1. **核心目标**:在 2024-2030 年期间,以 “单季利润最大化” 为核心目标(利润 = 销售收入 - 种植成本),分别应对 “滞销浪费” 和 “降价出售” 两种场景,同时满足耕地使用、作物轮作、种植集中度等约束。
2. **关键约束条件拆解**
* **耕地资源约束**:基于附件 1 的地块类型与种植规则,明确不同地块的种植季次与作物适配性,例如平旱地 / 梯田 / 山坡地仅单季种粮食、水浇地可单季水稻或两季蔬菜(第二季限大白菜 / 白萝卜 / 红萝卜)、普通大棚第一季蔬菜(除上述三种)+ 第二季食用菌、智慧大棚两季蔬菜(除上述三种)。
* **轮作约束**:所有地块(含大棚)三年内至少种 1 次豆类作物(黄豆、黑豆、红豆、绿豆、爬豆、豇豆、刀豆、芸豆),且同一地块(含大棚)同作物不能连续重茬。
* **销售约束**:总产量不超过预期销售量时,按原价销售;场景(1)中超过部分滞销(不计收入),场景(2)中超过部分按 2023 年单价的 50% 销售。
* **种植集中度约束**:单作物每季种植地块不分散(建议同一作物集中在 2-3 个同类地块),单地块单作物种植面积不小于最小阈值(如露天地块≥5 亩,大棚≥0.3 亩,参考 2023 年种植数据设定)。
1. **参数标准化**:从附件 3 提取 2023 年数据,对 “销售单价”“种植成本” 取区间中值(如黄豆单价取 (2.5+4.0)/2=3.25 元 / 斤),明确每种作物在不同地块的 “亩产量”(如黄豆在平旱地 400 斤 / 亩、梯田 380 斤 / 亩),并假设 2024-2030 年这些参数与 2023 年保持一致。
2. **预期销售量确定**:若附件 3 未直接给出 2023 年预期销售量,以 2023 年 “实际种植产量”(种植面积 × 亩产量)作为预期销售量(默认 2023 年供需平衡),并假设 2024-2030 年预期销售量不变。
1. **决策变量定义**:设$x_{y,s,p,c}$为第$y$年(2024≤y≤2030)、第$s$季(1 = 第一季,2 = 第二季,单季作物$s=1$)、第$p$个地块、第$c$种作物的种植面积(单位:亩),其中$x_{y,s,p,c}≥0$,且满足地块$p$的面积上限(如 A1 平旱地 80 亩,$s=1$时所有作物种植面积之和≤80)。
2. **目标函数构建**
* **场景(1):超过部分滞销**
单季利润$Profit_{y,s}=\sum_{p,c}[x_{y,s,p,c}×Y_{p,c}×P_{c}×I(x_{y,s,p,c}×Y_{p,c}≤S_{c}) - x_{y,s,p,c}×C_{p,c}]$,其中$Y_{p,c}$为作物$c$在地块$p$的亩产量,$P_{c}$为作物$c$原价,$S_{c}$为预期销售量,$I(·)$为指示函数(满足条件取 1,否则取 0,即超过部分不计收入),$C_{p,c}$为作物$c$在地块$p$的种植成本。
总目标为 2024-2030 年所有季利润之和最大化。
* **场景(2):超过部分降价出售**