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文档简介

1、运 筹学 团 队 作 业peraions eearch Teawork鸡饲料配方研究河海大学文天学院 中国马鞍山论文独创性声明:本团队所呈交的论文是本团队在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽笔者所知,除了文中特不加以标注和致谢的地点外,论文中不包含其他人差不多发表或撰写过的研究成果。与本团队一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的讲明并表示了谢意。如不实,本人负全部责任。 组长(签名): 年 月 日论文使用授权讲明河海大学文天学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本团队所送交论文的复印件或电子文档,能够采纳影印、缩印或其他

2、复制手段保存论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,同意论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河海大学文天学院办理。 组长(签名): 年 月 日摘 要本论文以鸡饲料配方及其生产成本为主线,在鸡饲料产业与国民经济关系和公司自身的进展及竞争力的理论阐述的基础上,通过建立生产原料的分配及生产成本的运筹学线性规划模型,对公司将生产原料的分配多少对公司竞争力乃至整个饲料产业链的阻碍进行了深入的探讨。随着00年中国加入世界贸易组织以来,中国的养殖业得到迅猛进展,这也带动了国内饲料产业的飞速进展,如此导致了整个饲料行业的不断壮大,饲料生产行业在整个国民经

3、济所占的比重越来越大,地位得到进一步提高,越来越受到政府以及社会的关注。首先运用定性分析的方法对整个饲料生产行业进行了描述、对比;然后借助线性规划数学模型及WiQSB计算机软件,对饲料生产企业的原料分配的具体比例和生产成本情况进行了优化分析,得出企业生产原料的最优资源配置以及最低生产成本;最终结合现实进行了分析总结,对存在的问题给出了建议。本文的创新点在于:第一、创新性的利用运筹学线性规划模型来分析饲料生产企业的资源优化配置和最低生产成本;第二、利用WnQSB计算机软件来对大量数据进行处理的方法球的企业生产的最优结果。期望本研究成果能够关于饲料生产企业的资源优化配置,降低生产成本,提升市场竞争

4、力等有一定的参考价值。【关键词】:饲料生产企业 资源优化配置 生产成本 线性规划 inQSBAbstract In ths hsis, the rodution cost o chcke fedfrmatn andhe min lin, i th chckenfee idustyd naional ecnomic reatons and the ompanys o evelopn an mpeitenesso te theoreticaleplatinbasd onte roductiof merils thrgh the establshment o sibtonnd production

5、ost of eratins searc linea plning mdel, the dstrbtiono awmterls will henmber f h ompanyscomeitiveessan e whle feed cain fin-dph disussion. Wit Cia20accesin to he WO, hnsaquaculture industryhas en th rpid develpment, hi alo contributedto the apid evlopment of dometc feed idustry, tiasled to th etie f

6、ee dustry is ostanty grwng,fdmanuacuring ndustshare of te nie naonal onoycreingthe propotionofsatu hs been urther imprved, ore and more gvermentn ommunty conrns First, the mehd of qalitati nlysis i the feed mufcturin indstry is descrbed, cotrast;and the se of mahematil odelsnd WinQSB coersfte, raw m

7、aterils fo ee prdutin enterpri an th proportioof he ditribution f te pecfi cs of poducio caried ouoptizaonlysis, podtionora materil obtaiedoptimlrsrc allcaton ndtheowest poductinosts;ultmate combnation ofreaitywereanayzedand summaze, the eisting problems are alsogiven. Innvaionof tis pp is:fir, te i

8、natve useof operatons esearch lne prming moel tnalyze t feed pructionnteprses oimzete llcatioof reources nd the loeprouction costs; he scod,using nQSB comuter sftware tohanlelarge amot of datthe wahe bal theoptial prouci reslts. pecterelt f ths rsah fr feed product ntrrisesopimizth locatio of reourc

9、e, euc oduction costsndenhanc mkcometitvnes of someeerenc valu. 【Key words】:Feed prouctio enterpis Ruce optiml Aocaon of productn sts near prgrmmig WnB第一章 绪论1研究背景及意义1.1研究背景 改革开放以来,我国饲料业取得了辉煌成就。2多年来,特不近10年来,饲料工业年平均以2左右速度增长,进展成为门类比较齐全,功能比较完善的产业体系,实现了饲料产量、产值、利税和就业人数的同步增长。005年饲料产品总产量已超一亿吨。目前,我国饲料工业的进展进入

10、了成熟时期,由数量的扩张、快速进展,转向优化结构、稳步提高,所有制构成向多元化进展,企业组织向大型化、集中化方向进展,产品向名品化、系列化方向进展,产品结构也在调整。这些变化趋势,随着市场化程度的提高、竞争的加剧而日趋明显。进入“十五”后期,饲料工业进展的速度明显放慢,一些制约我国饲料工业进一步进展的瓶颈问题,如饲料原料问题、饲料企业科技、治理水平问题、饲料安全问题、政府部门的宏观治理与支持等问题逐渐暴露出来,如何面对和解决这些问题,成为“十一五”期间及之后,我国饲料工业能否实现持续、良性进展的关键。当前,饲料行业进展具有地区进展不平衡、饲料业与养殖业相互依存、饲料产品结构发生变化、饲料企业转

11、换经营策略、主原料价格波动大等特点。在资本结构方面,我国饲料业形成了以民营资本(含外资)为主的产业资本结构。从数量上看,中国目前已有30多家外资饲料企业,90的饲料企业差不多上民营企业。这种产业资本结构决定了较为开放的产业政策,并形成了竞争激烈的市场结构。我国的饲料工业仍然有着宽敞的进展前景,在“种植业一饲料业一养殖业“的产业链条中,饲料业是中间一环。饲料是进展养殖业的重要支柱,饲料加工是进展农产品加工的重要途径,饲料卫生质量是提高动物源性食品安全的重要保障。1.1.2 研究意义 饲料配方是饲料企业的核心技术之一。饲料配方的好坏,直接关系到饲料企业的经济效益。其中表现在以下两方面:第一,阻碍饲

12、料的成本。饲料配方成本直接阻碍经济效益。一般来讲,一定档次的产品,其市场价格相对再一定的幅度内波动,假如配方成本提高,则经济效益就会下降。第二,阻碍饲料的质量。配方质量,直接关系到饲料的性能,进而阻碍销量。一般来讲,配方成本提高,饲喂效果就好,然而也不绝对,这就依靠配方设计技术。 饲料是养殖业的物质基础,饲料性能直接关系到养殖业经济效益,具体表现在:第一,饲喂效果。饲料饲喂效果,直接阻碍动物生产性能(例如:平均日增重、饲料利用率),进而阻碍经济效益。第二,动物健康。饲料配方质量,直接关系到动物健康。配方设计质量不良,直接引起动物疾病,进而造成养殖业经济效益下降,甚至遭受严峻损失。 动物生产的要

13、紧目的是提供动物性食品,因此,饲料配方直接关系到人类食品安全。例如,激素问题、瘦肉精问题、疯牛病问题、抗生素问题等。 饲料配方直接关系到环境安全。配方营养素含量不平衡,动物对饲料消化利用率下降,环境污染严峻,同时,饲料中添加不安全的添加剂或添加剂量超出标准,引起环境污染,阻碍食品安全、动物安全。例如,猪日粮中,采纳5g/kg水平的高铜,要紧通过粪便进入土壤,长期施用如此的粪肥,就会阻碍作物生长。高砷日粮会引起土壤砷含量急剧上升,造成农产品卫生指标不合格。饲料是进展畜牧业和养殖业的物质基础,合理地设计畜禽饲料配方是经济利用饲料资源、提高畜牧业经济效益的要紧途径之一,因此畜禽饲料生产企业总在寻求各

14、类最佳的饲料配方。由于配置畜禽饲料的原料各异且指标繁多,如何最大限度的优化资源配置和降低生产成本,提高整个饲料生产行业的生产效率和市场竞争里,这确实是本文研究的意义所在。2相关情况综述1.2.我国饲料产业的进展20世纪50年代,随着粮油加工业的进展,一些国营畜牧场参照国外颁布的动物营养需要,生产加工所需的混合饲料。但我国的饲料工业真正起步于0年代。0年代初,我国外贸部门投资引进设备,先后在安徽蚌埠米厂、上海虹桥和桃浦等地兴建了3个颗粒饲料生产车间,加工生产槐树叶粉颗粒饲料。7年虹桥饲料车间生产的“大象牌”颗粒饲料曾远销日本、新加坡等国。197年,北京市自行设计、建设了我国第一座年产2万吨的南苑

15、配合饲料厂。自0年代末始,我国在从匈牙利、美国、日本、瑞士等国引进粉状、颗粒状饲料加工成套设备的同时,开始积极的研制工作,并展开了一系列的饲料科学研究,建立了专门的研究院所。98年国务院批准颁布的94-2000年全国饲料工业进展纲要(试行草案),标志着我国饲料工业正式纳入国民经济和社会进展序列,促进了饲料工业的大进展。189年国务院在关于当前产业政策要点的决定中,把饲料工业列为重点支持和优先进展的产业。我国饲料工业起步专门晚,比经济发达国家晚了7多年。然而进展专门快,在经历了萌芽、起步、快速进展三个时期后,现在已初步建成了包括饲料原料工业、饲料添加剂工业、饲料机械设备制造业、配合饲料工业及饲料

16、科研、教育、培训、监督、检测、信息等在内的完整的饲料工业体系,成为继美国之后的世界第二大饲料生产国。全国1979年底前建成并投产的年单班产量在2000吨以上的饲料厂仅40余座,年产配(混)合饲料9万吨。198年,我国的饲料加工企业达10多个,其中年产能力万吨以上的企业有160个,全年生产配(混)合饲料1800万吨。1991年,全国拥有时产1吨以上的饲料加工厂14个,其中时产5吨以上的有85个,全年饲料产品总产量已达350万吨。而到98年,我国拥有时产1吨以上的饲料加工企业124万家,其中时产5吨以上的饲料加工企业17家,全国饲料加工产品的总产量达到50万吨。随着我国加入世界贸易组织(WT)以来

17、,国家对饲料行业的支持空间缩小,1994年往常国家全部免征饲料企业所得税、增值税,直到目前为止国家还实行对饲料产品和畜产品的免征增值税政策。但加入W以后,这种税收爱护政策将被禁止,国家宏观调空间将会缩小。一旦饲料征收增值税,饲料成本上升,国内专门大一部分中小型企业由于规模小,设备差,效益不高,专门可能失去生存空间。 国外饲料企业的进入,必定是竞争加剧。同时国外先进的技 术和产品有利于我国饲料业整体素养的提高.入世后国外的饲料 添加剂、预混料的进口将呈现更大的优势,进一步促进我国饲料产品结构的调整和产品质量的提高加入W以后,海外科技含量较高、生产优势明显的添加剂、兽药、预混料进口量将猛增,使我国

18、饲料更好地博采世界各国之长,在添加剂、预混料方面迎头赶上,从而带动整个饲料工业的进展。1.2 我国饲料工业的特点(1)饲料业的工业化率较低。中国饲料业尽管形成了较大的生产能力,但与中国养殖业巨大的饲料消耗量相比较,工业饲料仅占所有饲料用量的30%左右,其余为农家饲料。占有养殖业绝大多数份额的一般养殖户使用工业饲料的比例较低,而是较多地使用青饲料和自配饲料。这一方面表明中国养殖业的饲料供应具有明显的半自然经济特征,另一方面也表明中国工业饲料仍有专门大的拓展空间。(2)饲料业的民营化程度高,产业竞争激烈。饲料工业是一个新兴行业,受打算经济环境的阻碍较小,其市场观念、竞争意识和应变能力相对较强,能够

19、适应市场经济环境的考验。同时,产业进入的政策壁垒、技术壁垒和投资壁垒较低,有利于民营资本和外资的进入,从而形成了以民营资本(含外资)为主的产业资本结构。从数量上看,中国目前已有300多家外资饲料企业,90%的饲料企业差不多上民营企业。这种产业资本结构决定了较为开放的产业政策,并形成了竞争激烈的市场结构。(3)相关于较大的总量规模,单个企业的平均规模较小。这与世界状况和美国情况相比可看出:世界饲料业的现状是,约8家大型饲料企业生产的配合饲料占全球总量80%,单个企业的平均生产规模为12.5万吨/年左右。美国300家饲料加工企业生产了121.4亿吨饲料,单个企业的平均生产规模为0万吨年左右。201

20、年中国饲料产品双班生产能力工504万吨,实际生产了706万吨饲料,但有1105家饲料加工企业。每个企业平均生产能力仅为工26万吨/年,每个企业平均实际产量仅为0.66万吨/年。在676l家配合饲料加工企业中,时产吨(含5吨)以上的企业只有95家。1.3研究内容和研究方法1.3.1研究内容 本文首先介绍了线性规划数学模型的相关概念以及建模的步骤,然后利用用iSB软件分析了公司饲料的最优生产和最低生产成本之间的关系。 本文的具体组织结构如下: 第一章为绪论部分,简要论述了本文的研究背景及意义,提出了建立数学模型分析公司饲料生产的最优配方和生产成本,给出研究目的,同时安排了文章的组织结构。 第二章给

21、出与数学建模的相关差不多概念和理论基础,对线性规划和单纯形法的相关差不多概念和具体内容作了详细讲明。第三章通过建立数学模型,借助计算机软件来分析公司的最优配料方案和最低生产成本,结合相关数据进行灵敏度分析,指导公司进行生产方案的不断改变。 第四章是本文的一个总体性结论及感受。1.2 研究方法(1)可行性与可操作性相结合饲料配方与生产成本的关系研究,应以理论分析为基础,但在实际应用中往往受到资料来源和数据支持的制约。因此,还必须以具有一定的现实统计数据作为研究的基础依据。(2) 动态性与静态性相结合作为一个系统,饲料配方和价格对生产成本的阻碍是不断变化着的,是动态与静态的相对统一。因此,饲料配方

22、与生产成本之间的关系,也应该是动态与静态的统一,既要有静态指标,也要有动态指标。()定性分析与定量分析相结合研究饲料配方与生产成本的关系,往往会涉及到众多的因素、纷繁的联系、多个变量等各方面的问题,要想从总体上取得最优化结果只有尽力将各方面的关系数学化。(4) 实证分析与规范分析相结合实证分析与规范分析是一个问题的两个方面,它们相辅相成。实证分析要紧研究经济现象“是什么”,而规范分析要紧是研究经济现象“应该是如何样的”。(5) 数学模型采纳线性规划建立饲料配方对生产成本阻碍的数学模型,通过计算机软件进行计算,得出饲料配方对生产成本阻碍的量化数据。第二章 数学模型的相关理论基础2.1 线性规划2

23、.1.1差不多概述线性规划是运筹学中研究较早、进展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学治理的一种数学方法。在经济治理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与打算的改进,即合理安排人力物力资源。线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好。一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件

24、、目标函数是线性规划的三要素。21.2线性规划的模型建立、从实际问题中建立数学模型一般有以下三个步骤: 依照阻碍所要达到目的的因素找到决策变量; 由决策变量和所在达到目的之间的函数关系确定目标函数; 由决策变量所受的限制条件确定决策变量所要满足的约束条件。 2、所建立的数学模型具有以下特点:每个模型都有若干个决策变量(X1,2,X3,),其中为决策变量个数。决策变量的一组值表示一种方案,同时决策变量一般是非负的;目标函数是决策变量的线性函数,依照具体问题能够是最大化(max)或最小化(mn),二者统称为最优化(t);约束条件也是决策变量的线性函数。 当我们得到的数学模型的目标函数为线性函数,约

25、束条件为线性等式或不等式时称此数学模型为线性规划模型。 例:生产安排模型:某工厂要安排生产、两种产品,已知生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原材料的消耗,如表所示,表中右边一列是每日设备能力及原材料供应的限量,该工厂生产一单位产品可获利2元,生产一单位产品可获利3元,问应如何安排生产,使其获利最多? 解: 1、确定决策变量:设X1、2分不为产品、的生产数量; 2、明确目标函数:获利最大,即求2X1+3X2最大值; 3、所满足的约束条件: 设备限制:X128 原材料A限制:4116 原材料限制:4X21 差不多要求:X1,X20 用m代替最大值,.(suctto 的简写)代替约束条件,则该模

26、型可记为: MaxZ=21X 1X8 4X1 16 4X2 12 ,X2 0 2.2线性规划的解法求解线性规划问题的差不多方法是单纯形法,现在已有单纯形法的标准软件,可在电子计算机上求解约束条件和决策变量数达 1000个以上的线性规划问题。为了提高解题速度,又有改进单纯形法、对偶单纯形法、原始对偶方法、分解算法和各种多项式时刻算法。关于只有两个变量的简单的线性规划问题,也可采纳图解法求解。这种方法仅适用于只有两个变量的线性规划问题。它的特点是直观而易于理解,但有用价值不大。通过图解法求解能够理解线性规划的一些差不多概念。关于一般线性规划问题: in z=C S.T.AX b X=0其中为一个m

27、*n矩阵。 若A行满秩 则能够找到基矩阵B,并查找初始基解。 用N表示对应于的非基矩阵。则规划问题可化为: 规划问题2: Min z=CB BCNX S.T. B N XN b (1) XB =, XN = 0 (2) (1)两边同乘于-1,得 XB +-1 N XN B-1 b 同时,由上式得XB = B-1b -B-N,也代入目标函数,问题能够接着化为: 规划问题3: Min z=CBB b + ( CN CB B- ) XN S. XB+B1 N B-1 b (1) B = 0, XN = 0 (2) 令:B-1N,b:= B1 b, B B-1,= C -CBB-1 N,则上述问题化为

28、规划问题形式4: Min z= XN . B+ XN= (1) XB = 0,N= 0(2) 在上述变换中,若能找到规划问题形式4,使得b=,称该形式为初始基解形式。 上述的变换相当于对整个扩展矩阵(包含C及A) 乘以增广矩阵 。因此重在选择B,从而找出对应的C。 若存在初始基解 若= 0 则z。同时,令XN = ,X = b,这是一个可行解,且现在z=,即达到最优值。因此,现在能够得到最优解。 若 = 0不成立 能够采纳单纯形表变换。 中存在重量0。这些负重量对应的决策变量编号中,最小的为j。N中与j对应的列向量为Pj。 若Pj 。 q+i*(aq,/a,)0,其中!=i。即q=/ ai,

29、* q,。 n 若,j,则需要q / q,j =i/ai,j。因此,要选择使得i/ai,最小。 假如这种方法确定了多个下标,选择下标最小的一个。 转换后得到规划问题4的形式,接着对进行推断。由于基解是有限个,因此,一定能够在有限步跳出该循环。 22单纯形法求解线性规划问题的通用方法。单纯形是美国数学家G丹齐克于19年首先提出来的。它的理论依照是:线性规划问题的可行域是 n维向量空间Rn中的多面凸集,其最优值假如存在必在该凸集的某顶点处达到。顶点所对应的可行解称为差不多可行解。单纯形法的差不多思想是:先找出一个差不多可行解,对它进行鉴不,看是否是最优解;若不是,则按照一定法则转换到另一改进的差不

30、多可行解,再鉴不;若仍不是,则再转换,按此重复进行。因差不多可行解的个数有限,故经有限次转换必能得出问题的最优解。假如问题无最优解也可用此法判不。 依照单纯形法的原理,在线性规划问题中,决策变量(操纵变量)x,x2,xn的值称为一个解,满足所有的约束条件的解称为可行解。使目标函数达到最大值(或最小值)的可行解称为最优解。如此,一个最优解能在整个由约束条件所确定的可行区域内使目标函数达到最大值(或最小值)。求解线性规划问题的目的确实是要找出最优解。 最优解可能出现下列情况之一:存在着一个最优解;存在着无穷多个最优解;不存在最优解,这只在两种情况下发生,即没有可行解或各项约束条件不阻止目标函数的值

31、无限增大(或向负的方向无限增大)。 单纯形法的一般解题步骤可归纳如下:把线性规划问题的约束方程组表达成典范型方程组,找出差不多可行解作为初始差不多可行解。若差不多可行解不存在,即约束条件有矛盾,则问题无解。若差不多可行解存在,从初始差不多可行解作为起点,依照最优性条件和可行性条件,引入非基变量取代某一基变量,找出目标函数值更优的另一差不多可行解。按步骤进行迭代,直到对应检验数满足最优性条件(这时目标函数值不能再改善),即得到问题的最优解。若迭代过程中发觉问题的目标函数值无界,则终止迭代。 用单纯形法求解线性规划问题所需的迭代次数要紧取决于约束条件的个数。现在一般的线性规划问题差不多上应用单纯形

32、法标准软件在计算机上求解,关于具有10个决策变量和14个约束条件的线性规划问题已能在计算机上解得。2. 数学模型的建立.31用单纯形法求解单纯形法是一种迭代算法,其差不多原理及要紧步骤是:首先设法找到一个(初始)基可行解,然后再依照最优性理论推断那个基可行解是否最优解。若是最优解,则输出结果,计算停止;若不是最优解,则设法由当前的基可行解产生一个目标值更优的新的基可行解,再利用最优性理论对所得的新基可行解进行推断,看其是否最优解,如此就构成一个迭代算法。由于差不多可行解只有有限个,而每次目标值都有所改进,因而必可在有限步内终止。假如原问题确有最优解,必可在有限步内达到,且计算量大大少于穷举法;

33、若原问题无最优解,也可依照最优性理论及时发觉,停止计算,幸免错误及无效运算。回忆往常的产品生产问题.约束条件: 原料限制: 工时限制: 非负条件: x1, x ,x3, x40令 得5可用i(i,4) 的线性组合表示 xi视为系数, 存在无穷组x可使上式成立. 现在的目标是为找到使目标函数有最优值的最优组xi.因5是二维向量, 可用两个线性无关的向量的线性组合表示, 则系数xi是唯一确定的, 对应于差不多解 (注: 差不多解和差不多可行解的关系).例: 得 那个地点定义为基变量, 定义为基向量单纯形法的差不多原理: 不断地更换基变量和基向量(对应于不断地更换顶点). 这种变换是在对应于可行区域

34、顶点的各组差不多可行解中找出最优解. 查找起始点:做为基向量,差不多矩阵为易得 以及 对应于A点, 目标值z=-z-6x142=0 (即两种产品均未安排生产)目标是通过选xi (i=1,,4) 使z增长(或使-z减少)最快. x1增加一个单位,使-z减少6个单位,x2增加一个单位,使z减少个单位, 因此选择x, 使其从0增大(即使1进基)x1的增大受到限制,因为当2, x=10/2=5时, 使 x3=0 (原料剩余量, 用完).当2=0,x1=12/4=3时,使 x4= (工时剩余量,用完).因此, 1=30时, 已使x4=0,1进基增长, x4离基减少.由约束条件, 得 (1)回忆: (2)

35、消去x1, 得 (3)目标函数 z+6x1+4x2=0 (注z-z) (4) ()中消去x, 得 z/+ x2- x4= -8 (5)即当x1=30,x20, /=-80 (即 z180) 注: 现从A点移至D点. 问题: 能否进一步减少z?由(5)式得知, 因为x2的系数为正, 则x由0增大, 会使z 进一步减少由(3)式和(1)式可得x2增大受到限制,当x240/=20时, 使3=,(注x4差不多为零 )当=30/(/2)=60时, 使1=0, 因此2只能增大到.由(3)式得, (6)考虑 (1)式,消去x2, 得 (7)由()式减去(6)式可得, (8)由(7)式, 基变量,非基变量,

36、/=-200.由于(8)式中x的系数均为负, z/无法再减少,因此z/200, 即z=2 单纯形法的要紧思路:先找出初始差不多可行解,通常选个决策变量为零,而松弛变量等于约束方程右边值作为初始解. 改进目标值进行换基 选择目标方程中系数为正而且绝对值最大的那一项对应的变量x作为基变量. 再计算当它增加时,将原来的首先减为零的变量做为离基变量. 然后将方程进行交换, 使进基变量在这一方程中的系数为1, 在其余方程(包括目标方程)中的系数为零(以利于迅速求得基变量值) 这是目标值将得到改善 然后进一步查看目标值能否再减少 若目标方程中变量x的系数仍有正数, 则选最大的一项进行换基,直到所有系数为负

37、,目标值无法再进一步改进为止. 原材料投入对生产成本的阻碍的数学模型分析3.1肉种鸡公司标准的饲料配方成本分析依照题目中给出的加工每千克饲料所需的营养质量(表31)和各原料的营养成分含量及价格(表2)表31 肉用种鸡公司标准每千克饲料所需营养质量 表32 各原料的营养成分含量及价格另外公司依照原料的来源,还要求1吨混合饲料中原料的含量为:玉米不低于0k,小麦不低于00k,米糠不超过150kg,豆饼不超过100kg,菜子饼不低于30kg,鱼粉不低于50,DL-蛋氨酸、骨粉、碳酸钙适量。按照肉用种鸡公司标准,以1kg配合饲料来计算,其约束条件列举见表3表3X12X34X5X6X7XX0X11XMi

38、n=.6807.2.2.370.3238230.61.1.42C1333.08.7.1242281.612.7C28111421174023604017015C3781412117402360450170C622973108=11.72.32.17.111.8.9=26C70.7.6031.25.3634000400=0C80.331018.42710=C9000=3.C10111111111=C1100400C1210=003100=1C10=C17100=50C180=借助计算机软件inQ处理数据,计算结果如下:由运算结果可看出最低饲料生产成本配料方案为:玉米5385kg,小麦0.1kg,

39、麦麸0.1kg,米糠0g,豆饼0.721g,菜子饼0.030k,鱼粉0050g,槐叶粉0.000kg,L-蛋氨酸00g,骨粉006kg,碳酸钙0032g,食盐0.0037kg,得到最低生产成本为06554元。3.肉种鸡国家标准的饲料配方成本分析依照题目中给出的加工每千克饲料所需的营养质量(表34)和各原料的营养成分含量及价格(表3)表3 肉用种鸡国家标准每千克饲料所需的营养质量 表35 各原料的营养成分含量及价格另外公司依照原料的来源,还要求1吨混合饲料中原料的含量为:玉米不低于40kg,小麦不低于100kg,米糠不超过15kg,豆饼不超过100kg,菜子饼不低于30k,鱼粉不低于5g,L蛋氨

40、酸、骨粉、碳酸钙适量。按照肉用种鸡国家标准,以1kg配合饲料来计算,其约束条件列举见表36表3X1X23X4X5X6X78X10X1XMin=0.68070.30.0321540.38230.561.12.2C13.33.1.782141.2.86=.C23.53.1.7.1.41.622.811=35C781144211740236450170=5.71.2172.32.717.111.8980=5C80.060.313.25.3340300400=390.7063.25.363430400=01003.34101358.427410=4.610.30.341013584701404C151

41、00=10C6100100C171000=50C18000=30200=50C10003借助计算机软件WinQS处理数据,计算结果如下:由运算结果可看出最低饲料生产成本配料方案为:玉米0.433kg,小麦1000k,麦麸100kg,米糠00505g,豆饼0011k,菜子饼0.300kg,鱼粉500k,槐叶粉0.0300kg,D-蛋氨酸0k,骨粉017kg,碳酸钙0.033kg,食盐037kg,得到最低生产成本为6233元.3公司增加花生饼后肉种鸡饲料配方分析3.3公司增加花生饼后肉种鸡公司标准的饲料配方成本分析依照题目中给出的加工每千克公司标准饲料所需的营养质量(表31)和各原料的营养成分含量

42、及价格(表3),增加的花生饼的单价为0.元/kg,其代谢能到有机磷的含量分不为24,38,120,0,0.9,015,0.17(单位:gkg)按照肉用种鸡公司标准,以1kg配合饲料来计算,其约束条件列举见表37表31X23X4X5X6XX8X9X10X11X1213n=0.0720230.22.70.15.3830.61.2420.C3.353.081.782.1.41.6221.61.4=2.C27114421740230450170813378114142114036050745C4162295724911308120=5.6C61.21.72.32.7517.111.82298002=C

43、7.7031.25.3634000400.5=0C80.30.113584274040.1=510=3.71011111111111=C1110040C200=001310=10C1400=10C100010C1100=3C7000=5C10003借助计算机软件inQS处理数据,计算结果如下:33公司增加花生饼后肉种鸡国家标准的饲料配方成本分析依照题目中给出的加工每千克国家标准饲料所需的营养质量(表3)和各原料的营养成分含量及价格(表2),增加的花生饼的单价为0.6元/kg,其代谢能到有机磷的含量分不为.,38,10,0,0.9,0.1,0(单位:/kg)按照肉用种鸡国家标准,以1kg配合饲料

44、来计算,其约束条件列举见表38表8X1X2X3X46XX8X9X10X1X12X13Min=.680720.30.22.0.321.503820.561.1020.613.353.081.8.12.4162.1.14=2.7C23.5308182.12.4162281.61=135C4781141421142360457038=145512574113010812=.1.1.7.32.75.1711.80.922.5C80.06031325.63040.153C90060.31.5.334030000.15=4.6C110.0.4013.420400.17=0015000=10C161000=

45、10C1710001100=30100=C21100=0借助计算机软件WinQSB处理数据,计算结果如下:3.3.3问题小结综合3.1和.32的运算结果,能够看出公司增加花生饼后的最低配料方案为:玉米0.4933kg,小麦0.1000g,麦麸0.00k,米糠0.00k,豆饼00911kg,菜子饼0.000k,鱼粉0.0500k,槐叶粉0.0300kg,DL-蛋氨酸0kg,骨粉0.0177kg,碳酸钙.37k,食盐.037kg,花生饼kg,得到最低生产成本为.62元。.4产蛋鸡的最优饲料配方成本分析依照题目中给出的加工每千克产蛋鸡饲料所需的营养质量(表3)和各原料的营养成分含量及价格(表3)表3

46、 产蛋鸡每千克饲料所需的营养质量 按照产蛋鸡标准,以1kg配合饲料来计算,其约束条件列举见表31表30X1X2X3XX5X6X7X910XX12n=0.60.720.23020.37040.3820.51.4C13.33.08.72.12.41.6281.61=2.6C28114127403604510=1C3162957249130=0C4.33.6.2.1129.11.668C51.21.72.3.75.11182.28=6C6.7.603125.3640000=33C70.3.3401358.424140=3C8100=39111111111111100040C110=001200010

47、0100=150C1000=C161000=5017000=0借助计算机软件WinQS处理数据,计算结果如下:由此能够看出此模型无解,即此方案不是最优方案,需对原约束条件进行修改,可将产蛋鸡标准每千克饲料所需营养质量中的粗纤维小于或等于(=)328 g/kg或者小于或等于(=)32/g,然后再借助计算机软件iQSB,计算结果如下:由此得出产蛋鸡的最优饲料配方方案为:玉米04906kg,小麦0.1000kg,麦麸0000kg,米糠0kg,豆饼000k,菜子饼0455k,鱼粉0.0566kg,槐叶粉0.30k,DL-蛋氨酸0.0kg,骨粉0k,碳酸钙.0708k,食盐.0030k,得到最低生产成本

48、为0.40元3.5产蛋鸡的最优饲料配方成本分析依照题目的要求,考虑到以后鱼粉、骨粉、和碳酸钙将要涨价,米糠将要降价,价格变化率差不多上原价的%,据此可分为如下几种情况:【肉用种鸡国家标准】鱼粉、骨粉、和碳酸钙同时涨价r%,米糠降价r%,由此能够列出方程组:.6*(1+r)=67441.12(1+r%)=0.168解得价格变化率r=243%,即鱼粉、骨粉、碳酸钙的价格分不涨至1.5,0.6744,35,米糠降价至08(单位:元/kg),这时最优配料方案是玉米.4933g,小麦000kg,麦麸000kg,米糠00505k,豆饼0.911g,菜子饼.300k,鱼粉.0500kg,槐叶粉00300k,

49、DL-蛋氨酸0kg,骨粉0017kg,碳酸钙0.0337g,食盐0kg,最低成本发生变化,最低生产成本为0.66元。()鱼粉、骨粉和碳酸钙同时涨价%,米糠价格保持不变,由此可列出方程组:056(1r%)=0741.12(+%)=3508解得价格变化率r20.3%,即鱼粉、骨粉、碳酸钙的价格分不涨至15,0.744,5.3508,米糠价格为0.2(单位:元/kg),这时最优配料方案是玉米04933kg,小麦0.100k,麦麸.0g,米糠05g,豆饼01kg,菜子饼0.0kg,鱼粉0.050kg,槐叶粉0.0kg,-蛋氨酸0g,骨粉007g,碳酸钙0.03g,食盐07kg,最低成本发生变化,最低生

50、产成本为0.633元。(3)鱼粉价格保持不变,骨粉和碳酸钙同时涨价r,米糠价格保持不变,由此列出方程组:0.6(1+r%)=.64.1*(1+%)=5.50解得价格变化率r0.43,即鱼粉价格为4,骨粉、碳酸钙的价格分不涨至0.744,.35,米糠价格为22(单位:元kg),这时最优配料方案是玉米.3g,小麦0.100kg,麦麸0.0kg,米糠.0505k,豆饼0.011kg,菜子饼00300kg,鱼粉0.500g,槐叶粉.300g,D-蛋氨酸0kg,骨粉07kg,碳酸钙0.0337kg,食盐037g,最低成本发生变化,最低生产成本为0.78元。()骨粉价格保持不变,鱼粉和碳酸钙同时涨价%,米

51、糠价格保持不变,由此可列出方程:1.2*(1%)5.3508解得价格变化率r3.777,即鱼粉和碳酸钙价格涨至73,.3508(单位:元/),骨粉和米糠价格保持不变,这时最优配料方案是玉米0.5101kg,小麦.000kg,麦麸.1000kg,米糠kg,豆饼0.6kg,菜子饼0.30kg,鱼粉0.00g,槐叶粉0.0k,DL-蛋氨酸0.01kg,骨粉0.0215kg,碳酸钙0.0306kg,食盐0.003kg,最低成本发生变化,最低生产成本为1.056元。(5)碳酸钙价格保持不变,鱼粉和骨粉价格同时上涨r%,米糠价格保持不变,由此可列出方程:0.56(1+r%)=0.6744解得价格变化率r2

52、0.43%,即鱼粉和骨粉价格分不涨至1,0.674(单位:元/g),碳酸钙和米糠价格保持不变,这时最优配料方案是玉米.48g,小麦0.1000,麦麸.000k,米糠0.62kg,豆饼.088kg,菜子饼0.300k,鱼粉0.050g,槐叶粉0.030g,DL-蛋氨酸0g,骨粉0.032kg,碳酸钙0.0kg,食盐0.03kg,最低成本发生变化,最低生产成本为.40元。()鱼粉价格保持不变,骨粉和碳酸钙同时涨价,米糠价格下降%,由此列出方程组:0.56(1+)=067441.12(1+r%)0165解得价格变化率=2.3%,即骨粉和碳酸钙分不涨价至0.674,35,米糠价格下降至.8(单位:元/

53、kg),鱼粉价格保持不变,这时最优配料方案是玉米0.493kg,小麦01000g,麦麸0.1000kg,米糠0.505kg,豆饼0.091kg,菜子饼.030kg,鱼粉.000g,槐叶粉0.0300k,DL-蛋氨酸0kg,骨粉0.17k,碳酸钙0.037kg,食盐000g,最低成本发生变化,最低生产成本为0.6311元。()骨粉价格保持不变,鱼粉和碳酸钙同时涨价r,米糠价格下降r,由此可列出方程组:.(1+r)=5.3508 22(1r%)=1658解得价格变化率r2.6%,即鱼粉和碳酸钙涨价至192,1.0,米糠价格降价至.165(单位:元/g),骨粉价格保持不变,这时最优配料方案是玉米0.

54、4933,小麦0.1g,麦麸0100,米糠.050g,豆饼.0911g,菜子饼.0300kg,鱼粉0.000g,槐叶粉0.300g,DL-蛋氨酸k,骨粉0.0177k,碳酸钙0.0337k,食盐0.0037k,最低成本发生变化,最低生产成本为0.69元。()碳酸钙价格保持不变,鱼粉和骨粉价格同时上涨r%,米糠价格下降r,由此可列出方程组:0.6(1+%)=644 0.22*(1r%)=0.658解得价格变化率20.4%,即鱼粉和骨粉价格分不涨价至.,044,米糠价格降价至0.158(单位:元/k),碳酸钙价格保持不变,这时最优配料方案是玉米0.4958k,小麦0.100kg,麦麸010kg,米

55、糠0.0878k,豆饼0.059g,菜子饼.030k,鱼粉0.500kg,槐叶粉0.030kg,DL-蛋氨酸0.001kg,骨粉.000g,碳酸钙.457kg,食盐0.03,最低成本发生变化,最低生产成本为0.64元。【肉用种鸡公司标准】鱼粉、骨粉、和碳酸钙同时涨价r%,米糠降价%,由此能够列出方程组:.56*(1+%)=0.3431.2*(1r%)=15430.*(1-r%)0754解得价格变化率r=1.27%,即鱼粉、骨粉和碳酸钙分不涨价至.4,634,1.7,米糠价格降至0.9(单位:元kg),这时最优配料方案为玉米05385kg,小麦0.1kg,麦麸0.1k,米糠0kg,豆饼0.071

56、kg,菜子饼0.03g,鱼粉.0500kg,槐叶粉0.300g,DL蛋氨酸0003g,骨粉.046k,碳酸钙0.0327g,食盐.0037k,得到最低生产成本为0.634元。()鱼粉价格保持不变,骨粉和碳酸钙同时涨价r,米糠降价,由此列出方程组:0.56(1r%)=6431.2(+r)=0.075解得价格变化率r13.2%,即骨粉和碳酸钙价格分不涨价至0634,1.27,米糠降价至0.9(单位:元kg),鱼粉价格保持不变,这时最优配料方案为玉米0.k,小麦0.1k,麦麸0.1kg,米糠0kg,豆饼.72kg,菜子饼.30kg,鱼粉00500kg,槐叶粉0000kg,D-蛋氨酸0.0003kg,

57、骨粉006kg,碳酸钙.027k,食盐00037kg,得到最低生产成本为.6734元。(3)骨粉价格保持不变,鱼粉和碳酸钙同时涨价r%,米糠降价r,由此可列出方程组:11*(1+r%)=.5423.2*(%)=.754解得价格变化率r=.71%,即鱼粉和碳酸钙分不涨价至212,53,米糠降价至0.14(单位:元/kg),骨粉价格保持不变,这时最优配料方案为玉米0385kg,小麦0.1kg,麦麸0.1kg,米糠0kg,豆饼0.0721,菜子饼.0300kg,鱼粉0.000kg,槐叶粉0000k,L蛋氨酸.00kg,骨粉0426k,碳酸钙0.327kg,食盐007k,最低成本发生变化,得到最低生产

58、成本为0.682元。(4)碳酸钙价格保持不变,鱼粉和骨粉同时涨价r,米糠降价,由此可列出方程组:05(1r%)=0.075解得价格变化率=13.27%,即鱼粉和骨粉价格分不涨价至74,034,米糠降价至0.19(单位:元g),碳酸钙价格保持不变,这时最优配料方案为玉米05185k,小麦.1000kg,麦麸0.000g,米糠0g,豆饼1000kg,菜子饼.300g,鱼粉0.500kg,槐叶粉0300kg,DL-蛋氨酸0.002kg,骨粉002kg,碳酸钙0.053k,食盐0.0037g,最低成本发生变化,得到最低生产成本为0.65元。(5) 鱼粉、骨粉和碳酸钙同时涨价r%,米糠价格保持不变,由此

59、可列出方程组:0.*(1+r%)=0.63412*(+%)=13解得价格变化率=13.27%,即鱼粉、骨粉和碳酸钙分不涨价至1.,.43,1.27(单位:元/kg),米糠价格保持不变,这时最优配料方案为玉米.585kg,小麦.k,麦麸0.1g,米糠0kg,豆饼00721kg,菜子饼.000k,鱼粉0050kg,槐叶粉0300kg,DL-蛋氨酸0.000kg,骨粉0426kg,碳酸钙0.037kg,食盐0.0037g,得到最低生产成本为0.63元。(6)鱼粉价格保持不变,骨粉和碳酸钙同时涨价r,米糠价格保持不变,由此列出方程组:0.56*(1+%)=0.6331.1*(1+r%)154解得价格变

60、化率r=13.7%,即骨粉和碳酸钙分不涨价至034,1.27(单位:元/k),鱼粉和骨粉米糠价格保持不变,这时最优配料方案为玉米0.535k,小麦01kg,麦麸0g,米糠0kg,豆饼0.072k,菜子饼0.030k,鱼粉0.050k,槐叶粉0.30kg,D蛋氨酸0.0003kg,骨粉426kg,碳酸钙.0327kg,食盐0.003kg,得到最低生产成本为0.6634元(7)骨粉价格保持不变,鱼粉和碳酸钙同时涨价r%,米糠价格保持不变,由此可列出方程:1.1*(1+r%)=.52解得价格变化率r=37.7%,鱼粉和碳酸钙涨价至12,15423(单位:元/kg),骨粉和米糠价格保持不变,这时最优配

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