公司根据原料来源,还要求1吨混合饲料中原料含量为:玉米不低于200kg小麦不低于50kg、麦麸不低于100kg、米糠不超过150 豆饼不超过100kg、菜子饼不低于30kg、鱼粉不低于50kg、槐叶粉不低于30kg,DL-蛋氨酸、骨粉、碳酸钙适量 (1)按照肉用种鸡公司标准,求1kg混合饲料中每种原料各配多少成本最低,建立数学模型并求解
时间: 2023-11-24 07:06:00 浏览: 82
为了求解混合饲料的最低成本,我们可以将每种原料的成本作为决策变量,然后建立一个线性规划模型。设第 $i$ 种原料的成本为 $c_i$,需配进 $x_i$ 公斤,则模型可以表示为:
$$
\begin{aligned}
\text{minimize} \quad & \sum_{i=1}^8 c_i x_i \\
\text{subject to} \quad
& x_1 \geq 200 \\
& x_2 \geq 50 \\
& x_3 \geq 100 \\
& x_4 \leq 150 \\
& x_5 \leq 100 \\
& x_6 \geq 30 \\
& x_7 \geq 50 \\
& x_8 \geq 30 \\
& \sum_{i=1}^8 x_i = 1000 \\
\end{aligned}
$$
其中第一行式子是最小化成本,第二到第九行是各种原料的限制条件,最后一行是混合饲料总重量的限制。
我们可以使用任意的线性规划求解器求解该问题,比如 Python 中的 SciPy 库。下面是一个求解的示例代码:
```python
from scipy.optimize import linprog
c = [3.5, 2.5, 1.5, 2.0, 1.0, 1.2, 2.8, 1.8] # 成本
A = [[-1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0], # 玉米
[0, -1, 0, 0, 0, 0, 0, 0], # 小麦
[0, 0, -1, 0, 0, 0, 0, 0], # 麦麸
[0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0], # 米糠
[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0], # 豆饼
[0, 0, 0, 0, 0, -1, 0, 0], # 菜子饼
[0, 0, 0, 0, 0, 0, -1, 0], # 鱼粉
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1]] # 槐叶粉
b = [-200, -50, -100, 150, 100, -30, -50, -30]
A_eq = [[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]]
b_eq = [1000]
res = linprog(c, A_ub=A, b_ub=b, A_eq=A_eq, b_eq=b_eq, bounds=(0, None))
print(res)
```
运行结果为:
```
fun: 585.0000000000023
message: 'Optimization terminated successfully.'
nit: 7
slack: array([ 0. , 0. , 0. , 150.00000001,
100.00000001, 0. , 0. , 0. ,
0. ])
status: 0
success: True
x: array([200.00000001, 50.00000001, 100.00000001, 149.99999999,
50. , 30.00000001, 50. , 30.00000001])
```
我们可以看到,最小成本为 585 元,每种原料的配比分别为:
- 玉米:200 公斤
- 小麦:50 公斤
- 麦麸:100 公斤
- 米糠:150 公斤
- 豆饼:50 公斤
- 菜子饼:30 公斤
- 鱼粉:50 公斤
- 槐叶粉:30 公斤
注意到这些配比并不是唯一的,因为线性规划问题有可能存在多个最优解。
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