草魚飼料配方和成本 線性規劃解決的優化問題特征與方法原理

線性規劃的數學模型 線性規劃的數學模型 ? 假設一組非負X 1 , X 2 ,...X m 滿足約束： ? AX +AB) 11 112 21m m111 ? AX ＋A 或=Bn， ≥Bn) 1 12 2 ? X, X,...Xm ≥012 ? 制定目標函數： ? F (X) = C 各式中，≥、=、≤ 只能取一個，但可以不同不同的約束。 Aij 是消耗系數，Bj 是限制系數或約束值，Ci 是成本系數。 飼料配方中的線性規劃 飼料配方中的線性規劃 ? 飼料配方設計問題可以表示為線性規劃優化問題，即用計算機算法語言編寫程序，將飼料配方問題抽象為線性規劃模型，輸入數據，利用計算機程序進行求解。

? 優化成本最低或效益最好的飼料配方，要求一組飼料原料按不同比例混合后，各種營養素的含量達到原規定指標值，而成本最低或效益最大。最好的。 飼料配方中的線性規劃 飼料配方中的線性規劃 ? 線性規劃最小成本公式優化問題有以下基本假設： ? ① 目標函數只有一個，一般是求公式價格的最小值。 目標函數是決策變量的線性函數。 ? ② 決策變量為配方中相應原料的用量。 ? ③ 營養需求可以轉化為決策變量的線性函數，每個線性函數都是一個約束。 所有線性函數構成線性規劃系統的約束集。 ? ④ 最優公式是在不違反約束的情況下成本最低的公式。 最低成本配方優化數學模型 最低成本配方優化數學模型 ? 線性規劃最低成本配方優化問題的數學模型可表示為： ?＜?ΣAX＝B(i＝1,2,…,m;j ＝1 ,2,…,n)ij ij ?＞ ?X ≥0i ? 目標函數為： ΣC 即各種原料對應的營養成分； B為配方中應滿足的各種營養指標或體重指標的常數值。 式中，m為配方原料個數，n為約束方程個數。

C為各種飼料原料的單價i，CiXi為配方中各種飼料原料的成本。 利用計算機設計飼料配方的優點 利用計算機設計飼料配方的優點 ? ①能夠充分考慮所設計配方的營養、成本和效益。 如果采用交集法、聯立方程法、試差法等常規方法，利用初等代數原理來設計飼料配方，考慮的指標有限，設計的配方并不理想。 應用計算機技術設計飼料配方，并運用線性規劃等高等數學和運籌學規劃方法，使設計配方時充分考慮營養、成本和效益的愿望成為現實。 使用計算機設計飼料配方的優點 使用計算機設計飼料配方的優點 ? ② 簡化配方設計工作。 公式設計者只需將相應的數值輸入計算機，計算工作就會由計算機完成。 隨著計算機配方軟件的推廣應用，配方設計者只要具備計算機使用能力和動物營養、畜牧業基礎知識就可以設計飼料配方，從而為全價配合飼料的推廣和普及提供了條件。 應用計算機設計飼料配方的優點 應用計算機設計飼料配方的優點? ③大大提高配方設計效率。 利用電腦計算出一份飼料配方僅需幾分鐘，并可根據原料成分、價格等因素隨時調整配方，保證企業的經濟效益。 使用計算機設計飼料配方的優點 使用計算機設計飼料配方的優點 ? ④ 降低飼料成本，幫助設計成本最低的配方。

計算機設計的配方可以追求最低成本或最佳效益，減少資源浪費，同時保證營養均衡和合理比例。 據統計，計算機設計的配方比手工設計每噸可降低飼料成本20至40元。 電腦配方的基本步驟 電腦配方的基本步驟 電腦配方的步驟（一） 電腦配方的步驟（一） ? 第一步，選擇合適的喂養標準，確定配方目標，選擇參與約束的主要營養素計算或要求打印指標項并確定其指標值。 ? 營養指標要求主要根據不同動物、不同生理階段、不同生產目的和生產性能確定。 電腦配方步驟（一） 電腦配方步驟（一） ? 需要限制的主要營養指標通常是最重要、最常用的 6 至 10 項： ? 豬常選擇消化能（DE）、粗蛋白（CP） ）、賴氨酸（Lys）、雞蛋+膀胱（M+C）、蘇氨酸（Thr）、鈣（Ca）、磷（P）、鈉（Na）、粗纖維（CF）等； ? 家禽常選擇代謝能量（ME）、粗蛋白（CP）、蛋+膀胱（M+C）、賴氨酸（Lys）、鈣（Ca）、磷（P）、鈉（Na）、粗纖維（CF）等。 電腦配方的步驟（二） 電腦配方的步驟（二） ? 第二步，確定所用的飼料原料，查明各種飼料原料的營養成分，并核實其價格。

應根據不同飼料原料的資源情況、采購庫存情況、市場情況、動物種類及不同生理階段、生產目的和生產性能等情況，選擇幾種飼料原料（一般為10種左右）。 電腦配方步驟（二） 電腦配方步驟（二） ? 由于飼料原料的營養成分含量因地點、時間的不同而不同，因此最好對各種飼料原料進行取樣分析，然后參考營養成分表來確定。 輸入的營養指標含量值的單位必須一致。 ? 各種飼料原料的價格應根據實際價格確定和輸入，以確保最低成本公式的結果具有實用性。 計算機公式(3) 的步驟 計算機公式(3) 的步驟 ? 第三步是確定約束條件。 約束主要有兩類：營養指標約束和原料用量約束。 ? 確定約束條件是應用計算機配方的關鍵步驟。 計算機公式步驟（3） 計算機公式步驟（3） ? （1）營養指標約束 在確定營養指標約束時，應根據不同營養指標的重要性來確定約束條件。 為了保證主要指標的滿足和平衡，可以根據需要對這些營養指標進行限制。 計算機公式（3）的步驟 計算機公式（3）的步驟 ? ①設定一個下限，即要求指標值大于或等于某個值X≥A； ? ② 設置上限，即要求指標值小于或等于某個值，X≤B； ? ③雙端限制，即要求指標值既大于等于某個值A，又小于等于某個值B，A≤X≤B； ? ④ 固定值，即要求指標值是某個值，

計算機制定步驟(3) 計算機制定步驟(3) ? (2) 原料用量的約束與確定營養指標的約束類似。 各種飼料原料的用量應根據來源、適口性、營養特性、有無抗營養因子、動物種類、生理階段、生產性能等進行限制。 計算機公式（3）的步驟 計算機公式（3）的步驟 ? ①設定一個下限，即所選原料的量大于或等于某一值，X≥A； ? ②設定上限，即所選原料的用量小于或等于某一數值，A或視為③的特例（當A=B時），通常用于設定用量添加劑或預混料； ⑤ 無限制，即所選原料用量的上下限沒有限制，即0～100%的范圍可由計算機選擇。 計算機公式步驟(4) 計算機公式步驟(4) ? 第四步，準備原始數據表。 為了便于機器上數據的傳遞，可以將上述設定參數、飼喂標準指標以及各種原料的營養成分、價格和各種約束條件等數據整理成原始數據表。 當使用專用飼料配方設計軟件時，也可以省略或簡化此步驟。 電腦配方步驟(5) 電腦配方步驟(5) ? 步驟5：輸入數據并運行配方程序。

將上述步驟的數據按要求一一輸入計算機，建立并保存公式模型，然后指令計算機進行優化運算。 計算機公式步驟（6） 計算機公式步驟（6） ? 步驟6，輸出并調整公式結果。 您可以選擇在屏幕上顯示菜譜、將其保存到文件或打印出來。 ? 如果輸出（顯示）的配方結果不理想，您可以對配方模型進行必要的修正，或者對相應的約束和限制進行適當的調整，然后重新運行程序來優化配方結果，直到您滿意為止。 到目前為止的食譜。 計算機公式的要點和注意事項 計算機公式的要點和注意事項 計算機公式的要點 ? 確定約束條件和建立公式模型是計算機公式的要點。 計算機公式的過程就是利用人腦指揮計算機的過程。 因此，設計好的配方需要動物營養學和飼料科學知識以及豐富的配方設計經驗。 電腦配方注意事項 電腦配方注意事項 ? ① 飼料配方軟件有很多，具體操作也不同。 應用時，首先要閱讀用戶手冊，然后操作機器，一步一步，多練習，不斷積累經驗。 電腦配方注意事項 電腦配方注意事項? ②自行編程設計配方的關鍵是將飼料配方過程中的營養問題和經濟問題轉化為相應的數學模型。 只有給計算機提供抽象的數學模型，計算機才能進行計算。 。 電腦公式注意事項 電腦公式注意事項 ? ③ 正確處理公式設計過程中出現的問題。 如果出現“無解”，則應檢查原料的營養成分含量是否不一致，導致無解，或者原料質量不好。 而且飼養標準定得太高，達不到。

注意飼養標準不要定得太高。 當你開始學習公式設計時，不要設置太多的限制因素，否則很容易導致無法解決的情況。 可以先進行試算，然后根據結果調整某些原料的用量或營養指標的限制。 計算機配方軟件的開發 計算機配方軟件的開發 l 1875年，John Barwell在美國伊利諾伊州建立了世界上第一家飼料加工公司。 l 1951年，沃首次將線性規劃應用于動物營養研究。 l 1964年，計算機公式開始發展。 l 1987年，SPJ-3型飼料配方專用計算機研制成功（浙江飼料公司、溫州計算機開發中心）。 l 1988年，日產PC-1500飼料配方電腦成為暢銷產品。 l 1990年SF-450型飼料配方電腦獲得國家專利（江蘇省農業科學院）。 l 1992年，CMIX飼料配方系統研制成功（中國農業科學院畜牧研究所、浙江大學人工智能實驗室）。 l 1994年，“DOS”版三新飼料配方系統研制成功（中國農業科學院畜牧研究所）。 l 1995年，REFS 1.0資源飼料配方系統研制成功（北京亞太資源飼料研究所）。 l 1997年，EXPRO飼料配方系統研制成功（中國農業科學院畜牧研究所）。

l 1999年“Windows版三鑫飼料配方系統”榮獲北京市科技進步二等獎（中國農業科學院畜牧研究所）。 l 1999年，GnpfWin高農飼料配方系統研制成功（湛江市農業局信息中心）。 l 2001年，農博士飼料配方軟件PFStool研發成功（中國農業大學北京中農博思科技開發有限公司） l 2002年，MLP飼料科學配方系統研發成功（浙江大學盤石計算機網絡技術有限公司） ., 有限公司, 浙江大學動物科學學院) . ? 此外，近年來開發的飼料配方軟件或系統： ? “金牧飼料配方系統”（中國農業大學畜牧生產系統組）， ? “配方大師2002”（南寧網通科技有限公司）， ? “科群“飼料配方生產系統”（南京科群科技有限公司）、?“方益飼料配方系統”（西北農林科技大學畜牧獸醫學院）、?“畜禽飼料專家配方系統（在線）”版）》（北京農軟科技有限公司），?《MAFIC飼料配方軟件》（農業部飼料工業中心）。 常用計算機配方軟件 常用計算機配方軟件 ? 國外著名配方軟件：主要有美國Brill 飼料配方軟件、美國Mixit 飼料配方軟件、英國Format 飼料配方軟件等。 ? 國內配方軟件：主要是EXPRO 飼料配方系統。 MLP飼料科學配方體系； REFS資源飼料配方系統； 三鑫飼料配方系統； MAFIC飼料配方軟件； 農業軟畜禽飼料專家配方系統； 高農飼料配方系統； 農博士飼料配方軟件； 方程式大師2002等

計算機配方軟件的選擇 計算機配方軟件的選擇 ? (1) 配方設計要方便 ? (2) 人機界面要友好 ? (3) 數據庫管理要科學、合理、操作方便 ? (4) 優化功能必須齊全。 ? (5)預混料、濃縮料的配方設計應便于計算機配方軟件的選用。 計算機公式軟件的選擇 ? (6) 公式計算結果應有多種輸出方式 ? (7) 具有必要的輔助或附加功能 ? (8) 具有網絡通訊功能 ? (9) 所選軟件供應商必須具有較強的開發能力和優越的性能服務質量。 公式軟件的功能還有待完善。 配方軟件尚需完善的功能 ? (1) 營養需求量、氨基酸含量及利用率等方面的預測計算 ? (2) 非線性概率保證值設計 ? (3) 數據庫共享設計 選擇飼料配方制作的制約因素 ? 常用原料有玉米、次粉（麥麩）、米糠、油脂（包括玉米油、大豆油、花生油、動物脂肪、脂肪粉等油類）、膨化食品大豆、豆粕、菜籽粕、棉籽粕、玉米蛋白粉、羽毛粉、魚粉、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、鹽酸賴氨酸、DL-蛋氨酸、復合預混料等。 ? 沸石粉和石粉兩種不同的原材料。 石粉的主要成分是碳酸鈣，其主要作用是補鈣，而沸石粉的主要成分是硅鋁酸鹽，其主要作用是作為載體或填料。

原料用量限制 ? 豬和家禽飼料配方中各種原料的用量限制是不同的。 一般豬、家禽的用量限值為：米糠和沸石粉≤5%，菜籽粕和棉籽粕均如此。 綜合用量≤8%，油脂用量≤5%，二次面粉+麥麩用量≤15%，復合預混料用量1%。 ? 玉米蛋白粉和羽毛粉可用于家禽飼料。 一般玉米蛋白粉用量≤5%，羽毛粉用量≤2%。 玉米蛋白粉常用于黃羽肉雞飼料中。 原料及飼喂標準的調整 原料及飼喂標準的調整 ? 在實際應用中，原料的用量限度并不是一成不變的，可以適當調整，即某些原料的用量也可以增加或減少。 ? 飼養標準不是一成不變的，可以根據具體情況進行調整。