生猪养殖场的经营管理

1生猪养殖场的经营管理摘要本文研究生猪养殖场的经营策略，通过大量的数据查找和模型筛选，建立了收入-成本的利益分析模型，并运用Excel、MATLAB7.0、LINGO13.0等软件对数据进行处理求解，进而解决了生猪养殖场的经营问题。对于问题一，使养猪场达到或超过盈亏平衡点就是使该养猪场的利润为零，基于此分析，假设该养猪场的收入由肉猪出售和国家补贴两部分组成，成本由饲料费、人工费、免疫费等变动成本以及基建投资、设备投资、种猪投资、流动资金等固定成本组成，建立利润=收入-成本的利益模型，运用Excel表进行数据收集和处理，进而得出每头母猪每年平均产仔量要达到12.32头，才能使该养猪场达到盈亏平衡点。对于问题二，当养猪场达到饱和时，对于小猪选为种猪的比例和母猪存栏数的问题，本文建立了线性规划模型。假设当养猪场饱和时猪的总数10000头全部为小猪和种猪，而获得高利润是养猪场的最终目的，利用模型一中利润=收入-成本的利益模型，运用LINGO13.0求最优解得出：小猪选为种猪的比例为4.7%，母猪的存栏数为535头，使得该养猪场获得最高利润大约22.3万元左右。对于问题三，确定该养猪场的最佳经营策略，即使该养猪场获得最大利润。在此3年共卖5次肉猪，且在第一次第三次将肉猪全部卖出，运用模型一中的利润=收入-成本的收益模型，同样运用数学软件可得该养猪场年平均利润约为115万元，并用MATLAB7.0做出在此策略下母猪及肉猪的存栏曲线。关键词：盈亏平衡点利益模型最优解线性规划2一、问题重述某养猪场最多能养10000头猪，该养猪场利用自己的种猪进行繁育，养猪的一般过程是：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），长大以后承担养猪场的繁殖任务；同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猪油出栏（见图1）母猪的生育期一般为3~5年，失去生育能力的公猪和母猪将被无害化处理掉，种猪和肉猪每天都要消耗资料，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，请收集相关数据，建立数学模型回答以下问题：图11.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，要达到或超过盈亏平衡点，每头母猪每年平均产仔量要达到多少？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达到饱和时，小猪选为种猪的比例和母猪的存栏数，并结合所收集到的数据给出具体的结果。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，根据此价格预测确定该养猪场的最佳经营策略，计算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二、问题分析1.问题1的分析要求每头母猪每年平均产仔量达到多少时，使该养猪场达到或超过盈亏平衡点，就得建立收入——成本利益分析模型，需要明白该养猪场的管理方式、猪的繁殖方式、产仔率、存活率、猪的市场价格，以及各种成本的投入资金，收入资金等，还得理解什么是盈亏平衡点，利用收入与成本的关系进行求解2.问题2的分析3养猪场达到饱和时求小猪选为种猪的比例以及母猪的存栏数，此时存在两个限制条件，第一养猪场达到饱和时说明此时猪的数量为10000头，第二是利润，利润永远是商家的首要选择，此时应使得该养猪场达到最大利润，这就转化为一个条件值下求最优解的问题，首先建立线性模型运用线性规划求出最优解即小猪选为种猪的比例和母猪的存栏数。3.问题三的分析养猪场以盈利为目的，最佳的经营策略就是使其成本降低，利润达到最大，其可以简化为当利润最大时求各种猪的最优比例，运用LINGO13.0求条件极值下的最优解。根据价格变化的预测图来制定这三年买猪计划及养各种猪的比例，进而求出平均年利润，用数学软件MATLAB7.0做出母猪及肉猪存栏数曲线三、模型假设1、假设该养猪场开始时全部是种猪2、假设该养猪场种猪在年限内都有正常的繁殖能力3、假设种公猪与种母猪的养殖成本一样4、假设该养猪场水费、电费与猪粪所得相同5、假设该养猪场每一代的种母猪生育周期相同6、假设国家补贴每年相同且可享受最高补贴7、假设一头种公猪负责给30头种母猪配种8、假设该养猪场有种母猪h头种，公猪h/3且种猪规模保持不变9、假设猪仔长到小猪阶段才进行区分种猪与肉猪10、假设在养殖过程中不发生瘟疫，以及意外死亡四、符号说明符号符号说明b一头肉猪从乳猪到大猪所吃饲料费用c出售肉猪单价（斤/元）d固定成本总和h第一问假设该养殖场母猪数t肉猪生长到t斤可以出售x每头母猪每胎产猪仔数k种猪与小猪的比例a小猪生所吃饲料费用五、模型的建立与求解5.1模型一对于问题一，本文首先建立利润=收入-成本的利益模型。由问题假设中可知:该养猪场收入目前来源于出卖肉猪和政府补贴两部分，根据国家补贴政策：养猪场达到规模最高可享受20万元的补贴，而成本包括饲料费、人工费、免疫费等变动成本以及基建投资、设备投资、种猪投资、流动资金等固定成本，而盈亏平衡点（BreakEvenPoint,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点，所以要求该养猪场的盈亏平衡点就得使利润为零。表一、4表二、表三是养猪场的各种成本费。表一肉猪生长各阶段所吃饲料详细表出生天数单价(元/kg)数量(kg)总价（元）教槽料7——5085.846.4乳猪料615.2891.68小猪料50——872.635.6592.69中猪料87——1252.4980.8201.192大猪料125——1682.4118.8285.12合计b717.082表二肉猪、种猪人工费、免疫费以及一年饲料成本种猪肉猪人工费、免疫费（头/每年/元）484303.776一年饲料成本（头/每年/元）28161578合计33001881.776表三建设猪场固定成本（万元）基建投资150设备投资120种猪投资70流动资金180国家每年补贴20固定成本合计d500由网络查找可知每头种公猪负担25～30头母猪配种，种公猪的年更新率为30%左右，种母猪年更新率为25%左右，一情期受胎率为85%～90%，且猪仔在哺乳期存活率为90%，培育猪仔存活率在98%以上，育肥猪淘汰率为2%。表四为种母猪在各阶段的具体天数表四种母猪在各阶段的具体天数妊娠期114补乳期35空怀期14发情周期21生产周期165根据表四可知每头母猪平均产2.2窝。由利润=收入-成本的收益模型可得：5(2.2*90%*98%25%)*98%1002.2*90%98%25%*98%*138.083300*100100hyhxhtchhhxhbhd由上述分析可知要达到盈亏平衡点就得使该养猪场的利润为零，即y=0,此外假设h=600,t=165,c=12,运用MATLAB7.0软件进行求解可得：x=5.6,（运算程序见附录），即每头母猪每次平均产仔5.6头，进而可知每头母猪每年平均产仔12.32头使的该养猪场达到盈亏平衡点。详细利润收入如表五所示表五利润收入表（万元）收入1234.8209固定成本500变动成本734.8209利润05.2模型二本问建立了线性规划模型，假设该养殖场最后一次肉猪卖出后剩余的小猪和种猪数为10000头，由于生育期母猪每头年产2胎左右，每胎成活9头左右，所以根据种公、母、小猪的关系（公猪：母猪=1：30）可得：1000091830hhhkh详细的各种成本费在表一、表二、表三中，小猪的在各阶段的饲料费如表六所示表六小猪在各阶段的饲料费出生天数单价(元/kg)数量(kg)总价（元）教槽料7—5085.846.4乳猪料615.2891.68小猪料50—872.635.6592.69合计a230.77利用1.1中的利润=收入-成本的收益模型可得：(1)*18**33001*138.08*189*30hyktchhkbhahd要使该养猪场的利润最大，假设t=165,c=12利用LINGO13.0进行利润的最优解计算，可得母猪的存栏数为535头，小猪选为种猪的比例为4.7%。5.3模型三确定该养猪场的最佳经营策略，运用模型一中的利润=收入-成本的利益模6型，要使利润最大，就得提高收入降低成本。表七是图2三年价格预测曲线转化所得，即：表七生猪平均价格（元/公斤）D1D2D3月份生猪价格（元/公斤）月份生猪价格（元/公斤）月份生猪价格（元/公斤）619.5613.76667614.26667719.166667713.73333715.1819.3814.26667815.83333919.23333914.66667915.633331017.71014.433331015.51116.766671115.21115.766671217.21216.566671215.2117.3116.76667113.13333216.2214.56667212.16667315313.03333311.03333414.2412.23333411.13333513.6513.56667513.6年均17.0972222514.4000008314.030555因为猪仔9个月出栏一次，所以这三年可以出售5次肉猪，要使得利润达到最大值，在只考虑出售价的情况下，出售价越高利润越大。由表可知这五次出售肉猪分别在D1三、六月份、D2十二月、D3九月份以及下一年的六月份，且在第一次第三次需将肉猪全部出售。利用利润=收入-成本的利益模型，使利润最大,运用LINGO13.0求线性规划的最优解，得出该养猪场年平均利润约为115万元。并用MATLAB7.0做出母猪及肉猪存栏数曲线图4，图4六、模型检验对于模型一，使利润为零就能达到盈亏平衡点，由表五进行模型检验可得利润为零，即所求模型合适；对于模型二，将所求母猪存栏数、小猪选为种猪比例带入公式进行求解可得利润y=22.3万元；对于模型三运用问题反推法，将所得7数值带入模型进行检验。七、模型评价模型的优点：1.建立的模型方法简单易行，只利用了几个公式，便于理解2.收集的数据用Excel表进行处理准确性高3.建立的模型能与实际紧密联系，使得模型具有很好的通用性和推广型4.模型的计算采用专用的数学软件，可信度高模型的缺点：1.考虑的因素太少，处理问题时可能存在一些误差2.所搜集的数据不一定是官方数据，精确性不高八、模型改进与推广模型的改进：1.在模型中，种猪规模不会发生改变，但在现实中，种猪规模会因为市场的变动而发生改变，进而在改进后的模型中需要考虑种猪规模变化，使模型更能接近现实。模型的推广1.此模型可用于与养殖业有关的行业。比如：饲养羊、牛等2.此模型还可用于种植业的预算九、参考文献[1]=aladdin[2]汪晓银邹庭荣，数学软件与数学实验，北京：科学出版社，2008[3]杨桂元黄己立，数学建模，中国科学技术大学出版社，2008[4]刘承平，数学建模方法，北京：高等教育出版社，2002[5]袁新生邵大宏郁时炼，LINGO和Excel在数学建模中的应用，北京，科学出版社8附录：symsx;h=600;t=165;c=12;b=717.082;d=5000000;y=(2.2*0.90*0.98*h*x-0.25*h-h/100)*0.98*t*c-(2.2*0.90*0.98*h*x-0.25*h-h/100)*0.98*(b+138.08)-3300*(h+h/100)-d;solve(y)ans=19713598164617347555550/352775492467360566149719713598164617347555550/3527754924673605661497ans=5.5881