
- •Математическое моделирование производственно-экономических процессов и систем
- •Введение
- •I. Перечень тем курсовых работ
- •II. Примерный план и содержание курсовой работы
- •1. Постановка экономико-математической задачи
- •2. Разработка числовой экономико-математической модели задачи
- •3. Решение задачи с использованием пк
- •4. Анализ полученных результатов
- •5. Выводы и предложения
- •Список рекомендуемой литературы
2. Разработка числовой экономико-математической модели задачи
Запишем в табл. 3 переменные величины, обозначающие поголовье скота по половозрастным группам на конец года, подлежащее выбраковке и переводу из одних групп в другие, а также поголовье скота на начало года и падеж.
Таблица 3
Половозрастные группы скота |
Номер группы |
Наличие на начало года |
Приход |
Расход |
Наличие на конец года |
|||
приплод |
поступление из младших групп |
перевод в старшие группы |
падеж |
выбраковка, реализация |
||||
Bj |
xj’j |
xjj’’ |
Dj |
zj |
yj |
|||
Коровы |
1 |
930 |
— |
x1,2 |
— |
— |
z1 |
y1 |
Нетели |
2 |
148 |
— |
x2,3 |
x1,2 |
— |
— |
y2 |
Телки старше года |
3 |
230 |
— |
x3,5 |
x2,3 |
— |
z3 |
y3 |
Бычки старше года |
4 |
25 |
— |
x4,6 |
— |
— |
z4 |
y4 |
Телки до года |
5 |
304 |
— |
x5,7 |
x3,5 |
2 |
z5 |
y5 |
Бычки до года |
6 |
285 |
— |
x6,8 |
x4,6 |
1 |
z6 |
y6 |
Телки-приплод |
7 |
— |
496 |
— |
x5,7 |
7 |
z7 |
— |
Бычки-приплод |
8 |
— |
496 |
— |
x6,8 |
7 |
z8 |
— |
Целевая функция (критерий оптимальности) — максимум производства молока:
Z = 0,5 × 930 × 41 + 0,5y1 × 41 = 19065 + 20,5y1 → max.
Составим систему ограничений в развернутом виде.
1. Ограничения по соблюдению баланса скота в половозрастных группах:
1) для коров
930 + x1,2 – z1 = y1 или после преобразования
– x1,2 + z1 + y1 = 930;
2) для нетелей
148 + x2,3 – x1,2 = y2 или после преобразования
x1,2 – x2,3 + y2 =148;
3) для телок старше года
230 + x3,5 – x2,3 – z3 = y3 или после преобразования
x2,3 – x3,5 + z3 + y3=230;
4) для бычков старше года
25 + x3,5 – z4 = y4 или после преобразования
– x3,5 + z4 +y4 = 25
5) для телок до года
304 + x5,7 – x3,5 – 2 – z5 = y5 или после преобразования
x3,5 – x5,7 + z5 + y5 = 302
6) для бычков до года
285 + x6,8 – x4,6 – 1 – z6 = y6 или после преобразования
x4,6 – x6,8 + z6 + y6 = 284
7) для приплода телок
496 – x5,7 – 7 – z7 = 0 или после преобразования
x5,7 + z7 = 489
8) для приплода бычков
496 – x6,8 – 7 – z8 = 0 или после преобразования
x6,8 + z8 = 489
2. Ограничения по переводу скота из младших половозрастных групп в старшие:
9) нетелей в группу коров
x1,2 = 148
10) телок старше года в группу нетелей
x2,3 = 230 – z3 или после преобразования
x2,3 + z3 = 230
11) телок до года в группу телок старше года
x3,5 = 304 – 2 – z5 или после преобразования
x3,5 + z5 = 302
12) бычков до года в группу бычков старше года
x4,6 = 285 – 1 – z6 или после преобразования
x4,6 + z6 = 284
13) приплод телок в группу телок до года
x5,7 = 496 – 7 – z7 или после преобразования
x5,7 + z7 = 489
14) приплод бычков в группу бычков до года
x6,8 = 496 – 7 – z8 или после преобразования
x6,8 + z8 = 489
3. Ограничения по выбраковке скота
15) минимальное поголовье коров
z1 ≥ 84
16) максимальное поголовье коров
z1 ≤ 112
17) минимальное поголовье телок до года
z5 ≥ 46
18) минимальное поголовье бычков до года
z6 ≥ 43
19) минимальное поголовье приплода телок
z7 ≥ 25
20) максимальное поголовье приплода телок
z7 ≤ 198
21) минимальное поголовье приплода бычков
z8 ≥ 25
22) максимальное поголовье приплода бычков
z8 ≤ 198
4. Ограничения по соотношению между половозрастными группами скота на конец года:
23) минимальное поголовье нетелей по отношению к коровам
y2 ≥ 0,15y1 или после преобразования
0,15y1 – y2 ≤ 0
24) максимальное поголовье нетелей по отношению к коровам
y2 ≤ 0,2y1 или после преобразования
–0,2y1 + y2 ≤ 0
25) поголовье телок старше года по отношению к нетелям
y3 ≥ 1,5y2 или после преобразования
1,5y2 – y3 ≤ 0
26) поголовье телок до года по отношению к телкам старше года
y5 ≥ 1,3y3 или после преобразования
1,3y3 – y5 ≤ 0
5. Ограничения по изменению поголовья на конец года:
27) поголовье скота всех половозрастных групп
y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 2020
28) минимальное поголовье коров
y1 ≥ 977
6. Ограничения по выполнению плана производства продукции:
29) молока
0,5 × 930 × 41 + 0,5 × y1 × 41 ≥ 38000 или после преобразования
41y1 ≥ 37870
30) мяса
4,55z1 + 3,35z3 + 3,65z4 + 1,45z5 + 1,7z6 + 0,93z7 + 0,93z8 ≥ 1660
Составим экономико-математическую модель в матричном виде.
Матрица экономико-математической задачи оптимизации оборота стада крупного рогатого
№ ограничения |
Наименование ограничения |
Единица измерения |
Перевод голов |
|||||
нетелей в группу коров |
телок старше года в группу нетелей |
телок до года в группу телок старше года |
бычков до года в группу бычков старше года |
приплод телок в группу телок до года |
приплод бычков в группу бычков до года |
|||
x1,2 |
x2,3 |
x3,5 |
x4,6 |
x5,7 |
x6,8 |
|||
1 |
Коровы |
гол. |
-1 |
|
|
|
|
|
2 |
Нетели |
гол. |
1 |
-1 |
|
|
|
|
3 |
Телки старше года |
гол. |
|
1 |
-1 |
|
|
|
4 |
Бычки старше года |
гол. |
|
|
|
-1 |
|
|
5 |
Телки до года |
гол. |
|
|
1 |
|
-1 |
|
6 |
Бычки до года |
гол. |
|
|
|
1 |
|
-1 |
7 |
Телки-приплод |
гол. |
|
|
|
|
1 |
|
8 |
Бычки-приплод |
гол. |
|
|
|
|
|
1 |
9 |
Нетелей в группу коров |
гол. |
1 |
|
|
|
|
|
10 |
Телок старше года в группу нетелей |
гол. |
|
1 |
|
|
|
|
11 |
Телок до года в группу телок старше года |
гол. |
|
|
1 |
|
|
|
12 |
Бычков до года в группу бычков старше года |
гол. |
|
|
|
1 |
|
|
13 |
Приплод телок в группу телок до года |
гол. |
|
|
|
|
1 |
|
14 |
Прилод бычков в группу бычков до года |
гол. |
|
|
|
|
|
1 |
15 |
Коров, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
16 |
Коров, максимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
17 |
Телок до года, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
18 |
Бычков до года, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
19 |
Приплод телок, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
20 |
Приплод телок, максимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
21 |
Приплод бычков, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
22 |
Приплод бычков, максимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
23 |
Коровами и нетелями, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
24 |
Коровами и нетелями, максимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
25 |
Нетялями и телками старше года |
гол. |
|
|
|
|
|
|
26 |
Телками старше года и телками до года |
гол. |
|
|
|
|
|
|
27 |
Всего скота |
гол. |
|
|
|
|
|
|
28 |
Коров, минимум |
гол. |
|
|
|
|
|
|
29 |
Молоко |
ц |
|
|
|
|
|
|
30 |
Мясо |
ц |
|
|
|
|
|
|
Z |
Максимальное производство молока |
ц |
|
|
|
|
|
|
Таблица 4
скота
Выбраковка голов |
На конец года |
Вид ограничения |
Объем ограничения |
|||||||||||
коров |
телок старше года |
бычков старше года |
телок до года |
бычков до года |
приплода телок |
приплода бычков |
коров |
нетелей |
телок старше года |
бычков старше года |
телок до года |
бычков до года |
||
z1 |
z3 |
z4 |
z5 |
z6 |
z7 |
z8 |
y1 |
y2 |
y3 |
y4 |
y5 |
y6 |
||
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
= |
930 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
= |
148 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
= |
230 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
= |
25 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
= |
302 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
284 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
= |
489 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= |
489 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
148 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
230 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
302 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
284 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
= |
489 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= |
489 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>= |
84 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<= |
112 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>= |
46 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
>= |
43 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
>= |
25 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
<= |
198 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
>= |
25 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
<= |
198 |
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
-1 |
|
|
|
|
<= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
-0,2 |
1 |
|
|
|
|
<= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
-1 |
|
|
|
<= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,3 |
|
-1 |
|
<= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
= |
2020 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
>= |
977 |
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
|
|
>= |
37870 |
4,55 |
3,35 |
3,65 |
1,45 |
1,7 |
0,93 |
0,93 |
|
|
|
|
|
|
>= |
1660 |
|
|
|
|
|
|
|
20,5 |
|
|
|
|
|
max +19065 |