水产的养殖与捕捞
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养殖渔业工作中的水产养殖与水产捕捞的比较分析渔业作为人类获得食物和资源的重要产业之一,在全球范围内都扮演着重要的角色。
而在渔业工作中,水产养殖和水产捕捞作为两种主要的渔业形式,在供给人类食品方面有着不可替代的作用。
本文将对水产养殖和水产捕捞进行比较分析,探讨两种渔业形式的优劣势以及对环境和可持续发展的影响。
一、水产养殖水产养殖作为一种人工驯养水生动物的渔业形式,通过人工创造良好的环境条件,将野生水生动物放养在特定水域中进行繁殖和生长。
水产养殖以其高效、可控和可预测的特点,在满足人类需求的同时,对保护野生资源提供了一定程度的帮助。
首先,水产养殖具有高效的生产能力。
在合适的环境条件下,水产养殖可以实现密集化养殖和高产出,为满足人们对水产品的需求提供了稳定的供应。
相比于自然捕捞,养殖水产品的产量更加可控且可预测,提供了更稳定的市场供应。
其次,水产养殖有利于野生资源的保护。
通过养殖,一部分野生鱼类、贝类等水生动物从人工繁殖过程中进入市场,减少了对野生资源的捕捞压力。
同时,通过养殖,人们可以更好地了解各类水生动物的繁殖习性和生长规律,为野生资源的保护和管理提供了宝贵的数据和经验。
然而,水产养殖也存在一些问题。
首先,养殖水体的污染是一个严重的挑战。
大规模养殖活动会导致水体污染,养殖废水的直排和养殖过程中使用的饲料等会对周边环境产生负面影响,破坏生态平衡。
其次,某些水产养殖的密集化养殖方式也可能导致鱼类疾病的爆发,从而对养殖行业造成严重损失。
二、水产捕捞水产捕捞作为一种传统的渔业形式,指的是通过各种捕捞器具捕捞野生鱼类、贝类等水生动物的活动。
水产捕捞依赖于自然资源的分布和季节性,捕捞到的产品具有天然的特点和独特的风味。
水产捕捞的优势在于可以捕捞到天然的野生鱼类,这些鱼类具有较高的品质和口感。
相比于养殖水产,野生水产品更加自然,味道更加鲜美,受到一部分消费者的青睐。
同时,水产捕捞可以减少养殖水体的污染和养殖行业的压力,维护自然生态平衡。
养殖渔业工作中的水产养殖与水产捕捞的比较分析在养殖渔业中,水产养殖和水产捕捞是两种常见的方式,它们各有优势与局限性。
本文将对这两种方法进行比较分析,从不同角度探讨其特点和适用条件。
一、养殖渔业中的水产养殖1.定义与特点水产养殖是指通过人工养殖方法,将水生动植物在控制的条件下进行繁殖、生长和发育的过程。
相对于自然环境下的生长,水产养殖提供了更加稳定和可控的养殖环境。
2.优势和适用条件(1)增加水产品供给:水产养殖可以在一定程度上解决天然水产品供应不足的问题,满足人们对于水产品的需求。
(2)提高养殖生产效益:通过科学管理和控制环境,水产养殖可以达到更高的养殖密度和生产效益。
(3)节约资源:相对于水产品捕捞,水产养殖可以节约水域资源和能源成本。
(4)促进经济发展:水产养殖不仅能提供稳定的工作机会,还能带动相关产业链的发展,对当地经济起到积极作用。
3.局限性与挑战(1)扰乱生态平衡:大规模的水产养殖可能对周边生态环境造成一定压力,如废水排放和生态破坏等问题。
(2)疾病防控:因为养殖环境相对封闭,容易导致病虫害的传播和爆发,需要加强养殖管理和疾病预防控制。
(3)投入成本高:水产养殖需要投入大量的资金用于场地建设、设备采购和饲料投入等,增加了经营风险。
二、养殖渔业中的水产捕捞1.定义与特点水产捕捞是指利用各种捕捞工具和技术,直接从水域中获得水生动植物资源的活动。
它是一种传统的捕捞方式,依赖于自然环境的水产资源。
2.优势和适用条件(1)对环境要求低:相比于养殖,水产捕捞不需要投入大量资金和建设场地,对环境要求相对较低。
(2)采捕水产品多样化:水产捕捞可以获得各种类型的水产品,拓宽了产品种类。
(3)降低风险:相对于养殖,水产捕捞没有养殖疾病和环境问题的风险,成本相对较低。
3.局限性与挑战(1)资源过度开采:过度的捕捞活动可能导致水产品资源的衰竭和环境生态的破坏。
(2)受捕捞季节和气候条件限制:水产品的捕捞受季节、天气等自然因素的限制,产量不稳定。
水库养殖捕捞实施方案模板一、前言。
水库养殖捕捞是指在水库中进行养殖和捕捞活动,以满足人们对水产品的需求。
水库养殖捕捞实施方案的制定,对于保障水库水域资源的合理利用,提高水产品的产量和质量,具有重要的意义。
本文档旨在提供水库养殖捕捞实施方案的模板,供相关单位参考制定。
二、水库养殖捕捞实施方案。
1. 水库养殖规划。
(1)确定养殖种类,根据水库水域环境和水产品市场需求,确定适宜养殖的水产品种类,如鱼类、虾类等。
(2)确定养殖区域,对水库水域进行调查,确定适宜进行养殖的区域,并划定养殖区域范围。
(3)确定养殖规模,根据养殖区域的面积和水域资源情况,确定养殖的规模和产量目标。
2. 养殖设施建设。
(1)建设养殖网箱,根据养殖规划确定的养殖区域,建设养殖网箱,提供适宜的生长环境和饵料供给。
(2)建设养殖船只,配备养殖所需的船只和设备,用于日常管理和捕捞作业。
3. 养殖管理与技术支持。
(1)制定养殖管理制度,建立健全的养殖管理制度,包括养殖环境监测、饵料投放、疫病防控等内容。
(2)开展养殖技术培训,对养殖人员进行技术培训,提高其养殖和捕捞技术水平,确保养殖活动的顺利进行。
4. 捕捞实施。
(1)确定捕捞计划,根据养殖产量目标和市场需求,制定捕捞计划,合理安排捕捞时间和捕捞量。
(2)采用科学捕捞方法,采用合理的捕捞工具和方法,确保捕捞效率和捕捞质量。
5. 养殖捕捞效益评估。
(1)定期进行养殖捕捞效益评估,对养殖捕捞活动进行定期评估,分析养殖产量、捕捞收益和环境影响等方面的情况。
(2)调整养殖捕捞方案,根据评估结果,及时调整养殖捕捞方案,优化养殖捕捞活动,提高经济效益和社会效益。
三、结语。
水库养殖捕捞实施方案的制定和实施,对于推动水产品产业发展,促进水库水域资源的合理利用,具有重要的意义。
希望本文档提供的水库养殖捕捞实施方案模板,能够为相关单位制定养殖捕捞方案提供参考,推动水产品产业的健康发展。
捕捞与养殖种苗生产的技术比较随着全球人口的增长和对海鲜需求的提高,水产业成为了一个重要的经济支柱。
捕捞和养殖是水产业的两个主要生产方式。
捕捞是指在海洋、江河湖泊等自然水域中捕捞野生鱼类和其他水产资源,而养殖则是通过特殊设施和技术手段,人工繁殖和培育水生生物的过程。
本文将从技术角度对捕捞和养殖种苗生产进行比较。
一、捕捞种苗生产的技术特点捕捞作为一种传统的种苗生产方式,具有以下特点:1. 自然繁殖:捕捞种苗生产主要依赖于自然水域中的种苗资源,如鱼类的产卵和幼鱼的孵化。
捕捞者需要根据鱼类的繁殖季节和产卵地点选择合适的时机和地点进行捕捞,以获得足够的种苗资源。
2. 种苗不可控:由于种苗的繁殖和生长过程在自然环境中进行,捕捞种苗的数量和品质往往无法得到精确控制。
因此,捕捞种苗的产量和质量存在一定的波动,无法满足大规模养殖的需求。
3. 采捕成本高:捕捞种苗的过程需要依赖于捕捞船只和渔网等设备,这些设备的采购和维护成本较高。
另外,由于种苗数量的不确定性,捕捞者需要投入更多的时间和精力来获取足够的种苗资源。
二、养殖种苗生产的技术特点相对于捕捞种苗生产而言,养殖种苗生产具有以下特点:1. 人工控制:养殖种苗生产通过人工控制和调节环境因素,如水质、温度、养殖密度等,来促进种苗的繁殖和生长。
这种人工控制的方式可以提高种苗的数量和质量,并且可以根据养殖需求进行精确的控制。
2. 稳定供应:养殖种苗生产可以根据养殖需求,提供稳定的供应。
由于种苗的数量和质量可以得到精确控制,养殖者可以根据市场需求和养殖计划进行科学化管理,确保种苗的供应充足。
3. 技术要求高:养殖种苗生产对养殖技术的要求较高。
养殖者需要掌握相关的养殖知识和技能,了解种苗的生长规律和需求,以及养殖设施的操作和管理方法。
这需要投入一定的时间和精力进行培训和学习。
三、捕捞与养殖种苗生产的比较捕捞和养殖种苗生产各有优势和劣势。
捕捞种苗生产具有成本低、自然资源利用率高等优点,但是种苗数量和质量无法得到精确控制,供应不稳定;养殖种苗生产通过人工控制和管理,可以提供稳定的供应,但是成本相对较高,对养殖技术要求较高。
水产捕捞工岗位职责职责概述:水产捕捞工是水产养殖行业的从业人员,主要负责参与水产捕捞和养殖工作。
他们需要具备一定的专业知识和技能,能够有效管理水域资源,确保捕捞养殖工作的正常进行。
职责描述:1. 水产捕捞:- 参与水产捕捞作业,包括使用捕鱼网、钓鱼线等工具进行捕捞。
- 配合船长或领班执行捕捞计划,确保按照规定的目标完成捕捞任务。
- 定期检查捕捞工具和设备的完好情况,确保其正常使用。
- 观察水域环境和天气变化,根据实际情况调整捕捞作业计划。
2. 养殖管理:- 参与水产养殖工作,包括投喂饲料、清理水域、控制病害等。
- 定期检查养殖场的设备设施,确保其正常运行和维护。
- 观察养殖动物的生长情况和行为表现,及时发现问题并采取相应的措施。
- 配合养殖专业人员进行测量、记录和统计工作,记录养殖动物的生长数据和疫苗接种情况。
3. 安全保障:- 遵守相关的安全操作规程和标准,确保安全生产和工作环境。
- 使用个人防护装备,如救生衣、安全帽等,防范事故和意外风险。
- 参与安全培训,并提高自我安全意识和应急处置能力。
- 发现安全隐患及时上报,并配合相关部门进行隐患排查和整改。
4. 团队协作:- 配合和支持其他队员的工作,完成上级交办的任务。
- 维护良好的团队氛围,确保工作秩序和效率。
- 与相关部门和单位协调配合,共同推进水产捕捞和养殖产业发展。
技能要求和能力:1. 专业知识:- 具备相关的水产养殖和捕捞知识,了解水产生物的基本特征和生长规律。
- 理解和掌握养殖工艺和捕捞技术,能够根据实际情况进行操作和调整。
2. 忍耐力和体力:- 承受长时间的户外工作和变化多端的工作环境。
- 具备较好的耐心和忍耐力,能够适应艰苦的工作条件和环境。
3. 团队协作能力:- 能够积极与他人合作,有效沟通和协调,共同完成工作任务。
- 具备团队精神,乐于分享和学习,不断提高自我能力。
4. 安全意识:- 了解相关的安全操作规程和标准,严格遵守工作程序和安全作业要求。
立冬的渔业管理捕捞技巧与水产养殖立冬是农历二十四节气之一,是中国传统的农事节气。
在这个时段,气温逐渐降低,且天气逐渐干燥,对于渔业管理、捕捞技巧以及水产养殖来说,也有一些特别的需要和注意事项。
本文将针对立冬时期的渔业管理和水产养殖进行论述,以帮助渔业从业者更好地应对挑战。
一、渔业管理的重要性在立冬季节,水体温度下降,鱼类的活动代谢变慢,食欲减退,繁殖活动也相对较少。
因此,渔业管理显得尤为重要。
以下是一些渔业管理技巧:1.控制捕捞量立冬时期,由于鱼类的活动减弱,不宜过度捕捞。
捕捞量过大可能会导致水生生物种群减少,影响其生态平衡。
渔业从业者应该合理控制捕捞量,不要对资源进行过度开发。
2.加强保护措施立冬时节鱼类的生长速度较慢,抵抗力下降,容易受到外界环境的影响。
渔业从业者应该加强对鱼类的保护措施,不使用有害药物和毒饵,减少对渔业资源的破坏。
3.监测水质建立水质监测体系,及时了解水体的溶解氧含量、水温和酸碱度等参数,确保渔业环境的适宜度。
适当的通过增氧设备提供氧气,以保持水质稳定,并避免鱼类窒息或生病。
二、立冬时的捕捞技巧立冬时期,水温下降鱼类活动减弱,因此,捕捞技巧相对于其他季节有所不同。
以下是一些立冬时节的捕捞技巧:1.选择合适渔具立冬时期,温度低,水体较清冷,鱼儿的觅食范围相对较小,因此我们需要使用一些适合冬季捕捞的渔具。
比如,拥有较长的鱼竿和敏感的浮标可以更好地察觉到鱼儿的咬钩情况,从而增加捕捞成功率。
同时,选择一些能够在寒冷环境下正常工作的渔具也是非常重要的。
2.选择正确的捕捞地点水温较低时,鱼类往往会聚集在一些较为温暖的地方。
例如,靠近太阳直射的水域、浅滩或者溪流入口等地方。
渔业从业者可以通过观察周围环境和咨询有经验的人士来选择合适的捕捞地点。
3.调整捕捞技巧立冬时期的鱼类活动减弱,因此,在捕捞中需要注意减慢速度、减少扰动和震动。
可以考虑使用慢速拖动、慢速漂流或者静态等捕捞方式。
此外,增加饵料的吸引力,例如添加香料等,有助于增加鱼儿上钩的概率。
水产养殖与水产捕捞的比较优势与劣势水产业是我国重要的农业产业之一,其中水产养殖与水产捕捞是两种主要的水产资源获取方式。
本文将探讨水产养殖与水产捕捞的比较优势与劣势,以期为农业经济的发展提供参考。
一、水产养殖的优势水产养殖是通过人工养殖方式,通过对不同水域中生物的培育和管理来获取水产资源。
相对于传统的水产捕捞方式,水产养殖具有以下明显的优势。
首先,水产养殖可以在自然环境下实现稳定的产量。
传统的水产捕捞方式受制于气候、地理等客观因素,产量波动较大。
而水产养殖可以在合理的水质和环境条件下,通过科学养殖管理,实现稳定的产量,有利于提供稳定的市场供应。
其次,水产养殖能够减少对自然水域资源的侵占。
随着人口的增加和经济的发展,人们对水产资源的需求不断增加,而捕捞资源受限。
水产养殖通过人工养殖方式,有效减少了对自然水域资源的依赖和损耗,有利于保护水域的生态环境。
再次,水产养殖可以提高水产品质和品种的可控性。
在水产养殖过程中,养殖者可以对水体进行监控和调节,保证水质的优良,从而提高水产品质。
同时,通过选择适宜的养殖环境和科学管理,还可以实现对水产品种的选择和培育,进一步提升水产资源的价值。
最后,水产养殖对当地经济发展具有促进作用。
水产养殖的兴起,带动了相关产业的发展,如水产饲料、养殖设备等。
同时,水产养殖也提供了就业机会,促进了当地经济的增长和社会稳定。
二、水产捕捞的优势水产捕捞是通过投放渔具等工具或直接进行抓捕等方式,从自然水域中获取水产资源。
尽管水产养殖具有一些明显的优势,但水产捕捞仍然有其独特的优势存在。
首先,水产捕捞可以获取野生水产资源,具有自然的特色和品质。
相对于养殖水产,野生水产资源对环境的适应能力较强,味道更加鲜美。
在一些特定的消费市场上,野生水产产品更受欢迎,具有较高的市场价值。
其次,水产捕捞可以帮助控制水域中某些具有繁殖能力的水生物种群数量,保持生态平衡。
某些水生生物繁殖能力较强,若不适时进行捕捞控制,可能会导致水域生态环境的失衡。
大雪节气中的冬季水产捕捞与养殖技术大雪节气是中国二十四节气中的倒数第二个节气,通常出现在每年的11月末至12月初。
在大雪节气中,寒冷的冬季天气给水产捕捞和养殖带来了一定的挑战。
然而,随着现代科技的发展和创新的养殖技术的应用,越来越多的水产捕捞和养殖业者能够在大雪节气中获得丰收。
本文将以大雪节气为背景,探讨冬季水产捕捞与养殖技术。
一、冬季水产捕捞技术冬季水产捕捞是一项具有一定挑战性的活动,因为水温偏低,水产物种活动活跃度低,所以捕捞难度大。
不过,现代科技为冬季水产捕捞提供了一些解决方案。
1. 传统捕捞技术的改良传统捕捞技术如渔网、渔具的改良为冬季水产捕捞提供了更好的工具。
例如,在冰冻的湖泊中,人们可以使用冰钻来开凿冰面,然后使用渔网捕捞水产。
此外,还可以使用渔具如钓饵和钓竿来捕捞鱼类。
这些传统技术的改良使得冬季捕捞更加高效。
2. 先进的渔业设备与技术现代科技为冬季水产捕捞提供了先进的设备和技术,例如声纳、水下摄像机和GPS导航等。
声纳技术可以帮助渔民准确找到水产资源的位置,水下摄像机可以观察水下环境并判断水产物种的数量和分布情况,GPS导航可以指引渔民到达目的地。
这些技术的应用使得冬季捕捞更加精准和高效。
二、冬季水产养殖技术冬季是水产养殖的一个关键阶段,根据不同的水产物种和养殖环境,采用合适的养殖技术可以提高产量和质量。
1. 温控技术冬季水温低,对于温度敏感的水产物种来说,保持适宜的水温是提高养殖效果的关键。
温控技术可以通过加热或绝缘措施来保持水质温度稳定,提供适宜的生长环境。
例如,在鱼类养殖中,可以使用加热器或者水温控制系统来调节水温,提高鱼类的生长率和存活率。
2. 水质管理水质是冬季水产养殖的重要因素之一。
合理管理水质可以提高水产物种的抗病能力和生长速度。
在冬季水产养殖中,人们可以通过增加水流、增氧和定期清洁鱼塘等方式来改善水质。
此外,合理使用水质监测技术,可以及时发现和纠正水质问题,保持良好的养殖环境。
养殖渔业工作中的捕捞与采集技术养殖渔业是指在特定的水域中,通过人工养殖并捕捞水产品的经营活动。
随着人们对水产品需求的增加,养殖渔业得到了广泛的发展和应用。
而在养殖渔业工作中,捕捞和采集技术被视为关键的环节,直接决定了水产品的质量和产量。
因此,对于养殖渔业工作人员来说,掌握和应用捕捞与采集技术至关重要。
一、捕捞技术捕捞技术是指在养殖渔业中,通过各种方法和工具捕捞水产品的具体操作过程。
正确选择和应用捕捞技术,不仅可以提高养殖渔业的效益,还可以保证水产品的健康和品质。
以下是几种常用的捕捞技术。
1. 刺网捕捞刺网是一种常见的捕捞工具,用于捕捞中小型水产品,如鱼类和虾蟹等。
刺网的制作材料一般为耐用的尼龙线,网身松紧适中。
在使用刺网进行捕捞时,需根据具体的水域环境和水产品种类进行合理的部署和操作,以充分利用刺网的作用。
2. 流水线捕捞流水线捕捞是指通过布设具有一定较小间距的网箱,将水产品沿着流水线一步步地收集起来。
流水线捕捞适用于多种水产品,特别适宜于淡水鱼类的养殖渔业。
这种捕捞技术的优势在于可以最大限度地减少损伤和混杂,保证水产品的完整性和品质。
3. 拖网捕捞拖网是一种用于大面积捕捞的工具,常用于捕捞海水中的大型水产品。
拖网通常由一台渔船拖曳并收集水产品,具有高效、省力的特点。
在进行拖网捕捞时,需要根据不同的水产品种类和水域环境来选择合适的拖网规格和操作方式,确保捕捞效果和安全。
二、采集技术采集技术是指在养殖渔业中,通过适当的方法和工具采集水产品的具体操作过程。
采集技术的应用范围广泛,包括繁殖种苗、饲料采集等方面。
以下是几种常用的采集技术。
1. 种苗采集种苗采集是养殖渔业中非常重要的一环,它关乎到后期养殖的成败。
种苗采集主要用于获取优质的鱼苗,并确保其健康和生长发育。
在进行种苗采集时,需要选择适宜的水质条件和工具,如网箱或者捕捞器具等,以最大限度地减少对鱼苗的伤害。
2. 饲料采集饲料采集是指采集合适的饲料来进行养殖渔业工作。
水产的养殖与捕捞[摘要]:由于社会的快速发展,人们的生活水平不断提高,大家对于食物的要求也不断提高,光从自然界中捕捞的水产品的量已经不足以满足人们的需求了,从而衍生出了人工养殖水产这一职业。
本文解决的是一个从实际生活中引发出的问题,该问题在考虑部分影响因素的情况下,确定一些必要量,对三种不同情况,分别运用微分法和规划论,建立相应的微分规划,积分规划和变分法数学模型,再利用微分法,变分法及Maple 数学软件进行求解,对不同的投资情况进行求解。
[关键字]:虾量 捕捞策略 养殖策略 利润最大1 问题重述人工养殖的水产业(如养殖场中虾的养殖),其产量的增加一般与养殖费(包括饲料、工资、技术费等)成正比。
而当养殖场虾量达到养殖场最大允许虾量时,养殖费投入再大也不会使虾量增加。
但若不投入养殖费,养殖场中的虾将会慢慢死去。
现考虑养殖场中某种虾的养殖与固定比例量捕捞。
用)(t x 表示养殖场中第t 月的虾量(单位:斤),用)(t y 表示第t 月的月养殖费(单位:元/月).根据以往经验和市场调查,我们有如下数据:1)这种虾的自然死亡率为05.0,=λλ(1/月);2)环境容许的最大虾量为=N N ,104(斤);3)在无捕捞和自然死亡的情况下,养殖场虾量)(t x 的增加速度与月养殖费)(t y 成正比,其比例系数是)(t x 的函数;当)(t x 达到N 时,此函数为0;当)(t x 为0时,此函数为常数1=,αα(斤/元); 4)虾的捕捞采用拉网式固定比例量捕捞,即每月的捕捞量与此时养殖场虾量)(t x 成正比,比例系数为E .这种拉网式捕捞每次捕到的虾中出现小虾,中虾、大虾的概率分别为0.2、0.5、0.3,而捕捞成本为斤)元(1.0,=ββ;5)小虾、中虾、大虾平均每斤的批发价格分别为5元,7元和10元.(1)若某人长期承包这养殖场,要求养殖场中每月的虾量都相等,且月养殖费)(ty与该月虾量)(taa(元/斤﹒月)。
试制定捕,=x成正比,比例系数为2.0捞策略(确定E),使虾的月利润最大,此时每月养殖场的虾量及利润各是多少?(2)若某人承包此养殖场5年,且月养殖费)(ty与该月虾量)x成正比,(t比例系数为a,又取E=0.08(1/月)。
试制定养殖策略(确定a),使5年的总利润最大。
如果初始虾量为103斤,那么使获利最大的开始捕捞的月份是多少?(3)若某人承包此养殖场5年,每月按强度1.0E(1/月)捕捞,试制定=养殖场策略(确定养殖费)y),使5年的总利润最大.(t2问题假设(1)虾群作为一个相对独立的整体,且不与其他生物发生竞争;或者虽然有竞争,但是其影响就限于虾的自然死亡率范围内[1](2)在同一个问题中,虾群的捕捞模式一定,采用拉网式固定比例量捕捞,每月的捕捞量与此时养殖场虾量)x成正比,比例系数为常量E(t(3)每月捕捞过后全部销售完,销售价格不变,且不计销售成本(4)在无捕捞和自然死亡的情况下,养殖场虾量)x的增加速度与月养殖费(ty成正比,其比例系数是)(t)(tx达到N时,此函数为0;x的函数;当)(tα(斤/元)当)(tx为0时,此函数为常数1,α=(5)虾一旦捕捞上岸,不考虑死亡情况(6)养殖费)y只与虾量)(tx有关,不随市场的不稳定而波动(t3符号约定N是环境允许的最大虾量α是固定的增长率E是与每月虾量相关的捕捞系数y t是每月的养殖费用()λ是该养殖场虾的自然死亡率p是虾销售的数学期望,即平均价格)(tx是养殖场中第t月的虾量t是单位时间a是养殖费用与虾量的比例系数4 基本模型的分析与建立这道题是动态变化中有约束条件的最优问题,分别对三个小问进行分析。
第一小题要求养殖场中每月的虾量都相等,且月养殖费)(ty与该月虾量)(tx成正比,比例系数为2.0,=aa(元/斤﹒月),在此约束条件下可以列出每月虾量的微分方程,再根据相应的收入与支出关系确定捕捞策略,确定月最大利润。
第二小题由于采用了固定的捕捞策略,常量E一定,可以列出相应的积分方程,再根据相应的收入与支出关系确定利润最大。
第三小题同样是采用了固定的捕捞策略,要制定养殖策略,使五年的总利润最大。
我们运用变分法,把目标函数和约束条件结合起来,转换成泛函极值的问题,进而归结为求微分方程组的问题,用Maple数学软件可以计算出结果。
基于以上分析可以建立以下基本数学模型:(1)虾的自然死亡率:()()dx tx tdtλ=⋅,0.05λ=(1/月)(2)每月虾的捕捞规律:()() dx tE x t dt=⋅(3)每月虾的增长与养殖费的关系函数:()(())(1)x tP x tNα=-,1α=(斤/元)(4)每月的虾量随时间变化的关系函数:()()(1)()()() dx t x ty t E x t dt Nαλ=--+(5)每次捕到的虾中出现小虾,中虾、大虾的概率分别为0.2、0.5、0.3,小虾、中虾、大虾平均每斤的批发价格分别为5元,7元和10元,可以求得虾的平均价格为7.5,下面出现的虾的价格均可以根据平均价格求,记为p。
5 模型的建立与求解第一小题:根据每月的虾量都相等,且月养殖费)(t y 与该月虾量)(t x 成正比。
每月利润=价格*捕捞量-成本-月养殖费用比例系数为2.0,=a a (元/斤﹒月)可以列出下列微分方程:()0,()()dx t y t ax t dt==,即 ()(1)()()()0x t y t E x t Nαλ--+= 可以求得1()N E x N aλα+=-,20x =(舍去) 1x 即为每月虾量每月相等虾量的最大利润的捕捞数学模型为:()()max ()()()1()..()2f p E x t ax t N E s t x t N a βλα⎧=-⋅-⎪⎨+=-⎪⎩将(2)代入(1)解得[]()()N E f E p a N a λβα⎡+⎤=---⎢⎥⎦⎣,是一个关于E 的二次函数,代入相应的已知量47.5,0.1,0.2,10,0.05,1p a N βλα======,易求得相应的捕捞常量0.0885E ≈(1/月),同时每月的最大虾量为3075x ≈(斤),最大月利润为1398.8175f ≈(元)第二小题:某人承包此养殖场5年,即为60个月,根据已知条件可得:[]600max ()()(1)()()..(1)()()()(2)f E p a x t dt dx t x t s t x t E x t dt N βλ⎧=--⎪⎨⎪=--+⎩⎰[]333600()606012126001213max ()()(1)()()..(1)()()()(2)()()()1ln ln(a E C C t C f E p a x t dt dx t x t s t x t E x t dt N xN a E x t ax aN N EN ax e t C C e dt C C C C e C C e αλβλαλααλα------⎧=--⎪⎨⎪=--+⎩--=+---⎤⎡+=-+⎥⎢+⎣⎦⎰⎰(2)式微分方程的解为[2]:()()()()a E xN a E x t ax aN N EN ax e tαλαλααλα-----=+--- 将上述x 的值代入目标函数,并利用积分公式:)3336060121260012131ln ln(C C t C C C e dt C C C C e C C e ---⎤⎡+=-+⎥⎢+⎣⎦⎰ 对f 的解析式关于a 求导,并令0df da=,再确定f 的最值 代入已知量:47.5,0.1,0.08,10,0.05,1p E N βλα======,应用Maple 数学软件求解得到如下结果:比例系数0.3006239887a ≈(元/月/斤),养殖场的虾量5313.91x ≈(斤),五年的最大利润82398.93829f ≈(元) 当310x =时,将已知量40.2774,10,0.05,1,()5315.19a N x t λα=====代入关式:333()10()()10(10)a N a x t a aN N a e tαλαλααλα---=+--, 解得11.3677t ≈(天)341≈(月)即当初始虾量为310x =时,获利最大开始的捕捞月份为第11.4个月。
第三小题:承包养殖场5年,即60个月,每个月按捕捞强度0.1E =计算,可以建立使5年的总利润最大的捕捞策略的相关数学模型:[]6004max (())0.74()()(1)()()..(1)()0.15()(2)10f y t x t y t dt dx t x t s t y t x t dt ⎧=-⎪⎨⎪=--⎩⎰ 这个数学模型是一个关于泛函极值的问题,可以考虑用变分法求解。
对于条件极值的泛函极值问题:)(21(()),(),()t t Q y t F t x t y t dt =⎰ 我们可以利用拉格朗日乘数法把条件极值问题转换为无条件极值问题。
引入乘子函数()u t 构造泛函:21()((),())[(,,)()((,,))]t t dx t k y t x t F t x y dt u t f t x y dt dt=+-⎰ 作哈密尔顿函数[3](,,)(,,)()(,,)H t x y F t x y u t f t x y =+,将与问题相关的数据代入上式,可以得到:4()(,,)0.74()()()[(1)()0.15()]10x t H t x y x t y t u t y t x t =-+-- 则由欧拉方程[3]得:4()0()()(1)()0.15()10du t H dt x H y dx t x t y t x t dt⎧∂=-⎪∂⎪∂⎪=⎨∂⎪⎪=--⎪⎩ 运用Maple 数学软件可以得到:()5497.75,()1831.67x t y t ≈≈所以当某人承包该养殖场5年,每月按照强度0.1E =(1/月)的策略捕捞时,每月需要投入1831.67元的养殖费用时,5年的总利润将达到最大6 模型优缺点优点:(1) 该方案简单易懂,操作方便,证明清晰,结论有力。
(2) 该问题用微分法,变分法解决,可用Maple 数学软件进行求解。
缺点:(1) 该模型的建立为了方便求解,忽略了一些细节问题对虾类成长,销售的影响。
(2) 模型过于简单。
7 参考文献[1]刘来福,曾文艺编著.数学模型与数学建模[M].北京:北京师范大学出版社,1997[2]王高雄等.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2006[3]姜启源编数学模型(第二版)[M]北京:高等教育出版社,1993附录虾类的价格表种类小虾 中虾 大虾 价格(元)5 7 10 出现概率0.2 0.5 0.3数学期望(元) 7.5(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。