關(guān)于飼料配方的優(yōu)化研究

1、關(guān)于飼料配方的優(yōu)化研究一、問(wèn)題的提出某配合飼料廠是生產(chǎn)以雞飼料為主的專業(yè)廠家。主要產(chǎn)品是以玉米、麥缺、 骨粉等為原料加工而成的各種配合飼料。隨著養(yǎng)雞業(yè)的發(fā)展，對(duì)雞飼料的需求量 很大，盡管該廠每年的雞飼料銷售量為1000萬(wàn)畑左右，但依然供不應(yīng)求。目前, 該廠面臨兩個(gè)主要問(wèn)題需要認(rèn)真研究解決：第一是如何設(shè)法提高產(chǎn)品產(chǎn)量，這主 要在挖潛改造方而下功夫；第二就是如何降低產(chǎn)品成本。盡管銷售情況良好，但 由于原料價(jià)格有上漲趨勢(shì)，成本控制勢(shì)在必行。為此，廠方一方面組織技術(shù)力量 改造【口設(shè)備，改革生產(chǎn)工藝，發(fā)動(dòng)職工大搞技術(shù)革新以提高產(chǎn)量；另一方面則提 出向管理要效益，試圖將各種現(xiàn)代化管理方法引入實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程并

2、推廣應(yīng)用，提 出的第一個(gè)課題就是飼料成本的優(yōu)化研究。由于以住都是按經(jīng)驗(yàn)配方生產(chǎn)雞飼 料，由有經(jīng)驗(yàn)的技師把關(guān)配方，產(chǎn)品質(zhì)量基本上均能達(dá)到要求，但成本核算結(jié)果 不穩(wěn)定。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，平均每公斤飼料成本約為0.42元。為保證生產(chǎn)與銷售協(xié) 調(diào)發(fā)展，降低飼料成木成為當(dāng)務(wù)之急，而解決這個(gè)問(wèn)題的突破口就是科學(xué)地制定 飼料配方。二、飼料配方的現(xiàn)狀分析。廠方生產(chǎn)的配合飼料是選用玉米、豆餅、麥秋、魚粉、骨粉和雞促進(jìn)素等作 為原料加工制成的。這五種原料的進(jìn)價(jià)毎公斤分別為0.314元、0.54元、0.22元、 1.20元、0.40元和0.50元，上述6種原料所含營(yíng)養(yǎng)成分如表2.12所示。配合飼 料中以喂養(yǎng)肉用仔雞的飼料

3、銷量最大，故這里選用相應(yīng)的配方作為研究對(duì)象，肉 用仔雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)如表2.13所示，該廠現(xiàn)行的肉用仔雞飼料配方如表2.14所示。表212各種原料主要營(yíng)養(yǎng)成分營(yíng)養(yǎng)成原料粗蛋白鈣總磷賴氨酸蛋氨酸色氨酸胱氨酸玉米&60.040.210.27030.080.18豆餅430.320.502.450.480.600.60麥 m15.40.141.060.540.180.270.40魚粉623.912.904.351.650.800.56骨粉36.416.4雞促進(jìn)素31.54.5表2.13肉用仔雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、需營(yíng)養(yǎng)成原料粗蛋白鈣總磷賴氨酸蛋氨酸色氨酸胱氨酸肉用仔雞19.01.00.700.940.360.

4、190.32飼料玉米豆餅麥獲魚粉骨粉雞促進(jìn) 素配比()5925771.50.5按照上述配方生產(chǎn)的配合飼料，其成本經(jīng)過(guò)核算為0.42元/畑。三、酉己方優(yōu)化研究根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，有職工提出一個(gè)新的配比方案，上述6種原料的配比 依次為：37%, 8%, 41%, 12%, 1%, l%o通過(guò)計(jì)算可知，這個(gè)新配方在滿足 肉用仔雞營(yíng)養(yǎng)需要的同時(shí)，使每公斤飼料的成本由0.42元下降為0.40元。得到 這個(gè)配方僅憑經(jīng)驗(yàn)，非科學(xué)決策結(jié)果，但它說(shuō)明原配方存在改善空間。下面的內(nèi) 容說(shuō)明科學(xué)的方法往往是經(jīng)驗(yàn)所無(wú)法企及的。設(shè)玉米、豆餅、麥荻、魚粉、骨粉和雞促進(jìn)索6種原料在配合飼料中所占的 比例分別為兀1，x2,兀3

5、，兀4，兀5，兀6，為方便起見,以loorg飼料為單位，計(jì)算上 述6種原料應(yīng)各取多少公斤進(jìn)行配合生產(chǎn)。于是£(=1,2,3,4,5,6)的單位可取為公 斤。這樣，100畑飼料的原料成木價(jià)應(yīng)該為：z = 0.314%! + 0.54 兀 2 + 0.22兀3 +1.20x4 + 0.40兀 5 + 0.50x6由于配合飼料必須滿足肉用仔雞所需的營(yíng)養(yǎng)成分，故根據(jù)表2.12和表2.13 可列岀所需7種營(yíng)養(yǎng)成分應(yīng)滿足的不等式約束，加上配比條件k +七+兀6 i 00 ,得到問(wèn)題的線性規(guī)劃模型：min z = 0.314x, + 0.54x2 + 0.22x3 +1.20x4 + 0.40x5

6、 + 0.50x6(1) &60%xi +43.0%x2+15.4%x3+62,0%x4> 19.0%xl00(2) 0.04%i+0.32%2+0. 14%x3+3.9 1 %x4+36.4%x5+31.5%x6 > 1.00%xl00(3) 0.21%兀 1+0.50%兀2+1.06%出+2.90%兀4+16.4%兀5+4.50滄6 >0.70%x100(4) 0.27滄+2.45%疋+0.54%兀3+4.35%應(yīng)(5) 0.13%xi+0.48%x2+0.18%x3+1.65%x4(6) 0.08%xi+0.60%x2+0.27%x3+0.80%x4(7) 0.

7、18%尤+0.60%2+0.40%兀3+0.56%兀4(8) x+兀2+兀3+兀4+兀 5>0.94%xl00>0.36%xl00>0.19%xl00>0.32%xl00+兀 6= 100(9)炬0 (21,2,3,4,5,6)約束條件屮為營(yíng)養(yǎng)要求限制，(8)為配比條件。為方便計(jì)，將約束條件(1)(7)兩端各乘以100,模型經(jīng)過(guò)整理后為:min z = 0.314%, + 0.54x2 + 0.22x3 +1.20x4 + 0.40x5 + 0.50x6&60兀1 +43疋+15.4兀3 +62*4>19000.04x1+0.32x2+0.14%3+3.9

8、1也+364兀 5+31.56 >1000.21 兀i+0.50 兀 2+1.06兀3+2.90尤4+16.4兀5+4.50兀 6 >700.27xi +2.45 兀 2+0 54兀3+4.3 5也>940.1 3xi+0.48x2+0. 18x3+1.65x4>360.08xi+0.60%2+0.27x3+0.80x4>1908兀1+0.60兀2+0.40兀3+0.56*4>32xi +兀2+無(wú)3+兀 4+尤5+兀6 =100%/>0 (i=l,2,3,4,5,6)四、在matlab中求解按照l(shuí)inprog調(diào)用格式的“標(biāo)準(zhǔn)型”，上述模型屮不等式約束條

9、件要通過(guò)兩端 同乘以1轉(zhuǎn)化為“三”不等號(hào)。matlab代碼匸0.314; 0.54; 0.22; 1.20; 0.40; 0.50;a=-8.6,-43,-15.4,-62,0,0；-0.04,-0.32,-0.14,-3.91,36.4,-31.5; 0.21,-0.5,-1.06,29,-16.4,4.5;-0.27, 2.45,-0.54, 4.35,0,0；-0.13,0.4&0&-1.65,0,0；0.08,-0.6, 0.27,-0.8,0,0；-0.18,-0.6,-0.4,0.56,0,0；b=-1900; -100; -70; -94; -36; -19; -32 ;aeq=l;l;l;l;l;l;bcq=100;lb=zeros(6,l);x, fval=linprog(f, a, b, aeq, beq, lb);經(jīng)過(guò)7次迭代求得最優(yōu)解x=x2 = x（）=0,兀3= 86.5347,兀4= 12.3777,兀5= 1.0848o最優(yōu)目標(biāo)值歹34.3