利用Excel線性規(guī)劃設(shè)計(jì)飼料配方.docx

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1、利用Excel線性規(guī)劃設(shè)計(jì)飼料配方鄧君明（中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院）曾廣廳（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)云南省動(dòng)物營養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）????所謂飼料配方設(shè)計(jì)，就是應(yīng)用一定的計(jì)算方法，根據(jù)原料的營養(yǎng)成分和配方的規(guī)格、要求，產(chǎn)生配方中各原料比例的一種運(yùn)算過程。線性規(guī)劃法是目前應(yīng)用最廣泛的一種優(yōu)化飼料配方技術(shù)。線性規(guī)劃最低成本配方的優(yōu)化結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)滿足約束條件的最低成本配方，它受原料的營養(yǎng)成分、約束條件值(配方營養(yǎng)素水平)、原料價(jià)格等的影響。目前，大型專業(yè)飼料公司己使用計(jì)算機(jī)和專用的飼料配方軟件進(jìn)行配方。但專用的飼料配方軟件價(jià)格不菲，因此，在小型飼料廠和一般養(yǎng)殖

2、場的應(yīng)用并不普及?，F(xiàn)在有可能只要擁有安裝了Excel2000的電腦就可以通過計(jì)算機(jī)運(yùn)用“線性規(guī)劃求解”求解飼料配方。利用它的行和列的形式組成區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)記錄數(shù)據(jù)信息，組成數(shù)據(jù)庫，且可對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，獲取有效信息。同時(shí)，運(yùn)用線性規(guī)劃實(shí)現(xiàn)日糧配方，方法簡單、快捷、準(zhǔn)確、方便。本文就利用Excel2000線性規(guī)劃設(shè)計(jì)飼料配方作一闡述。??1.飼料配方設(shè)計(jì)要求??1.1優(yōu)化配方設(shè)計(jì)目標(biāo)??動(dòng)物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益主要取決于飼料。飼料品質(zhì)的好壞，成本的高低直接影響動(dòng)物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。而飼料配方是配合飼料生產(chǎn)的核心，要優(yōu)化配方設(shè)計(jì)，必須同時(shí)解決以下三個(gè)

3、問題：⑴營養(yǎng)需要問題，由營養(yǎng)學(xué)家研究修改制定，滿足營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)就是線性規(guī)劃求解的主要約束條件之一，即營養(yǎng)性限制；⑵合理組合原料，不同原料的合理搭配，才能滿足動(dòng)物的營養(yǎng)需要，是約束條件之二，即原料性限制；⑶價(jià)格最低，在符合條件⑴、⑵的基礎(chǔ)上，采用成本最低的原料配比就是求解的目標(biāo)，即最低成本目標(biāo)函數(shù)。??1.2數(shù)學(xué)模型??優(yōu)選最佳飼料配方的數(shù)學(xué)原理是線性規(guī)劃法，就是求某一目標(biāo)函數(shù)在一定的約束條件下的最大值或最小值。約束條件和目標(biāo)函數(shù)均可用線性方程組或線性不等式表示。線性規(guī)劃最低成本配方優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型可表示為：??目標(biāo)函數(shù)：MinS=C1X1+C2X2

4、+∧+CnXn(求最小值)??約束條件：a11x1+a12x2+∧+a1nxn≥b1（或=，≤b1）??????????a21x1+a22x2+∧+a2nxn≥b2（或=，≤b2）??????????┇┇┇┇??????????am1x1+am2x2+∧+amnxn≥bm（或=，≤bm）??????????xj≥0（j=1，2，…，n）??其中：x1，x2，∧，xn為決策變量，即各種原料在配方中的數(shù)量；??aij（i=1，2，∧，m；j=1，2，∧，n）為技術(shù)系數(shù)，即各種原料相應(yīng)的營養(yǎng)成分；??b1，b2，∧，bn為約束值，即配方中應(yīng)滿足的各

5、項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)或重量指標(biāo)；??C1，C2，∧，Cn為成本系數(shù)，即每種原料的價(jià)格系數(shù)；??m為約束條件個(gè)數(shù)；??為配方原料個(gè)數(shù)。??1.3飼料配方??用玉米、麩皮、豆粕、菜籽粕、進(jìn)口魚粉、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、賴氨酸、蛋氨酸和預(yù)混料11種原料，以產(chǎn)蛋率<65%的蛋雞為例，各種營養(yǎng)需要為約束條件，計(jì)算優(yōu)化飼料配方。??查出產(chǎn)蛋率<65%蛋雞的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(見表1)與中國飼料成分及營養(yǎng)價(jià)值表2002年(第13版)(見表2)。同時(shí)還需要查出當(dāng)?shù)赝诟鞣N飼料原料的市場價(jià)格(見表3)，并對有些飼料原料的用量作出相應(yīng)的限定(見表4)。按圖1的樣式對應(yīng)將表1、2、3

6、、4中的內(nèi)容填入Excel2000單元格內(nèi)。表1產(chǎn)蛋率<65%蛋雞的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)??????代謝能(MJ/kg)粗蛋白(%)鈣(%)有效磷(%)賴氨酸(%)蛋氨酸(%)食鹽(%)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)????11.50??????14.0??3.2????0.30????0.62????0.31????0.37表2各種飼料原料營養(yǎng)價(jià)值表飼料成分代謝能(MJ/kg)粗蛋白(%)鈣(%)有效磷(%)賴氨酸(%)蛋氨酸(%)玉米??????13.47????7.80??0.02??0.10????0.23????0.15麩皮??????6.82????15.70??

7、0.11??0.30????0.58????0.13豆粕??????9.62????43.00??0.32??0.20????2.45????0.64菜籽粕??????7.41????38.60??0.65??0.33????1.30????0.63進(jìn)口魚粉????12.18????62.50??3.96??3.05????5.12????1.66磷酸氫鈣????0.00????0.00??21.00??16.00????0.00????0.00石粉??????0.00????0.00??35.00??0.00????0.00????0.00

8、油脂??????36.82????0.00??0.00??0.00????0.00????0.00賴氨酸??????0.00????0.00??0.00??0.00