玉米芯怎么加工成饲料解开加工饲料技术 _解开加工饲料技术

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所谓饲料配方设计，就是根据原料的营养成分和配方的规格要求，应用一定的计算方法，生产出配方中原料比例的一个操作过程。线性规划是应用最广泛的优化饲料配方的技术。线性规划最小成本公式的优化结果是产生一个满足约束条件的最小成本公式，这个最小成本公式受原料的营养成分、约束条件值(配方营养水平)、原料价格等因素的影响。目前大型专业饲料公司已经使用电脑和专用饲料配方软件进行配方。但专用饲料配方软件价格昂贵，因此在小型饲料厂和一般养殖场应用不广泛。现在，在安装了Excel2000的计算机上使用“线性规划解法”就可以求解饲料配方了。它用行和列组成区域，记录区域中的数据信息，并形成数据库，可以对数据进行统计和分析，获得有效信息。同时，利用线性规划实现定额公式简单、快速、准确、方便。阐述了利用Excel2000线性规划设计饲料配方。1.饲料配方设计的要求1.1优化配方设计目标动物生产的经济效益主要取决于饲料。饲料的质量和成本直接影响动物生产的经济效益。饲料配方是配合饲料生产的核心。优化配方设计必须同时解决以下三个问题：(1)营养需求由营养学家研究修正，满足营养标准是线性规划的主要约束之一，即营养限制；原料的Reasonable组合和不同原料的合理搭配能满足动物的营养需求，这是第二个约束条件，即原料的限制；(3)最低价格，在满足要求(1)和(2)的基础上，采用最低的原材料成本比为求解目标，即最低成本目标函数。1.2数学模型优化最佳饲料配方的数学原理是线性规划法，即在一定的约束条件下，寻找一个目标函数的最大值或最小值。约束和目标函数可以用线性方程或线性不等式来表示。线性规划最低费用公式优化的数学模型可以表示为：目标函数：MinS=C1X1 C2X2CnXn(求最小值)约束条件：a11x1 a12x2a1nxnb1 (or=，b1)a21x1 a22x2a2nxnb2 (or=，B2)am1 x2amnxnBM(or=，BM) XJ0 (j=1，2.n)，其中：X1，x2，，xn为决策变量。aij(i=1，2，，m；J=1，2，，n)为技术系数，即各种原料对应的营养成分；B1、b2、、bn为约束值，即公式中应满足的各种营养指标或体重指标；C1，C2，，Cn是成本系数，即每种原材料的价格系数；m是约束的数量；是配方中的成分数。1.3饲料配方使用玉米、麸皮、豆粕、菜粕、进口鱼粉、磷酸氢钙、石粉、食盐、赖氨酸、蛋氨酸、预混料等11种原料。以产蛋率65%的蛋鸡为例，以各种营养需求为约束，通过计算优化饲料配方。产蛋率65%的蛋鸡饲养标准(见表1)和2002年中国饲料成分与营养价值表(第13版)(见表2) 。同时，还需要了解当地同期各种饲料原料的市场价格(见表3)，并据此限制部分饲料原料的用量(见表4) 。按照图1的样式，用表1、2、3、4中的内容填充Excel2000单元格。
表1产蛋率65%蛋鸡的饲养标准代谢能(MJ/kg)粗蛋白(%)钙(%)有效磷(%)赖氨酸(%)蛋氨酸(%)盐(%)饲养标准11.50 14.0 3.2 0.30 0.62 0.31 0.37表2各种饲料原料的营养价值表饲料成分的代谢能(MJ/kg有效磷(%)赖氨酸(%)蛋氨酸(%) 玉米13.47 7.80 0.02 0.10 0.23 0.15麸皮6.82 15.70 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 . 65 0.33 1.30 0 0.63进口鱼粉12.18 62.50 3 .96 3.05 0.00 0.00 0.00 0.00 98.00表3各种饲料原料市场价格玉米皮豆粕菜粕进口鱼粉磷酸氢钙石粉盐油赖氨酸蛋氨酸预混料价格(元/公斤)1.22 1.08 2.30 1.20 5.37 1.55 0.12 1.24 8.00 17.50 31.50 5.50表4几种饲料原料的约束条件下限(%) 0.022 0.32
求解饲料配方所用线性模型在表格中的排列样式图1中B3至M16是aij值；N3至N16是对应于初始值时，线性方程组左侧的值；O3至O16是bi值；B17至M17是Cj值；B18至M18是给定的初始值(初始值均给定为1)；N17是给定初始值时的目标函数值(S)，xj在表格中不占用任何单元格。N3至N17格中的公式是同行左侧B列至M列与B18至M18对应格乘积之和。如在N3格中输入“=B3*$B$18+ C3*$C$18+ D3*$D$18+ E3*$E$18+F3*$F$18+G3*$G$18+H3*$H$18+I3*$I$18+J3*$J$18+K3*$K$18+L3*$L$18+M3*$M$18”，然后把光标放在N3格右下角位置上，等光标变成“+”时往下拖动至N17上，这样从N3至N17格都输入了相应的公式。2. 线性规划求解往Excel电子表格上输入完数据及公式以后，就可以利用其工具栏中“规划求解”功能开始求解，步骤如下：2.1选中“工具”菜单，选中“规划求解”命令，出现“规划求解参数”对话框(如图2) 。2.2在[设置目标单元格]编辑框中，输入目标单元格的名称$N$17，然后点击[最小值]选项。2.3在[可变单元格]中，输入$B$18M$18 。4 天前上传下载附件(68.68 KB)图2 “规划求解”对话框2.4在[约束]窗口中单击添加按钮，产生“添加约束”对话框(如图3)，在[单元格引用位置]和[约束值]输入栏中输入约束条件。如本例在[单元格引用位置]上先输入$N$3N$8；然后选择下拉窗口中的“>=”；接着在[约束值]上输入$O$3O$8，点击添加按钮，继续添加约束条件：$N$9N$10<=$O$9N$10；$N$11>=$O$11；$N$12<=$O$12；$N$13>=$O$13；$N$14N$15=$O$14O$15 。输完约束条件以后关闭窗口，回到“规划求解参数”窗口。4 天前上传下载附件(33.51 KB)图3 “添加约束”对话框2.5点击选项按钮，进入“规划求解选项”对话框(如图4)，选中“采用线形模型”、“假定非负”、“正切函数”、“向前差分”、“牛顿法”，然后点击确定按钮，回到“规划求解参数”对话框。2.6单击求解按钮，开始计算，进入“规划求解结果”对话框(如图5)，在该对话框中可以作以下的选择：2.6.1保存规划求解的结果；2.6.2恢复为原值。在本例中选择默认的选项“保存规划求解的结果”，在“报告”中根据需要选定计算结果报告(运算结果报告、敏感性报告、极限值报告) 。需要说明的是：线性规划的求解结果要么有最优解，要么给出参考配方(无最优解时) 。所谓最优解就是满足所有约束条件(包括营养指标和配比限制条件)的最低成本配方。参考配方是指最优解不存在时，仍然存在一个最接近理想的配方，它的成本是最低，但是所有的约束条件没有同时满足，但该参考配方仍然具有一定的参考价值，因为该结果往往是可以应用的。4 天前上传下载附件(72.02 KB)图4 “规划求解选项”对话框4 天前上传下载附件(45.75 KB)图5 “规划求解结果”对话框2.6.7打印规划求解结果通过以上步骤，就可求出一个蛋鸡料的最优配方(不一定饲养效果最佳) 。可见，利用Excel的“规划求解”可以筛选出最优的配方，这样给动物营养设计师们的工作带来极大的方便，既提高了工作效率，又提高了配方质量。3. 运行结果分析3.1运算结果报告在此报告中，我们可以看到求得的饲料配方成本、最优配方以及约束条件满足状况，其中“型数值”指求解值与限定值之间的差距，在无法求得最优解时，我们据此可以适当调节约束条件。通过线性规划求解，从运算结果报告中可知，本例配合饲料价格为1.58元/kg，饲料配方见表5 。表5 蛋鸡料饲料配方表玉米麸皮豆粕菜籽粕鱼粉磷酸氢钙石粉油脂食盐赖氨酸蛋氨酸预混料配方(%) 66.1 0.0 11.4 7.0 2.0 0.8 8.2 2.0 0.3 0.0 0.1 2.03.2敏感性报告从该报告中我们可以看到以下内容：递减成本，表示各个决策变量(饲料原料的添加量)的影子价格，它说明在饲料总量条件不变的情况下，某一种饲料原料用量在最优解的基础上增加1个单位时，目标成本增加的量。目标式系数及其允许的增量和减量，指在最优解保持不变的情况下，目标式系数(饲料原料价格)的变化范围，这反映了所获得配方对原料市场价格变化的适应能力。如果原料价格变化在允许范围内，则不必更改配方。阴影价格，指约束条件的影子价格，表示在所获得最优解的基础上，当约束条件每增减1个单位时，所引起目标函数值(饲料最终价格)的增减量。这可为进一步调整约束条件提供参考。约束限制值允许的增量和减量，指在保持最优解和其它条件不变的情况下，各个约束限制值的可变化范围，也就是指在此变化范围内表中所列出的约束条件的影子价格才能够成立。3.3权限值报告该报告列出了最终的饲料价格，以及保证该价格成立的饲料原料添加量的上下极限。4. 讨论4.1在进行规划求解时，首先要确认在“工具”菜单中出现“规划求解”命令，如果没有则需要安装“规划求解”加载宏，单击“工具”菜单中，单击加载宏命令，如果在“加载宏”命令中，没有列出“规划求解”项，单击浏览，确定驱动器、目录、文件名或运行加载程序，然后在“加载宏”对话框中，选定“规划求解”复选框。Excel在“规划求解”中使用的算法是由Leon lasdon，(University of Texas at Austin)和Allan Waren(Cleveland State University)改进的通用非线性规划最佳化代码。当“规划求解选项”对话框中的“采用线性模型”复选框被选定时，改变可变单元格的初始值不会影响最终数值和求解时间。在“规划求解”中可以指定500个约束条件，对每一个可变单元格来说，分别有一个上、下限，还可另加100个附加约束条件，应用约束条件的单元格不应多于1000个。4.2若规划求解过程中出现无解时，说明所使用的原料要达到约束条件是不可能的，此时要注意分析可能存在的原因：4.2.1各营养指标的约束条件是否有冲突，如有些限定了蛋白质水平低，而限定的蛋氨酸水平又高，自相冲突；4.2.2原料种类用量的限定与营养指标值之间有冲突。如粗纤维限定值较小，而糠饼麦麸原料限定用量却较高；4.2.3同一原料的上下约束范围过小，将限制营养指标值的达到；4.2.4有时可能由于“规划求解参数”选项中的“最长运算时间”、“迭代次数”、“精度”、“允许误差”等取值不当。4.3本模板还可对单位价格单元进行约束，表明对客户提出的具体要求从经济角度进行可行性分析。即最终求解价格有限制要求，若增加该约束时出现无解，说明超过该价饲料厂要亏本生产。4.4该方法计算实验动物饲料的常规营养成分具有快速、准确的优点，只要输入配方的原粮品种、价格和配比，该系统将在瞬间一次给出计算结果，直接显示在计算机屏幕上。当与营养标准相比较后，需要更改调整时，可随时变更配比，立即自动计算，获得新的调整结果。同时，可根据需要手工调整饲料配方。5. 小结利用Excel电子表格优化饲料配方非常简便、快捷，表中数值的排列灵活多变，可根据用户要求自行设置，且约束条件不受限制（一般情况下），可以使用于各种饲料厂和个人设计饲料配方，尤其对于小型饲料厂而言，采用Excel的“规划求解”方法就可使整个畜牧饲料配方操作变得简单快捷、结果准确、直观且成本较低。【玉米芯怎么加工成饲料解开加工饲料技术】

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