...
Оптимізації раціону годівлі великої рогатої худоби PDF Печать E-mail


Основою підвищення продуктивності тварин є повноцінна годівля. Недолік будь-якого виду речовин у раціоні негативно впливає на розвиток тварин і призводить до зниження їх продуктивності. Крім того, неповноцінна годівля викликає перевитрату кормів. Тому кормовий раціон повинен бути повністю збалансованим за всіма поживними речовинами, необхідними для всіх видів тварин.
Із одних і тих самих кормів в кожному господарстві можна скласти велику кількість варіантів збалансованих кормових раціонів. При цьому із всіх варіантів необхідно вибрати оптимальний
Таким чином, постановку задачі можна сформулювати так: скласти для кожного виду худоби такий раціон годівлі, який повністю задовольняв би біологічні потреби тварини за усіма поживними речовинами і мав найменшу собівартість.
Для складання економіко-математичної моделі по вибору оптимальних кормових раціонів необхідні такі данні, як наявність кормів по видам, вміст поживних речовин у одиниці корму, потрібна кількість поживних речовин у раціоні, максимально і мінімально можливі норми згодовування окремих видів кормів; собівартість кормів і ціни на добавки, котрі можуть бути придбані на стороні.
За основні перемінні у задачах оптимізації кормових раціонів приймаються види кормів і різноманітні види добавок; за допоміжні перемінні - сумарний вміст у раціоні кормових одиниць, перетравного протеїну і окремих видів поживних речовин.
Усі умови даної задачі формуються в три групи обмежень: основні, додаткові, допоміжні. Основні обмеження виражають умову по балансу поживних речовин. Техніко-економічними коефіцієнтами перемінних в цих обмеженнях є показники вмісту поживних речовин в одиниці кожного виду корму. У правій частині моделі записується потрібна кількість кожного виду поживних речовин для тварин,необхідна для отримання певної продуктивності.
У зв’язку з фізіологічними особливостями тварин у добовому раціоні різні групи кормів повинні бути в певному співвідношенні. Причому кожен вид корму може згодовуватись в якихось межах. Тому при розрахунку оптимальних раціонів годівлі для кожного виду і половікових груп худоби у відповідності із зоотехнічними умовами встановлюються нижні та верхні границі вмісту окремих видів кормів у раціоні. Вміст кожного виду корму може змінюватись в межах різниці між нижньою та верхньою межами. Всі ці умови задачі описуються допоміжними обмеженнями. Коефіцієнти в них записуються: по основним перемінним-вміст поживних речовин у кормах, по допоміжним-питома вага групи кормів у раціоні по нижній та верхній границям. Додаткові обмеження мають важливе значення у формуванні раціонів. Щоб вони не призводили до несумісності систем рівнянь, сума відсотків по нижній границі вмісту окремих видів кормів в них повинна бути менше 100?, а по верхній-більше 100?.
Допоміжні обмеження характеризують сумарну кількість кормових одиниць, перетравного протеїну і інших поживних речовин. Коефіцієнтами в них записуються: по основним перемінним-вміст кормових одиниць, перетравного протеїну в одиниці корму, а по допоміжним перемінним-одиниці з мінусом.
Коефіцієнтами лінійної функції є собівартість кормів або ціна придбання добавок.
Багато чисельні умови задачі по визначенню оптимального кормового раціону можна об’єднати в групи і записати їх в структурній моделі.
Знайти мінімум функції: Z min=? Cj Xj
при умовах:
поживних речовин в раціоні міститься не менше необхідної кількості:
- aij Xj ? bi;
окремі групи кормів в раціон включаються у зоотехнічно об основаних границях:
- h j X j ? ? a h j X j? ? h j X j;
у раціоні дотримуються співвідношення окремих видів кормів і добавок:
- Wi j Xj - ? W’i j Xj ? 0;
допоміжні обмеження
- ai j Xj = Xj;
невід’ємності перемінних Xj ? 0 ; Xj ? 0
Де
Сj-оцінки цільової функції;
Хj –іскома кількість j-го виду корму у складі добового раціона;
Хj–допоміжні перемінні, що характеризують сумарну кількість поживних речовин у раціоні;
ai j-вміст j-го вида поживних речовин у одиниці j-го вида корму;
bi- мінімально допустима кількість поживних речовин j-го виду у раціоні;
? h I-нижня границя включення у раціон h-й групи кормів;
? h j-верхня границя включення у раціон h-й групи кормів;
Wi j ,W’i j-коефіцієнти пропорційності.
Економіко-математичну модель визначення оптимального раціону годівлі проілюструємо на прикладі конкретного господарства.
Задача полягає у складанні добового раціону годівлі в стійловий період для корів з середньою живою вагою 450 кілограмів і щоденним надоєм молока 16 літрів. Раціон повинно скласти так, щоб він мав мінімальну вартість.
За перемінні прийняті корма, що є в господарстві, а також загальний вміст кормових одиниць у раціоні.
Рішення:
1) Виходячи з переліку кормів які наявні у господарстві складаємо раціон, виписуючи хімічний склад кожного виду корму, а також вказуємо вартість кожного виду корму. Так вартість силосу кукурудзяного становить - 0,06 грн.; сіна багаторічних трав - 0,04 грн.; сіна однорічних трав – 0,02 грн.; соломи – 0,05 грн.; картоплі – 0,05 грн.; кормових буряків – 0,3 грн.; зерна пшениці – 0,26 грн.
2) Корми які входять у раціон позначаємо символами: Х1 – силос кукурудзяний, Х2 – сіно багаторічних трав, Х3 – сіно однорічних трав, Х4 – солома, Х5 – картопля, Х6 – кормовий буряк, Х7 – зерно пшениці.
3) На ці сім змінних накладаємо 24 обмеження які можна поділити на дві групи:
I група:
0,21Х1 + 0,58Х 2+0,46Х3 +0,37Х4 +1,25Х5 +0,14Х6+1,17Х7 ? 14,7
2,27Х1 +7,28Х2 +6,36Х3+6,1Х4 +11,34Х5 +1,6Х6 +11,27Х7 ? 148
0,24Х1 +0,835Х2+0,84Х3 +0,878Х4 +0,9Х5 +0,149Х 6+0,859Х7 ? 15,8
13Х1 + 78Х2 + 48Х3 + 12Х4 + 52Х 5+ 9Х6 + 85Х7 ? 1380
77Х1 + 220Х 2+ 251Х3 +346Х 4+26Х 5+13Х6 +41Х7 ? 4110
24,3Х1 +24Х 2+29,6Х3 +9,1Х4 +140Х 5+0Х6 +449Х 7 ? 1750
4,5Х1 +41,7Х2 +46,3Х3 +12,1Х4 +50Х5 +75,8Х 6+47,3Х7 ? 1135
1,8Х1 +10,7Х2 +4,77Х3 +4,94Х4 +0,7Х5 +0,6Х6 +1,75Х7 ? 80
0,64Х1 +2,14Х2 +1,73Х3 +1,01Х4 +2,1Х5 +0,3Х6 +2,73Х7 ? 55
26Х1 +500Х2 +19Х3 +10Х4 +1Х5 +0Х6 +0Х7 ? 491
II група:
Задають верхню і нижню межі входження у раціон одного корму або групи кормів.
Силос кукурудзяний min ? 5 max ? 30
Сіно багаторічних трав ( конюшини ) min ? 2 max ? 6
Сіно однорічних трав ( вівса ) min ? 2 max ? 5
Солома ячмінна min ? 1 max ? 5
Картопля min ? 5 max ? 25
Кормовий буряк min ? 5 max ? 30
Зерно пшениці min ? 0.5 max ? 4.5
4) Критерій оптимальності – мінімальна вартість раціону.
Z = 0.06X1 +0.04X2 +0.02X3 +0.05X4 +0.05X5 +0.3X6 +0.5X7 ? min.

 

Яндекс.Метрика >