3.2生猪的出售时机
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猪的最佳销售时机问题分析:设g(t)为一头猪在t 时刻的重量,则有g(0)=0x ,g(t)≤X 其中X 为该品种住的最大体重,猪生长速度随着体重的增加就会减慢下来,到达最大体重X 时,生长速度为零,依此可设: dg/dt =α(1-g(t)/X)g(0)=0x ,t≥0 ① 其中,α是反映住的生长速度快慢的常数又设f(t)为一头猪饲养到t 时刻共消耗的饲养费用(饲养费+人员工薪)s x 为猪可上市销售的最小体重;ts 为猪从体重0x 增至s x 所需饲养时间C(t,x)为t 时刻体重为x 的猪的单位售价,t 时刻将猪售出则:纯利润 :W(t)=C(t,x)×g(t)-f(t)-C00x ② 0<ts≤t②为问题的主模型,g(t)由①确定,只需求出 f(x)与C(t,x)即可。
假设模型(1)该模型只对某一品种猪进行讨论,涉及猪的性质的其他有关参数均视为常数;(2)猪随着体重的增长,生长速度不断减慢;(3)猪随着体重的增加饲养费用越来越多,达到最大体重后,单位时间消耗的饲养费为一常数 ;(4)C(t,x)为常数C依假设(3),单位时间消耗的饲养费可分为两部分: 一部分与体重有关(如饲料费用)记为β另一部分为固定费用(如饲养员薪金)为r-β由平衡原理,单位时间间隔[t,t+Δt]为饲养费用的增加量为f(t+Δt)-f(t)=(r-β)Δt+⎰∆+tt t m x z g )(βdz其中右端第一项为固定费总值,第二项为与体重有关费用 由积分中值定理可得这一部分结果为:t t t x x m ∆∆+)(θβ,(0<θ<1)于是f(t+Δt)-f(t)=(r-β)Δt+mx βx(t+θΔt)Δt 两边同除以 Δt 且Δt 0→得:])(1[)()(mm x t g r t g x r dt df--=+-=βββ 由f(0)=0,另得)1(m x x r dt df--=β 及))(1(m x t g dt dg -=αY(0)=0 ③ x(0)=0x t≥0的方程是一阶线性非齐次微分方程: g(t)’+)(t g x m α=α带入一阶线性非其次微分方程的求解公式可解得: g(t)=)()(m m m m x t m t x dt x dt x e x e c dt ke e αααα----=+⎰⎰⎰又 g(0)=0x 即得①的解为:g(t)=m x +(0x -m x )t x m eα- 由④可解出:1-g(t)/m x =(1-t x m m e x x α-)0代入方程③,便有其变形m x t m e x x r dt dfαβ---=)1(0直接积分而获得 f(t)=rt-)1)((0m x t m e x x ααβ---易见,α越大,f(t)越小,即增长速度越大,饲养费越小,符合实际。
10级数学模型期末复习一 作业总结(仅供参考):1、 列举符合logistic 阻滞增长模型的实例,并阐述其符合的机理。
2、(第二章习题 7)在超市购物时你注意到大包装的商品比小包装的商品便宜这种现象了么?(1)分析商品价格c 与商品重量w 的关系。
价格由生产成本、包装成本和其他成本等决定,这些成本中有的与重量w 成正比,有的与表面积成正比,还有与w 无关的;(2)给出单位重量价格c 与w 的关系。
参考解答:(1) 生产成本主要是与重量w 成正比,包装成本主要是与表面积s 成正比,其他成本也包含与w 和s 成正比的部分上述三种成本中都含有与w,s 均无关的成分。
又因为形状一定时一般有32w s ∝,故商品的价格可表示为λβ++=32w aw c(2) 单位重量价格131−−++==w w a w C c λβ,c 是w 的减函数,同时该函数是下凸函数,说明单价的减少值随着包装的变大是逐渐降低的,并不是追求过大的包装。
2、 人文科学模型,一名律师为其当事人辩护的问题在模型中我们通过建立模型解决了辩护人在30英尺高度下跳落地瞬间是会受伤的。
但是该辩护是否合理?参考解答:我们需要继续考虑犯罪现场的地势情况,地面的软硬度直接决定了犯罪嫌疑人是否受伤,因此我们考虑建立的参考模型为221=mv FS 3、 钓鱼比赛问题在钓鱼比赛过程中我们只考虑鱼的长短,如果要考虑鱼的胖瘦该如何建立该问题的数学模型,并给出参赛选手一个简洁的方法。
参考解答:参考建立模型:其中s 表示腰围,l 表示鱼长l ks M 2=方法是给每个参赛选手发一卷皮尺和一个对照卡,实现选手对所吊鱼重量的确定4、 核军备竞赛问题参考解答:【1】 甲方提高导弹导航系统的性能;甲方提高导弹系统的导航能力,即甲方的打击精度提升。
则乙方导弹的残存率变小,同时引起乙方的威慑值变大,则乙方曲线整体上移且变陡,从而平衡点向右上方移动;【2】 甲方增加导弹爆破的威力;甲方增加导弹爆破的威力,则甲方的威慑值相应变小,乙方的导弹残存率变小,甲方导弹曲线向左平移,从而平衡点向左下方平移;【3】 甲方发展电子干扰系统;甲方发展电子干扰系统,则乙方的威慑值变大,甲方的残存率变大,则乙方的曲线上移,甲方的曲线变陡。
《数学模型(第三版)》学习笔记各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢篇一:数模牛人学习笔记《数学模型(第三版)》学习笔记写在开始今天第一次归纳、复习,整理思路重点,从最后两章(除了“其他模型”)开始,想可能印象比较深刻。
可实际开始总结才发现对于知识的理解和掌握还有很大差距,自己也是自学看书,非常希望各位提出宝贵意见,内容、学习方法经验上的都是.整本书读下来感觉思路、数学都有很大拓展,总结起来有一下几个特点:(一) “实际—>模型”的建模过程很关键,本书的模型很多虽然所谓“简单”、“假设多”,但简化分析中,还真难找到比它更合适、更合理、更巧妙的建模、假设了;(二) 模型求解之后的处理,许多地方似乎求解完毕可以结束,但却都未戛然而止,而是进一步“结果分析”、“解释”,目的不一,要看进程而定,有的促进了模型的改进,有的对数学结果做出了现实对应的解释(这一点建模过程中也经常做,就是做几步解释一下实际意义),也还有纯数学分析的,这些都是很重要的,在我看来,这本书中的许多模型、论文似乎到了“结果分析”这一步才刚刚开始,前面的求解似乎是家常便饭了;(三) 用各种各样的数学工具、技巧、思想来建模的过程,这本书读下来愈发觉得线性代数、高等数学基础的重要性,同时书中也设计到了一些(虽是浅浅涉及)新的数学知识和技巧,许多我在读的过程中只是试图了解这个思想,而推导过程未能花很多时间琢磨,但即便如此,还是让我的数学知识有了很大的拓展(作为工科专业学生)。
从上周六继续自学《数学模型》开始一周,比预期的时间长了许多,但是过程中我觉得即便如此也很难领会完整这本书的内容。
最近学习任务比较多,所以两天前快看完时到现在一直未能做个小结,从今天起每天做2章的小结,既是复习总结重点,也是请诸位同学指教、提意见交流——毕竟自己领会很有限。
也可以作为未读过、准备读这本书的同学的参考~(目前已更新:全12章)第1章建立数学模型关键词:数学模型意义特点第1章是引入的一章,对数学模型的意义来源,做了很好的解释。
数学建模作业题注意事项:作业共十题,每题十分,全部是比较简单的建模计算题,题目既是课本上的习题,在课本304~315有参考解答,又是在线题库的题目,在题库里有更详细的解答。
学员应该先自己动脑筋解决,然后才参考一下课本及题库的解答。
评分高低主要是看完成作业的态度、独立程度和表达清晰程度。
上传的作业必须是包括全部作业的单独一份word 文档,必须自己录入,不允许扫描,不允许直接插入题库答案中的图片。
严重违反者,不及格。
请于有效期结束前两周提交上传作业,教师尽快批改,请学员有效期结束前一周查看成绩,不及格的学员可以在课程答疑栏目提出或者课程论坛提出重交申请,教师删除原作业后,这些学员可以在有效期结束前之前重交作业。
每人只有一次重交机会。
作业题与考试相关(当然不会一模一样),认真完成作业的学员,必将在考试取得好成绩。
一、教材76页第1章习题1第7题(来自高中数学课本的数学探究问题,满分10分) 表1.17是某地一年中10天的白昼时间(单位:小时),请选择合适的函数模型,并进行数据拟合.间为因变量y ,则根据表1.17的数据可知在一年(一个周期)内,随着x 的增加,y 大约在6月21日(夏至)达到最大值,在12月21日(冬至)达到最小值,在3月21日(春分)或9月21日(秋分)达到中间值。
选择函数y=(b xA ++)3652sin(ϕπ)作为函数值。
根据表1.17的数据,推测A ,b 和ϕ的值,作非线性拟合得385.123712.13652sin(9022.6+-=xy π,预测该地12月21日的白昼时间为5.49小时。
二、教材100页第2章习题2第1题(满分10分)继续考虑第2.2节“汽车刹车距离”案例,请问“两秒准则”和“一车长度准则”一样吗?“两秒准则”是否足够安全?对于安全车距,你有没有更好的建议? 解:“两秒准则”表明前后车距D 与车速v 成正比例关系v K D 2=,其中s K 22=,对于小型汽车,“一车长度准则”与“两秒准则”不一致。
§2 生猪的出售时机模型[问题的提出] 一饲养场每天投入4元资金用于饲料、设备、人力,估计可使一头80公斤重的生猪每天增加2公斤.目前生猪出售的市场价格为每公斤8元,但是预测每天会降低0.1元,问该场应该什么时候出售这样的生猪.如果上面的估计和预测有出入,对结果有多大影响.[问题分析及符号约定] 投入资金可使生猪体重随时间增长,但售价(单价)随时间减少,应该存在一个最佳的出售时机,使获得利润最大.这是一个优化问题,根据给出的条件,可作如下的简化假设.每天投入4元资金使生猪体重每天增加常数 (=2公斤);生猪出售的市场价格每r 天降低常数g(=0.1元).[模型的建立] 给出以下记号:~时间(天).~生猪体重(公斤);单价 (元/t w ~p 公斤);R-出售的收入(元);C-t 天投入的资金(元);Q-纯利润(元).按照假设,.又知道,再)1.0(8),2(80=-==+=g gt p r rt w t C pw R 4,==考虑到纯利润应扣掉以当前价格(8元/公斤)出售80公斤生猪的收入,有 ,得到目标函数(纯利润)为808⨯--=C R Q其中.求使最大.1.0,2==g r )0(≥t )(t Q [模型的求解] 这是求二次函数最大值问题,用代数或微分法容易得到当时,,即10天后出售,可得最大纯利润20元.1.0,2==g r 20)10(,10==Q t [敏感性分析] 由于模型假设中的参数(生猪每天体重的增加和价格的降低g)是r 估计和预测的,所以应该研究它们有所变化时对模型结果的影响.1.设每天生猪价格的降低元不变,研究变化的影口向,由(2)式可得1.0 g r是的增函数,表1和图3给出它们的关系.t r 2.设每天生猪体重的增加=2公斤不变,研究g 变化的影响,由(2)式可得r是的减函数,表2和图4给出它们的关系. t r可以用相对改变量衡量结果对参数的敏感程度.对的敏感度记作,定义为t r ).(r t S由(3)式,当=2时可算出r 即生猪每天体重增加1%,出售时间推迟3%.r 类似地定义对g 的敏感度,由(4)式,当g=0.1时可算出t ).(g t S即生猪价格每天的降低g 增加1%,出售时间提前3%。
2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名):鄂东职业技术学院参赛队员(打印并签名) :1. 吴永兵2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):徐金华日期: 2010 年 7 月 5 日2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):生猪的出售时机摘要这篇论文介绍生猪长大后的出售时机问题。
考察生猪出售的最佳时机,使获得的利益最大。
其中涉及的因素有价格、生长速度,采用预测的方式构建数学模型分析,并对这些因素进行敏感性分析和强健性分析。
关键词:价格变化生长速度敏感性分析强健性分析一、背景介绍某一饲养场每天投入4元资金用于饲料、设备、人力,工作人员估计可使一头80公斤重的生猪每天增加2公斤.目前生猪出售的市场价格为每公斤8元,但是预测每天会降低0.1元,那么该场应该什么时候出售这样的生猪,才能使收益最大.如果上面的估计和预测有出入,对结果有多大影响呢.二、问题分析投入资金可使生猪体重随时间增长,那么是不是投入越多的资金获得的利益越大呢,很显然不是的,大家由背景可知售价(单价)随时间减少,应该存在一个最佳的出售时机,使获得利润最大.这是一个优化问题,根据给出的条件,可作如下的简化假设.三、模型假设每天投入4元资金使生猪体重每天增加常数r (=2公斤);生猪出售的市场价格每天降低常数g(=0.1元).四、模型建立给出以下记号:t~时间(天).w~生猪体重(公斤);~p单价 (元/公斤);R-出售的收入(元);C-t天投入的资金(元);Q-纯利润(元).按照假设,)1.0rrtgtw.又知道tp=g=,再考虑,=R4Cpw2),8((80===-+到纯利润应扣掉以当前价格(8元/公斤)出售80公斤生猪的收入,有80R8⨯=CQ,--得到目标函数(纯利润)为其中1.0t使)(≥,2=r.求)0=gQ最大.(t五、模型求解这是求一个二次函数最大值问题,用代数或微分法容易得到当1.0,10=t,即10天后出售,可得最大纯利润20元.(=Q,2==gr时,20)10六、敏感性分析由于模型假设中的参数(生猪每天体重的增加r和价格的降低g)是估计和预测的,所以应该研究它们有所变化时对模型结果的影响.1.设每天生猪价格的降低1.0g元不变,研究r变化的影口向,由(2)式可得t是r的增函数,表1和图3给出它们的关系.2.设每天生猪体重的增加r=2公斤不变,研究g变化的影响,由(2)式可得t是r的减函数,表2和图4给出它们的关系.可以用相对改变量衡量结果对参数的敏感程度.t 对r 的敏感度记作).(r t S ,定义为由(3)式,当r =2时可算出即生猪每天体重r 增加1%,出售时间推迟3%. 类似地定义t 对g 的敏感度).(g t S ,由(4)式,当g=0.1时可算出即生猪价格每天的降低g 增加1%,出售时间提前3%。