Анализ и прогнозирование экономического состояния сельскохозяйственного предприятия с использованием ГИС-технологий

К.В. Воробьев, Е.В. Понькина

Специалисты хозяйства при разработке и принятии решений по управлению производством используют следующие потоки информации:

• Статистическая информация (экспликация земель сельскохозяйственного назначения, урожайность культур по отдельным земельным участкам, валовой сбор продукции, затраты на производство и пр.).
• Опытные данные (содержание питательных веществ в почве, выявление участков подверженных эрозии, солончаков, кислых почв и пр.).
• Картографическая информация (карты местности, тематические карты, характеризующие качество сельхозугодий, используемую систему севооборотов и пр.).

Конечный результат производства продукции растениеводства зависит от множества факторов и количественно и качественно интегрирует в себе результаты производства по отдельным участкам земли. Эффективность использования конкретного участка земли во многом определяется его пространственным расположением. Поэтому при принятии решений по управлению сельхозпроизводством необходимо использовать пространственный анализ эффективности производства продукции растениеводства.

Целью сельскохозяйственного производства является не только получение максимальной прибыли, но и обеспечение расширенного воспроизводства основных средств. В связи с этим при управлении сельхозпроизводством важными являются оперативный анализ состояния сельхозугодий, анализ уровня воспроизводства почвенного плодородия и их учет при разработке управленческих решений.

В рыночной экономике существенное значение имеет возможность проиграть различные экономические ситуации и оценить наиболее вероятные последствия принятия управленческого решения. В настоящее время на рынке программных продуктов не представлено специализированной системы, позволяющей проводить анализ текущего состояния сельскохозяйственного предприятия, выполнять прогноз основных экономических показателей производства и оценку интервалов их изменений.

Выше описанный комплекс проблем определяет необходимость решения следующих задач:

1. разработка методики моделирования производства и реализации продукции растениеводства;
2. разработка методики проведения сценарных расчетов для оценки возможных интервалов значений экономических показателей;
3. разработка программного комплекса, позволяющего объединить возможности пространственного анализа и результаты сценарных расчетов.

В данной статье рассматривается некоторый этап работы, посвященный решению указанных задач.

Разработанные авторами методики моделирования и проведения сценарных расчетов подробно рассматривались в работе [1], поэтому кратко остановимся на их описании.

Основу методики моделирования производства и реализации продукции растениеводства составляет методика расчета нормативов затрат и урожайности. На основе значений нормативов осуществляется прогноз затрат на производство культур и урожайности. Остальные экономические показатели рассчитываются по принятым аналитическим зависимостям. Расчет основных экономических показателей производства продукции растениеводства проводится по благоприятному, среднему и неблагоприятному сценариям.

Остановимся подробнее на описании программного комплекса для оценки и прогнозирования экономического состояния сельскохозяйственного предприятия.

Программный комплекс состоит из трех основных блоков:

1. Блок картографирования.
2. Блок ведения атрибутивной информации и базы статистических данных.
3. Блок имитационного моделирования.

Между выделенными блоками программного комплекса поддерживается связь и производится обмен данными (см. рис. 1).

Блок картографирования обеспечивает сбор, хранение, обработку и отображение пространственных данных. Разработка данного блока проводилась в среде ArcView GIS. В качестве картографических материалов могут выступать топографическая карта местности, аэрофотоснимки и прочие источники.

Блок ведения атрибутивной информации и базы статистических данных разработан в среде Microsoft Access. Источниками атрибутивных данных являются результаты полевых опытов, статистическая и бухгалтерская отчетность хозяйства.

Блок имитационного моделирования реализован в среде Microsoft Excel. Основной функцией данного блока является выполнение прогнозов и расчет итоговых значений экономических показателей для выделенных сценариев.

Условно взаимодействие между блоками приведено на рис 1. Обозначения W, D, R на рисунке 1 изображают процесс обмена информацией об объекте.

В блоке 1 (ArcView Gis) производится подготовка исходной карты объекта, описываются участки земель по использованию и назначению. В нем формируется сообщение W для пересылки в блок 2 (MS Access), которое содержит данные по площади участков, типу произрастаемой растительности, порядковый номер участка в выделенной группе земель, расстояние до ближайшего населенного пункта или склада. На основании этих данных в блоке 2 производится расчет структуры земельного фонда, структуры посевных площадей и пр. и осуществляется ввод данных, характеризующих почвенный покров, степень подверженности влиянию негативных процессов по выделенным участкам земель. Затем подготовленные данные передаются в блок 3 (MS Excel), где производится прогноз основных экономических показателей сельскохозяйственного производства. Результаты расчета в виде сообщения R передаются в блок 2. Сообщение D изображает обратную пересылку результатов вычислений, проведенных в блоках 2 и 3, по которым с помощью растрово-векторного преобразования и других методов и технологий создаются цифровые пространственно-временные картографические модели.

Рассмотрим реализацию приведенной схемы программного комплекса на примере хозяйства ЗАО "Тальменское" Тальменского района Алтайского края.

Исходной картографической основой выступила топографическая карта местности с нарезкой полей. На ее основе разработана электронная карта местности, содержащая слои озера, реки, мелкие реки, дороги, земли населенных пунктов, лесополосы, участки. Полученная картографическая основа была дополнена атрибутивной базой данных. В качестве исходных атрибутивных данных по каждому рабочему участку сельскохозяйственных угодий использовались данные системы земледелия, разработанной и утвержденной Алтайским предприятием ЗАПСИБНИИГИПРОЗЕМ. На основании установленной системы земледелия конкретного участка построены карты севооборотов (см. рис. 2), карты структуры посевных площадей на следующие пять лет с учетом последовательности культур в севообороте. На основании структуры посевных площадей, проведен расчет затрат на производство продукции, валового сбора, окупаемости затрат и других экономических показателей. Реализована возможность получения тематических карт, характеризующих рабочие участки по типам почв, механическому составу, содержанию питательных веществ, содержанию гумуса, величине кислотно-щелочного баланса, которые существенно влияют на выбор системы обработки почвы участка и перечня возделываемых культур.

Анализ доходности производства по рабочим участкам проводится в ГИС с использованием показателей притока выручки от реализации продукции, окупаемости затрат на производство (см. рис. 3) и др. Расчет данных показателей проводится при среднем сценарии развития производства. На рисунке 3 приводится часть карты, характеризующая рабочие участки по величине окупаемости затрат на производство по исходному периоду времени и на следующие пять лет. Расчет данного показателя проводится по основным товарным культурам и отсутствие значения в одном из лет означает, что в данном году на выделенном участке земли возделывалась культура, не относящаяся к группе товарных культур.

Предлагаемая система поддержки принятия решений по управлению сельскохозяйственным предприятием обладает следующими достоинствами:

1. Реализована возможность проведения пространственного анализа эффективности сельскохозяйственного производства.
2. В процессе принятии решений по управлению производством производится интеграция пространственной и экономической информации.
3. Оперативное получение необходимой информации.
4. Реализована возможность прогнозирования экономического состояния сельхозпредприятия для конкретного управленческого решения и оценка его максимальных и минимальных производственных возможностей.

1. АПК Алтайского края: состояние, проблемы и основные направления социально-экономического развития отрасли. / Под ред. А.М. Зубахина, Н.М. Оскорбина, Е.И. Роговского. - Барнаул: Изд. Алт. ун-та, 2001. - 114 с.