Ограничения подразделяют на два основных вида:
- ограничения по наличию ресурсов;
- ограничения по потреблению ресурсов.
Математическая запись условия задачи. В проектах землеустройства многие экономические процессы являются однотипными, поэтому они могут описываться одинаковыми моделями. Базовая модель задачи линейного программирования, решаемая симплексным методом, формируется следующим образом: требуется найти максимум (или минимум) целевой функции n переменных f(x1, x2,… xn)
Z = f (x1, x2, …, xn ) ® max (min)
Z = c1x1 + c2x2 + … + cnxn = Snj=1 cj xj ® max (min)
при ограничениях, которые могут быть представлены в виде системы неравенств или уравнений, записываемых в общем виде.
Построение ограничений по земельным ресурсам. Земля является главным средством производства. Состав и соотношение угодий, их качественное состояние оказывают влияние на специализацию с/х предприятий, размер отраслей производства, формирование производственных подразделений, установление типов кормопроизводства и севооборотов.
Ограничение по земельным ресурсам можно разбить на две подгруппы.
В первую подгруппу входят ограничения, связанные с использованием пашни, естественных сенокосов и пастбищ, многолетних насаждений.
При наличии в хозяйстве угодий, отличающихся по качеству, их следует представить самостоятельными ограничениями. Так, при наличии орошаемой и неорошаемой пашни вводятся два самостоятельных ограничения: по использованию орошаемой пашни и по использованию неорошаемой пашни. Если в состав естественных кормовых угодий входят улучшенные и неулучшенные, культурные, орошаемые, также необходимо ввести самостоятельные ограничения.
В проекте при определении состава угодий необходимо определить размер трансформации угодий. В таком случае в общее построение ограничений вводятся переменные, означающие размер трансформации угодий.
Математическая запись этой группы ограничений в виде символов может быть представлена в следующем виде (в структурной модели типовой задачи):
Snj=1 xj£bi + xik, Sjxj£bk - xki,
где xj –площади искомых с/х культур
bik – площади с/х угодий i-го вида
xi – площадь k- го вида угодий, подлежащая трансформации в i – ый вид.
Во вторую группу ограничений по земельным ресурсам входят ограничения по структуре использованию пашни. Здесь необходимо учесть агробиологические и агротехнические требования к возделываемым культурам, их чередованию в схемах севооборотов. Для этого по основным культурам необходимо учесть удельный вес их к общей площади посевов, по ряду культур необходимо соблюдение определенных пропорций. Условия, учитывающие требования севооборотов, могут быть выражены различными способами, взаимно дополняющими друг друга.
Отдельными ограничениями могут быть выражены соотношения между группами культур или отдельными культурами, если они связаны между собой.
Построение ограничений по кормовым ресурсам. Баланс кормов является одним из важных этапов экономического обоснования проекта землеустройства. Баланс кормов позволяет установить наиболее оптимальное соотношение растениеводства и животноводства, посевов кормовых культур , установить тип кормопроизводства. Существует несколько способов введения ограничений по кормовым балансам
Наиболее распространенный способ, в котором вводятся ограничения в кормовых единицах в целом и по отдельным видам кормов. Сущность ограничения состоит в том, что производство кормов не должно быть меньше потребности в них.
В математических символах это записывается так (в структурной модели типовой задачи):
-Sj=L1j=L2 dij xj + Sj=n2j=n1 vij xi £ 0,
где -Sj=L1j=L2 dijxj означает выход кормов в количестве dij – с одного гектара i-го вида корма по i-й культуре с площади xj, где j изменяется от L1 до L2 - число кормовых культур; j ' Ql
Snj=i+l vijxj - потребность в кормах при норме кормления одной головы vij, при i-м виде корма для j-го вида скота и поголовье скота xj, где j – от n1 до n2 –число видов скота. jÎ Qn
Подобным образом строятся ограничения по отдельным видам кормов. Покупные корма, переходящий запас кормов записываются в правой части ограничения как ресурс(A1).
S j=L1 j=L2 dhjxj + Sj=n2j=n1 vhjxj £ Ah + xh ,
-Sj=L2j=L1 dfjxj + Sj=n2j=n1 + vfj xj £Af– xf
fÎQf hÎQh
где xh- дополнительно приобретаемые, а хf – продаваемые корма.
Построение ограничений по трудовым ресурсам характеризуют обеспеченность рабочей силой, которая оказывает решающее влияние на уровень интенсивности ведения хозяйства и его производственных подразделений. В ограничении по труду в левой части неравенства находится потребное количество рабочей силы, в правой- фонд рабочего времени хозяйства в целом, или отдельного его подразделения.
Для хозяйств с большой неравномерностью использования трудовых ресурсов целесообразно вводить ограничения с детализацией по наиболее напряжённым периодам.
В общем виде ограничения по трудовым ресурсам могут быть записаны:
Snj=1 stjxj £ St ,
где stj- затраты труда в t-й период для j-й отрасли производства;
St- фонд рабочего времени в t-й период.
При недостатке трудовых ресурсов и дополнительном привлечении их в напряжённый период потребное количество необходимых дополнительных трудовых ресурсов определяется в ходе решения задачи, при этом ограничение будет записано в следующем виде:
Snj=l stj xj £ St + xt,
где xt- дополнительно привлекаемая рабочая сила(в чел.-днях или чел.-ч.).
Ограничения по потребности в с/х технике, по капитальным вложениям, по распределению удобрений подобны ограничениям по трудовым ресурсам.
Построение ограничений по использованию органических удобрений в пересчете на гумус. Данный тип ограничения характеризует баланс гумуса в почве, что предполагает: 1) внесение органических удобрений, поступающих с животноводческих ферм и других источников его поступления; 2) учет выноса или накопления гумуса за счет корневых остатков с/х культур и растений.
Математическая запись этого ограничения следующая:
Slj=l qjxj £ Sj=n2j=n1 wjxj + xq + Q
или
Slj=lqjxj - Snj=l+i wjxj – xq £ Q, (+,- многолетние травы, сенокосы, пастбища)
где qj – коэффициенты, учитывающие вынос или накопление органических веществ под посевами сельскохозяйственных культур, в пересчете на гумус;
wj – выход навоза с 1 головы скота в год, в пересчёте на гумус;
xq - дополнительное привлечение органических удобрений;
Q – наличие органических удобрений, в пересчёте на гумус.
Аналогично этому составляются ограничения по использованию минеральных удобрений(азотных, фосфорных, калийных).
Математическая формулировка
S1j=l yijxj £ Yi,