生猪养殖场的经营管理

生猪养殖场的经营管理摘要本文针对生猪养殖场的管理经营问题，使用数学方程式方程组的构建、线性规划等方法，通过建立盈亏平衡方程和优化模型，确定每头母猪的年平均产仔量、选种比例以及母猪存栏数，再根据线性规划递推，得到养殖场最佳经营策略。本文的特色是将复杂问题简单化，具有较强的实用性。针对问题一要求，具体要求为在生猪养殖成本及生猪价格保持不变，且不出售猪苗，所有的小猪全部转为种猪与肉猪的前提下，求解要达到或超过盈亏平衡点，每头母猪的年平均产仔量的多少。首先根据总收入与总成本恒等式，建立盈亏平衡模型，可解得盈亏平衡点时，每头母猪的年平均产仔量表达式。然后利用搜集的数据，通过EXCEL可得出，要达到或超过盈亏平衡点，每头母猪的年平均产仔量2.9x，鉴于猪的数量为整数值，可知盈亏平衡点时，每头母猪的平均产仔量10x。基于问题一中公猪和母猪的养殖成本的不同、仔猪的成活率、配种方式的不同等方面的考虑，对模型进行了改进。针对问题二要求，在该养殖场养殖规模达到饱和时，生育期母猪每头年产18头左右成活，求小猪选为种猪的比例与母猪的存栏数的问题。首先对问题进行转化，找出各变量之间的关系，分别构建选种比例模型、母猪存栏数的优化模型，将收集的数据代入模型利用EXCEL进行计算，得到不同配种方式下的选种比例和母猪存栏数，本交方式下，当母猪的生育期分别为3、4、5年时，选种比例分别为1.93%、1.44%、1.16%，母猪存栏数为996头；在人工受精方式下，选种比例分别为1.86%、1.39%、1.12%，母猪存栏数为999头。针对问题三，要求根据该养猪场对未来3年的生猪价格变化的预测曲线，确定该养猪场的最佳经营策略，求出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。根据题目给定的小猪长成肉猪出栏需要9个月，而母猪一年两胎，得出养殖场一年可以卖7次猪制定出经营策略。按此经营策略养殖厂在三年内的平均年利润是万元，其相应的母猪及肉猪存栏数曲线见正文。本文还对模型的误差进行了定量分析；考虑到配种方式不同会对结果造成影响，本文最后针对不同配种方式的数据分别进行利润计算；并把线性规划模型、递推模型应用于其他相关方面，对模型做出了纵向的推广和横向的推广。本文分析思路清晰、全面，数据处理得当，模型运用合理，特色鲜明。关键词：生猪养殖；盈亏平衡方程；优化模型；动态规划；递推模型；EXCEL目录生猪养殖场的经营管理......................................................1摘要.................................................................1目录.................................................................2§1问题的重述........................................................3一、背景知识......................................................3二、相关数据......................................................3三、需要解决的问题.................................................3§2问题的分析........................................................4一、对问题的总分析................................................4二、对问题的具体分析..............................................5§3模型的假设........................................................5§4名词解释与符号说明................................................5一、名词解释......................................................5二、符号说明......................................................6§5模型的建立与求解..................................................6一、问题一的分析与求解............................................6二、问题二的分析与求解............................................9三、问题三的分析与求解...........................................10§6误差分析.........................................................15§7模型的评价.......................................................15一、模型的不足...................................................15二、模型的优点...................................................15§8模型的推广.......................................................15参考文献.............................................................15附录................................................................17§1问题的重述一、背景知识1.总背景介绍生猪产业，作为中国畜牧业生产的重要组成部分，改革开放之后出现了持续稳定的发展。如今，猪肉作为居民肉类消费的主体，比重已达到60%以上。猪肉生产在畜牧业生产中处于主体地位。然而，由于大量微观数据的缺失，生猪价格周期的变动等因素的影响，对于生猪生产、养殖场的经营、肉猪的出栏时间等方面，我国养猪业的发展还存在许多未解决的问题。2.问题的产生已知某养猪场最多能养10000头猪，且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；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（见图一）。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数量、配种时间、存栏规模等优化经营策略以提高盈利水平。图一猪的生长过程二、相关数据2013年蚌埠市统计年鉴-物价指数（见附表1）]1[养猪成本分析表]5[养猪场的成本计算三、需要解决的问题乳猪小猪肉猪母猪公猪猪苗10121416182022D2.6.12D2.8.2D2.9.22D2.11.12D3.1.2D3.2.22D3.4.12D3.6.2D3.7.22D3.9.12D3.11.2D3.12.22D4.2.12D4.4.2D4.5.22D4.7.12D4.9.2D4.10.22D4.12.12D5.2.2D5.3.22D5.5.12生猪价格（元/公斤）图二三年内生猪价格变化的预测曲线根据原题所给的信息（见图二）以及收集的数据，解答以下的问题。问题一：假设生猪养殖成本及生猪价格保持不变，且不出售猪苗，所有的小猪全部转为种猪与肉猪。建立数学模型，求解出每头母猪每年平均产仔量要达到多少才能达到盈亏平衡点。问题二：已知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。问题三：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已知（见附图2）。根据此价格预测确定该养猪场的最佳经营策略，同时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。§2问题的分析一、对问题的总分析本题的主要目的是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得到最大盈利水平。而影响利润的因素有出售肉猪的价格，种猪的养殖成本，肉猪的养殖成本以及其他成本.所以，我们可以通过收集相关数据，建立相关线性规划和递推模型来解决问题。将建模思路用总体流程图表示（见图三）:二、对问题的具体分析2.1对问题一的分析假设生猪养殖成本及生猪价格保持不变，且不出售猪苗，小猪全部转化为种猪与肉猪，求解要达到或超过盈亏平衡点，每头母猪的年平均产仔量为多少。首先，利用总收入等于总成本恒等方程式，可求解出每头母猪每年平均产仔量的表达式。然后通过查找数据获得各种类型的小猪的养殖成本和肉猪的销售价格，将其带入表达式，从而可求出盈亏平衡点时，每头母猪的年平均产仔量。2.2对问题二的分析问题要求在该养殖场养殖规模达到饱和时，生育期母猪每头年产18头左右成活，求小猪选为种猪的比例与母猪的存栏数。已知养殖场达到饱和时达到养殖上限，即所有猪的数量的总和为10000头。由于母猪的生育期具有一定期限，所以在生育期内，母猪每年将以一定速率降低生育能力。将这个概念扩展到整个猪群，即为种猪的淘汰率。为保障种猪数量的动态平衡，种猪每年的平均淘汰数量等于小猪选为种猪的数量，因此种猪的数量即存栏数是相对稳定的。在此基础上可建立小猪选为种猪的比例方程式和母猪存栏数的方程式，并利用所查得的数据进行模型的求解。2.3对问题三的分析问题三要求我们根据题目所给的未来三年价格预测曲线来制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。属于优化问题，目的是使未来三年的总利润达到最大值，因此我们可以以总利润为目标函数，在约束条件下，建立线性规划模型，利用LINGO来求解。另外，我们可以引入“0-1”变量来表示肉猪是否出售和小猪是否出生来分析总收入和总成本的具体情况。§3模型的假设1.假设题中所给数据真实有效，不存在人为因素的影响；2.假设不存在自然灾害、疾病对养殖业的作用；3.假设养殖场出栏的肉猪全部可以卖出；4.假设养殖成本固定不变，不存在物价上升带来的影响；5.假设每头种母猪都可以正常生育且年产仔量相同；6.假设在种猪的淘汰过程中，种公猪和种母猪的淘汰率相等；§4名词解释与符号说明一、名词解释盈亏平衡点：又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。存栏数：指某一阶段，如年初、某月、某季或年末的各类牲畜（成畜、幼畜，公畜、母畜等）的实有数。存栏量的增减，与繁育幼畜和死亡成畜多少有关，但也和生产肉畜多少有关，屠宰多，则存栏少，因而往往不能反映畜牧业生产好坏的真实情况。配种方式：配种方法分本交和人工授精两种①本交：当母猪与公猪个体差异不大，交配没有困难时，可以把它们赶到配种场地，不用人工辅助让它们自由交配。②人工授精：人工授精是用人工方法将公猪精液采出，经处理后输到母猪子宫内使母猪受胎。公猪一次来精量可供3-8头母猪输精。采用人工授精法可以减少公猪饲养头数，节省饲料，降低饲养成本，提高公猪利用率。在交通不便的地区能充分利用优良公猪，并能解决公母猪体格大小悬殊，交配困难的矛