321,97	315,78
Оцінка енергетична кКал*103	3241,90	3592,40	3241,91	3541,58	3583,01	3241,91
Урожайність зерна ц\га	39	43,5	41,5	48,5	40	45
S, грн.	8,09	7,4	7,6	6,7	8,04	7,01

При проектуванні технологій за умови виключення двох технологічних операцій може бути отримано велика кількість варіантів, тому виникає потреба в обмежені області попарних комбінацій агрозаходів. Відібравши з таб.1 технології з мінімальним значенням собівартості отримали групу нових проектів, за умови виключення двох технологічних операцій.

Таблиця 2 Порівняльна характеристика проектних технологій за умови виключення двох технологічних операцій (озима пшениця)

Технології	1	2	3	4	5	6
Оцінка економічна, грн.	319,82	320,97	321,82	317,19	317,19	320,97
Оцінка енергетична кКал*103	3446,80	3516,64	3473,73	3497,64	3497,64	3516,64
Урожайність зерна, ц\га	46	47,25	46	41	44,5	48,25
S, грн.	6,95	6,78	6,99	7,73	7,12	6,64
Технології	7	8	9	10	11	12
Оцінка економічна, грн.	321,82	317,19	317,19	322,97	318,14	318,34
Оцінка енергетична, кКал*103	3473,73	3497,64	3497,64	3543,55	3567,46	3567,46
Урожайність зерна, ц\га	47	42	45,5	48,25	43,25	46,75
S, грн.	6,84	7,54	6,96	6,69	7,35	6,8

Порівняльний аналіз проектів технології з виключенням однієї та двох технологічних операцій показує, що в окремих випадках при виключенні двох технологічних операцій отримуємо меншу виробничу собівартість одного центнера процукції ніж при виключенні однієї операції. Тому вибір технологічних операцій, які виключаються з технології, їх комбінації, являються визначаючим фактором при проектуванні мінімальних технологій, застосування яких в умовах обмеженності ресурсів, дає можливість отримати урожай з економічно виправданими витратими.

ВИСНОВКИ

Розроблено метод формального опису технології на основі її декомпозиції і порівняльного аналізу оптимізаційного і евристичного підходів.

З метою створення моделі технології на базі системного підходу в дослідженні технології вирощування культур як складної ситеми, запропоновано коплексний евристико-оптимізаційний метод, який дозволяє формалізувати інформацію представлену якісними і кількісними характеристиками.

Дослідження в напрямку пошуку методів представлення специфічних технологічних знань дозволили створити моделючий алгоритм технології, що дає змогу, по-перше, зобразити технологію графічно, або у вигляді мовного опису, по-друге, вирішити проблему включення її до автоматизованих систем управління на базі ПЕОМ.

В процесі дослідженнь системи представлення технологічних знань в комп'ютерні системи підтримки управляючих рішень створено алгоритми розрахунку оцінок на підставі економічних, біоенергетичних і натуральних характеристик технологічних операцій.

Розроблено варіант експертного методу оцінювання стосовно визначення значень технологічних операцій в технологічному комплексі. На цій підставі створено алгоритм мінімізації технології на протязі вегетаційного періоду в залежності від ситуації що складається.

На підставі застосування різних методів оцінювання створено алгоритм, що дозволяє в режимі багатоваріантного аналізу проектувати технології, які відповідають ресурсним можливостям користувача.

Пропонуються нові підходи до автоматизованих розрахунків технологічних проектів, що завдяки можливості багатоваріантного вибору рішень, дозволяють значно підвищити ефективність досліджень у цьому напрямку, за рахунок зменшення витрат на натурні експерименти і зменшення часу на одержання бажаного результату. Крім того, завдяки використанню сучасного математичного апарату і автоматизації розрахунків, скорочується шлях інтеграції результатів досліджень наукових установ у виробництво.

Розроблені методи є складовою частиною процесу розвитку автоматизованої системи підтримки прийняття рішень (СППР), що надає можливість підвищити якість, зокрема, технологічних рішень і робить суттєвий внесок у розвиток такого наукового напрямку як програмування врожаю.

В цілому проведені дослідження і їх результати класифікуються як розробки методичних підходів в системах представлення знань, автоматизації процедур виробки і прийняття технологічних рішень в умовах специфічності інформаційних потоків.

Включення запропонованих методів багатоваріантного аналізу технологічних рішень через СПТР в сферу виробництва дозволить оперативно планувати економічно виправданні, ресурсозберігаючі, відповідаючі конкретній ситуації технології на конкретному полі.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лепа Е.В., Дебелая И.Н. Автоматизированные системи обработки сельскохозяйственной информации//Таврійський науковий вісник.-Херсон, 1996.-вип.1.-час.2.-С. 247-251.

2. Міхеєв Є.К., Дебела І.М., Лєпа Є.В. Мінімізація технологічних процесів вирощування сільськогосподарських культур//Таврійський науковий вісник.-Херсон,1997.-вип.2.- С.155-164.

3. Дебела І.М., Лепа Є.В. Системи розрахунку економічної ефективності проведення агроміроприємств та її компонентів//Таврійський науковий вісник.-Херсон,1998.-вип.3.- С.126-129.

4. Міхеєв Є.К., Дебела І.М., Лєпа Є.В. Розрахунок економічної ефективності агроміроприємств в автоматизованій системі проектування технології вирощування с.-г. культур//Таврійський науковий вісник.-Херсон, 1998.-вип.3.- С.129-133.

5. Дебела І.М. Оцінка внеску окремих агрозаходів в технологічний процес вирощування сільськогосподарських культур//Таврійський науковий вісник.-Херсон,1998.-вип.8.- С.117-120.

6. Дебела І.М. Проектування ресурсозберігаючих технологій вирощування озимої пшениці//Таврійський науковий вісник.-Херсон,1998.-вип.8.- С.120-124.

Размещено на Allbest.ru

...