Энергоемкость производства продукции молочно-мясного скотоводства в хозяйствах Ульяновской области

Молочно-мясное скотоводство представляет собой энергоемкую отрасль сельскохозяйственного производства. Энергопотребление в скотоводстве базируется на энергозатратах живого труда, кормов, электрической и тепловой энергии, жидкого и твердого топлива [2]. Увеличение объемов производства требует 2-4% дополнительного расхода топлива или электроэнергии.

Производительность труда в данной отрасли определяется уровнем механизации производственных процессов, в этой связи комплексная механизация в сочетании с внедрением энергосберегающей техники и технологий является важнейшим условием роста эффективности производства.

Молочно-мясное скотоводство является низкоэффективной отраслью животноводства: уровень рентабельности производства молока составляет всего лишь 20%, а уровень убыточности производства говядины – 24%. Одной из основных причин этого является необоснованный рост цен на энергоносители и продукцию промышленных производств, используемую в сельском хозяйстве.

Таким образом, становится очевидным , что для выхода животноводческой отрасли в целом, и молочно-мясного скотоводства в частности, из кризисного состояния необходима разработка и реализация комплекса мероприятий, направленных на сокращение энергоемкости производства.

Решение указанной задачи предполагает выделение двух взаимосвязанных направлений. Первое – совершенствование структуры энергопотребления, то есть замена дорогостоящих традиционных энергоносителей доступными возобновляемыми источниками энергии. Второе – совершенствование технологических процессов, направленное на снижение энергопотребления при их выполнении [3].

В рамках второго направления особую актуальность приобретает анализ факторов, определяющих удельную энергоемкость продукции.

Основными видами продукции молочно-мясного скотоводства Ульяновской области являются молоко и прирост живой массы КРС на выращивании и откорме. Исходя из этого, главной целью проделанной работы является исследование факторов, влияющих на удельную энергоемкость молока и прироста живой массы КРС и выявление наиболее значимых.

Анализ удельной энергоемкости молока проводился по совокупности, состоящей из 40 сельскохозяйственных предприятий. В качестве определяющих факторов были выбраны следующие:

• -    X₁ – плотность поголовья молочного скота, гол/100 га с.х. угодий;

• -    X 2 – годовой удой молока от одной коровы, ц;

• -    X 3 – удельный объем потребления электроэнергии в расчёте на одну голову, кВт/ч;

• -    X₄ – удельный объем потребления нефтепродуктов в расчёте на одну голову, кг;

• -    X₅ – удельный объем затрат труда на производство 1 центнера молока, чел.-ч.

В ходе анализа матрицы парных коэффициентов корреляции наличие мультиколлинеарности выявлено не было, то есть зависимость между факторными признаками отсутствует. Дальнейший анализ коэффициентов парной корреляции выявил нецелесообразность присутствия в модели первого факторного признака – плотности поголовья молочного скота (Х 1 ).

Обратная умеренная связь отмечена между годовым удоем молока от одной коровы (X2) и энергоемкостью 1 центнера молока.

Влияние остальных факторов на энергоемкость 1 центнера молока прямое и умеренное.

Таким образом , в дальнейшем при построении корреляционной модели в качестве факторных признаков были использованы:

• -    X₂ – годовой удой молока от одной коровы, ц;

• -    X₃ – удельный объем потребления электроэнергии в расчёте на одну голову, кВт/ч;

• -    X₄ – удельный объем потребления нефтепродуктов в расчёте на одну голову, кг;

• -    X 5 - удельный объем затрат труда на производство 1 центнера молока, чел.-ч.

Уравнение множественной линейной регрессии примет вид:

Y= 8,978- 0,35Х 2 +0,01X 3 +0,04Х 4 +0,35X 5

Коэффициент регрессии при X₂ показывает, что с ростом годового удоя молока от одной коровы на 1 центнер энергоемкость 1 центнера молока снижается в среднем на 0,35 кг. у. т. при постоянстве удельных объемов потребления электроэнергии (X₃), нефтепродуктов (X 4 ), а также удельного объема затрат труда (X 5 ).

Коэффициент регрессии при X₃ показывает, что увеличение удельного объема потребления электроэнергии на 1 кВт/ч повлечет за собой рост энергоемкости 1 центнера молока в среднем на 0,01 кг. у. т. при постоянстве годового удоя молока от одной коровы (X 2 ), удельного объема потребления нефтепродуктов (X 4 ) и удельного объема затрат труда (X 5 ).

Коэффициент регрессии при X 4 показывает, что увеличение удельного объема потребления нефтепродуктов на 1 кг будет способствовать росту энергоемкости 1 центнера молока в среднем на 0,04 кг. у. т. при постоянстве годового удоя молока от одной коровы (X₂), удельного объема потребления электроэнергии (X₃) и удельного объема затрат труда (X 5 ).

Коэффициент регрессии при X 5 показывает, что рост удельного объема затрат труда на 1 чел.-ч приведет к росту энергоемкости 1 центнера молока на 0,35 кг. у. т. при постоянстве годового удоя молока от одной коровы (X₂), а также удельных объемов потребления электроэнергии (X₃) и нефтепродуктов (X₄).

Проверка значимости и надежности коэффициентов регрессии осуществлялась по t-критерию Стьюдента. Условием значимости и надежности коэффициентов регрессии является превышение фактических значений t-критерия Стьюдента (t₂=8,13; t₃=5,96; t₄=5,91; t₅=2,52) над табличным (t _ТАБЛ =2,021) [4]. В данной модели это условие соблюдается по всем четырем факторам. Следовательно, коэффициенты регрессии попадают в такой доверительный интервал, где не могут обратиться в ноль, то есть они статистически значимы и надежны.

Значение множественного коэффициента корреляции (R) составляет 0,91 – это означает, что связь между энергоемкостью 1 центнера молока и рассмотренными факторами (X2, X3, X4, X5) сильная.

Множественный коэффициент детерминации (R2), равный 0,833 свидетельствует о том, что вариация энергоемкости 1 центнера молока на 83,3% обусловлена вариацией исследуемых в модели факторных   признаков,   а остальные 16,7% обусловлены влиянием других случайных факторов.

Для проверки адекватности всей модели был использован F-критерий Фишера. Условием адекватности модели так же является превышение фактического значения F-критерия Фишера над табличным . Из этого следует, что модель адекватна и полученные результаты надежны, поскольку фактическое значение F-критерия Фишера составило 43,55, а табличное 2,69 [4].

Таким образом, корреляционно-регрессионный анализ позволил выявить, что наиболее значимыми факторами, определяющими энергоемкость 1 центнера молока, являются годовой удой молока от одной коровы (X₂), удельный объем потребления электроэнергии (X₃) и нефтепродуктов (X₄), а также удельный объем затрат труда (X 5 ). Кроме того, в ходе анализа было выявлено, что рост энергоемкости 1 центнера молока в большей степени обусловлен увеличением затрат труда, в этой связи целесообразно снижать энергоемкость за счет механизации и автоматизации производства, направленных в первую очередь на исключение ручного труда при раздаче кормов, доении животных и очистке помещений.

Корреляционно-регрессионная модель влияния факторных признаков на удельную энергоемкость прироста живой массы КРС на выращивании и откорме аналогична предыдущей модели.

Факторными признаками, определяющими энергоемкость 1 центнера прироста живой массы, являются:

• -    X₁ – плотность поголовья скота на выращивании и откорме, гол/100 га с.х. угодий;

• -   X 2    –   удельный   объем   потребления

электроэнергии в расчёте на одну голову, кВт/ч;

• -   X₃   –   удельный   объем   потребления

нефтепродуктов в расчете на одну голову, кг;

• - X 4 – удельный годовой прирост живой массы КРС на выращивании и откорме, кг/гол;

• - X 5 – удельный объем затрат труда на производство 1 центнера прироста живой массы, чел.-ч.

Анализ матрицы парных коэффициентов корреляции наличие мультиколлинеарности не выявил.

Как и в предыдущем случае отмечена слабая связь между плотностью поголовья на выращивании и откорме (X 1 ) и результативным признаком – энергоемкостью 1 центнера прироста живой массы. Присутствие данного факторного признака в модели нецелесообразно.

Влияние удельного объема потребления электроэнергии в расчете на 1 голову (Х2) на энергоемкость 1 центнера прироста живой массы прямое и сильное.

Зависимость энергоемкости 1 центнера прироста живой массы от удельного объема потребления нефтепродуктов (X3) следует характеризовать как прямую и умеренную .

Связь между удельным годовым приростом живой массы КРС на выращивании и откорме (Х 4 ) и энергоемкостью 1 центнера прироста обратная и умеренная.

Прямое умеренное влияние на энергоемкость 1 центнера прироста оказывает удельный объем затрат труда (Х 5 ).

Таким образом , в дальнейшем, в модели будет рассмотрено влияние удельного объема потребления электроэнергии (X₂), нефтепродуктов (X₃), удельного годового прироста живой массы КРС на выращивании и откорме (X 4 ) и удельного объема затрат труда (X 5 ) на энергоемкость 1 центнера прироста живой массы КРС на выращивании и откорме.

Уравнение множественной линейной регрессии следующее:

Y=71,136+0,08X 2 +0,89X 3 -0,44X 4 +0,09X 5

Коэффициент регрессии при X 2 показывает, что с увеличением удельного объема потребления электроэнергии на 1 кВт/ч энергоемкость 1 центнера прироста будет увеличиваться на 0,08 кг. у. т. при постоянстве удельного объема потребления нефтепродуктов (X₃), удельного годового прироста живой массы КРС на выращивании и откорме (X₄) и удельного объема затрат труда (X 5 ).

Коэффициент регрессии при X3 показывает, что увеличение удельного объема потребления нефтепродуктов на 1 кг будет способствовать росту энергоемкости 1 центнера прироста живой массы на 0,89 кг. у. т. при постоянстве удельного объема потребления электроэнергии (X2), удельного годового прироста живой массы КРС на выращивании и откорме (X4) и удельного объема затрат труда (X5).

Коэффициент регрессии при X₄ показывает, что с увеличением удельного годового прироста живой массы КРС на выращивании и откорме на 1 кг энергоемкость 1 центнера прироста живой массы будет снижаться на 0,44 кг. у. т. при постоянстве удельного объема потребления электроэнергии (X 2 ), нефтепродуктов (X₃) и удельного объема затрат труда (X 5 ).

Коэффициент регрессии при X 5 показывает, что в результате увеличения удельного объема затрат труда на 1 чел-ч энергоемкость 1 центнера прироста живой массы КРС возрастет на 0,09 кг. у. т. при постоянстве удельного объема потребления электроэнергии (X 2 ), нефтепродуктов (X₃) и удельного годового прироста живой массы КРС на выращивании и откорме (X 4 ).

Полученные коэффициенты регрессии статистически значимы и надежны, поскольку фактические значения t-критерия Стьюдента (t₂=10,1; t₃=13,6; t₄=9,94; t₅=3,61) больше табличного значения (t ТАБЛ =2,021) [4]. Другими словами коэффициенты регрессии при Х₂, Х₃, Х₄, Х₅

попадают в такие доверительные интервалы, где не могут обратиться в ноль .

Значение множественного коэффициента корреляции (R) составило 0,97. Следовательно, совокупное влияние рассмотренных факторов (X2, X3, X4, X5) на энергоемкость 1 центнера прироста живой массы сильное.

Значение множественного коэффициента детерминации (R2) составляет 0,944 – это свидетельствует о том, что вариация энергоемкости 1 центнера прироста живой массы КРС на выращивании и откорме на 94,4% обусловлена вариацией исследуемых в модели факторных признаков, а остальные 5,6% обусловлены влиянием других случайных факторов.

Условие адекватности модели соблюдается, так как фактическое значение F-критерия Фишера (F _ФАКТ =147,632) , больше табличного (F _ТАБЛ =2,69) [4]. Следовательно, полученные результаты надежны.

Таким образом, построенная корреляционнорегрессионная модель, позволяет сделать вывод о том, что наиболее значимыми факторами, определяющими энергоемкость 1 центнера прироста живой массы КРС, являются удельный объем потребления электроэнергии (X₂), нефтепродуктов (X₃), удельный годовой прирост живой массы КРС на выращивании и откорме (X₄), а также удельный объем затрат труда (X 5 ). В ходе анализа было выявлено и то, что рост энергоемкости 1 центнера прироста живой массы КРС на выращивании и откорме в большей степени обусловлен увеличением удельного объема потребления нефтепродуктов и удельного объема затрат труда, тогда как влияние удельного объема потребления электроэнергии менее значимо. В связи с этим, основным направлением снижения энергоемкости 1 центнера прироста живой массы КРС на выращивании и откорме следует рассматривать комплексную электрификацию производственного процесса, которая в первую очередь должна предполагать применение автоматизированных средств и исключение ручного труда при раздаче кормов.

Общий вывод по результатам проделанной работы заключается в том, что наибольшее влияние на удельную энергоемкость основных видов продукции молочно-мясного скотоводства оказывают факторы, которые посредством грамотной организации производственного процесса и систематического учета потребляемых энергоресурсов могут быть значительным образом оптимизированы, что позволит существенно сократить энергетические затраты.

388 с.

Теоретический и научно - практический журнал . Основан в 2005 году

Учредитель и издатель : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования « Орловский государственный аграрный Университет »

Адрес редакции : 302019, г . Орел , ул . Генерала Родина , 69. Тел .: +7 (4862) 45-40-37 Факс : +7 (4862) 45-40-64

Свидетельство о регистрации ПИ №ФС 77–21514 от 11.07.2005 г .

Сдано в набор 2.12.2011 г . Подписано в печать 13.12.2011 г . Формат 60 х 84/8. Бумага офсетная .

Гарнитура Таймс .

Объём 13,8 усл . печ . л .

Тираж 300 экз . Издательство Орел ГАУ , 302028, г . Орел , бульвар Победы , 19. Лицензия ЛР № 021325 от 23.02.1999 г .

Ж урнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ , отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций

Содерж ание номера