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1、生猪养殖场的经营管理2021高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范C题生猪养殖场的经营管理某养猪场最多能养10000头猪，该养猪场利用本人的种猪进行繁育。养猪的一般经过是：母猪配种后怀孕约114天产下乳猪，经过哺乳期后乳猪成为小猪。小猪的一部分将被选为种猪其中公猪母猪的比例因配种方式而异，长大以后承当养猪场的繁衍任务；有时也会将一部分小猪作为猪苗出售以控制养殖规模；而大部分小猪经阉割后养成肉猪出栏见图1。母猪的生育期一般为35年，失去生育能力的公猪和母猪将被无害化处理掉。种猪和肉猪天天都要消耗饲料，但种猪的饲料成本更高一些。养殖场根据市场情况通过决定留种
2、数量、配种时间、存栏规模等优化经营策略以提高盈利水平。请采集相关数据，建立数学模型回答下面问题：图1.猪的繁衍经过1.假设生猪养殖成本及生猪价格保持不变，且不出售猪苗，小猪全部转为种猪与肉猪，要到达或超过盈亏平衡点，每头母猪每年平均产仔量要到达多少？2.生育期母猪每头年产2胎左右，每胎成活9头左右。求使得该养殖场养殖规模到达饱乳猪小猪肉猪母猪公猪猪苗和时，小猪选为种猪的比例和母猪的存栏数，并结合所采集到的数据给出详细的结果。3.已知从母猪配种到所产的猪仔长成肉猪出栏需要约9个月时间。假设该养猪场估计9个月后三年内生猪价格变化的预测曲线如图2所示，请根据此价格预测确定该养猪场的最佳经营策略，计算
3、这三年内的平均年利润，并给出在此策略下的母猪及肉猪存栏数曲线。图2三年价格预测曲线横坐标讲明：以开场预测时为第一年，D2表示第二年，依次类推。摘要运筹学是一门以人机系统的组织、管理为对象，应用数学和计算机等工具来研究各类优先资源的合理规划使用并提供优化决策方案的科学。通过对数据的调查、采集与统计分析，以及详细模型的建立。采集和统计上述拟定之模型所需要的各种基础数据，并最终将数据整理构成分析和解决问题的详细模型。这次课程设计的题目是紧跟如今人们生活的节拍，与人们的日常生活息息相关的营养搭配问题。在下文中，我将对如今人们生活所严密接触的一些食物的各种营养价值做一统计并列出表格，同时针对怎样搭配食用
4、各种食物问题做一具体的介绍。如在我们天天所吃的食物中，如何吃能够得到最好的营养，并且花费最少，同时也让我们了解到各种食物所含有的各种营养素的不同，并由此得出平衡搭配的最佳营养方案。在建立这个数学模型的经过中，我运用的是线性规划的知识，建立好模型之后，再运用运筹学软件即Lindo软件对其进行求解同时对结果做一分析，最后得出较为适宜的最优选择。进而实现真正在人们的饮食中起到一定的参考作用。关键词：运筹学，营养搭配，营养价值，线性规划，数学模型，最优选择，Lindo软件目录第一章绪论(3)1.1研究的背景(3)1.2研究主要内容与目的(3)1.3研究的意义(4)第二章模型的建立(5)2.1基础数据的
5、建立(5)2.2变量的设定(5)2.3目的函数的建立(5)2.4约束条件确实立(6)2.4.1人体天天所需的营养需求约束(6)2.4.2天天购买食物的费用约束(6)2.4.3天天食物的购买量约束(6)2.4.4实际条件约束及目的约束(7)2.5模型的建立(7)第三章模型的求解及解的分析(8)3.1模型的求解(8)3.2模型的分析与评价(10)第四章结论与建议(10)4.1研究结论(10)4.2建议与对策(10)参考文献(11)第一章绪论1.1研究的背景在社会物质比拟丰富，科技水平日益提高的今天，随着人们对健康的关注，食物的营养高低越来越受重视，人们也越来越注重一种高档次的生活方式。健康则是重中
6、之重，不仅要吃健康的食物，而且还注重营养的搭配，而作为我们生活中最重要的一日三餐的搭配，三餐的营养对我们的健康至关重要，所以天天怎样搭配食物才能够健康有营养成为很多人研究和讨论的话题，而本课题研究的内容就是关于营养搭配的，天天应该如何选择食物。有人将当前人们在饮食方面的追求，概括为“吃杂，吃粗，吃野几大特点，从营养学角度来看，还是应该讲这些特点相结合，合理搭配，可能会更符合人们对各种营养的需求。一方面，做到天天吃的少，营养又好，另一方面做到，吃得多，但又不担忧高血脂，高血压等等。有资料称，营养过剩和生活方式疾病已成为威胁人类健康的头号杀手。各种致命和慢性病如肥胖、高血压、冠心病等，都是本人吃出
7、来的。膳食构造不合理以及垃圾食品的入侵是导致文明病的放生的最大的原因。我国劳动人民在与自然界的长期斗争中，留下了很丰富的饮食文化，有待于用当代科学理论和技术去开掘、提高。比方，南方有些地区讲究把鳝鱼与藕合吃。原来鳝鱼含有粘蛋白和粘多糖，能促进蛋白质吸收和利用，它又含有比拟丰富的完全蛋白质，属酸性食物；藕则含有丰富的天冬酰胺和酪氨酸等特殊氨基酸，以及维生素B12和维生素C，属碱性食物。这一酸一碱，价值两者营养的互补，对维持机体的酸碱平衡起着很好的作用。实际上，我国人民长期以来所构成的烹调习惯，有很多是属于酸性食物和碱性食物搭配的。总的看来，动物性食物属酸性，而绿叶菜等植物性食物属碱性，这两类食物
8、的搭配对人体的好处是显而易见的，也是荤素搭配的优点所在。因而，一些西方的科学家竭力推广中国的菜肴搭配和烹调方式。合理营养是健康的基石,不合理的营养是疾病的温床。固然有些疾病是由于生活方式等多种因素作用所致,但膳食构造不合理、肥胖、营养不平衡是其中十分重要的因素。我们一定要改变旧的传统观念,树立科学的营养健康理念,真正做到合理营养和平衡膳食。1.2研究的主要内容和目的如图下面是一个食物内富含各种营养的统计表，根据下面表，请计算假如人体在天天要摄入55g蛋白质，3000kcal热量，800mg钙，740ug维生素A和200mg维生素E的情况下，我们应该怎样用下面食物来搭食用能够到达营养的最佳搭配。
9、另外，由于不能营养不平衡，所以天天都要食用一定量的肉和蔬菜，现规定天天用于买肉的花费不得超过5元，用于买菜的花费不得少于10元。天天食用大米不得超过1kg，白菜不得超过2kg，菠菜不得超过2kg。表1食物内富含各种营养的统计表序号食品名称蛋白质g热量kcal钙mg维生素Aug维生素Emg价格1猪肉5010004004404142鸡蛋608002005002063大米2090030010534白菜102005001001925鸡肉20016001004807106带鱼180130700300857绿豆24032060022011078黄豆360360170037019049蘑菇150200500
10、206310菠菜3024010204000172营养需求553000800750200通过观察以上表，我们能够发现各种食物中所富含的蛋白质、维生素和热量等是截然不同的，所以假如我们只食用肉类就会缺乏维生素E，而假如只食用蔬菜类就会缺少热量，无论哪一点都是不健康的做法，所以合理搭配食物就成为了我们主要需要研究的问题。1.3研究的意义对人们来讲健康对于人的身体来讲是至关重要的，而我们的健康在绝大程度上取决于食物中的营养，营养是从外界摄取的食物经过消化加工以后为我们人体所吸收的物质。所以合理膳食就显得尤为重要。蛋白质就是人体不可缺少的物质之一，蛋白质能够促进生长发育，维持毛细血管的正常浸透性并提供热
11、能缺乏时还可能会导致生长发育缓慢等各种问题。而维生素也是人体的必需物，维生素是维持人体生命活动经过所必需的一类微量的低分子有机化合物。在能量产生的反响中以及调节及机体物质代谢经过中起着特别重要的作用。固然人体只需少量既能够知足生理需要，但绝不能缺少，否则可引起相应的维生素缺乏症，进而危害健康。营养科学告诉我们，任何一种食物都能够提供某些营养物质，关键在于调配多种具有不同特点的食物组成合理的饮食。各种事物都有不同的营养特点，必须合理的搭配才能得到全面营养。第二章模型的建立2.1.基础数据确实定经过对采集的数据进行整数化和标准化后得出的数据如上表所示2.2.变量的设定设1x表示天天购入猪肉的千克数
12、；2x表示天天购入鸡蛋的千克数；3x表示天天购入大米的千克数；4x表示天天购入白菜的千克数；5x表示天天购入鸡肉的千克数；6x表示天天购入带鱼的千克数；7x表示天天购入绿豆的千克数；8x表示天天购入黄豆的千克数；9x表示天天购入蘑菇的千克数；10x表示天天购入菠菜的千克数；Z表示最小费用2.3.目的函数的建立求天天花费的最小费用12345678910146321057432MINZxxxxxxxxxx=+2.4限制条件确实定2.4.1人体天天所需的营养需求约束由人体天天需摄入55g蛋白质的限制条件可得12345678910506020202001802403601503055xxxxxxxxx
13、x+由人体天天需摄入3000kcal热量的限制条件可得12345678910100080090020016001303203602002403000xxxxxxxxxx+由人体天天需摄入800mg钙的限制条件可得1234567891040020030050010070060017005001020800xxxxxxxxxx+由人体天天需摄入750ug维生素A的限制条件可得1234567891044050010100480300220370204000750xxxxxxxxxx+由人体天天需摄入200mg维生素E的限制条件可得1234567891042051978110190617200xxxx
14、xxxxxx+2.4.2天天购买食物的费用约束由买肉类的花费不得超过五元可得12561461055xxxx+2.4.3天天食物的购买量约束由大米不得超过1kg可得31x102x天天花费的最小费用为12345678910146321057432MINZxxxxxxxxxx=+2.5模型的建立有以上的限制条件和题目要求可得此题的数学模型如下12345678910146321057432MINZxxxxxxxxxx=+12345678910506020202001802403601503055xxxxxxxxxx+1234567891010008009002001600130320360200240
15、3000xxxxxxxxxx+1234567891040020030050010070060017005001020800xxxxxxxxxx+1234567891044050010100480300220370204000750xxxxxxxxxx+1234567891042051978110190617200xxxxxxxxxx+12561461055xxxx+31x第三章模型的求解及解的分析3.1模型的求解利用Lindo软件对其进行求解，结果如下LPOPTIMUMFOUNDATSTEP14OBJECTIVEFUNCTIONVALUE1)20.66667VARIABLEVALUEREDUC
16、EDCOSTX10.00000013.777778X20.0000001.777778X31.0000000.000000X42.0000000.000000X50.5000000.000000X60.0000007.444445X70.0000003.444444X81.1666670.000000X90.0000000.777778X102.0000000.000000ROWSLACKORSURPLUSDUALPRICES2)565.0000000.0000003)0.000000-0.0111114)4573.3334960.0000005)8131.6665040.0000006)10
17、2.1666640.0000007)0.0000000.7777788)2.6666670.0000009)0.0000000.00000010)0.0000000.00000011)1.0000000.00000012)2.0000000.00000013)0.5000000.00000014)0.0000000.00000015)0.0000000.00000016)1.1666670.00000017)0.0000000.00000018)2.0000000.00000019)0.0000007.00000020)0.0000000.22222221)0.0000000.666667NO
18、.ITERATIONS=14灵敏度分析：RANGESINWHICHTHEBASISISUNCHANGED:OBJCOEFFICIENTRANGESVARIABLECURRENTALLOWABLEALLOWABLECOEFINCREASEDECREASEX114.000000INFINITY13.777778X26.000000INFINITY1.777778X33.0000007.000000INFINITYX42.0000000.222222INFINITYX510.0000002.962963INFINITYX65.000000INFINITY7.444445X77.000000INFIN
19、ITY3.444444X84.0000001.4000000.400000X93.000000INFINITY0.777778X102.0000000.666667INFINITYRIGHTHANDSIDERANGESROWCURRENTALLOWABLEALLOWABLERHSINCREASEDECREASE255.000000565.000000INFINITY33000.000000INFINITY193.5789344800.0000004573.333496INFINITY5750.0000008131.666504INFINITY6200.000000102.166664INFINITY75.0000001.2199815.000000810.0000002.666667INFINITY90.0000000.000000INFINITY100.0000000.000000INFINITY