奶牛標(biāo)準(zhǔn)和飼料配方

1、奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)自動生成及用Excel的“規(guī)劃求解擬制奶牛飼料配方韓友文東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院 哈爾濱150030 現(xiàn)今,作為信息技術(shù)載體的計算機,已普及到企業(yè)、機關(guān)、學(xué)校、研究機構(gòu)各個單位.飼料和養(yǎng)殖行業(yè) 甩開紙筆進(jìn)行日糧和飼料配方計算已成現(xiàn)實.軟件市場也有多種飼料配方專用軟件可供選購使用.本文要介紹的是不花一分錢買軟件,用每一計算機都裝有的MS-Office中Excel的“規(guī)劃求解-“加載宏,完成奶牛的日糧和精料配方的擬制,并到達(dá)最低本錢要求.大家知道,奶牛作為畜牧養(yǎng)殖的重要草食動物,不同于精料型自由采食的豬和禽類,根本上是個體計量 單喂.奶牛日糧中的飼草和其他非精飼料組分青貯料、根莖類、

2、糟渣類非常重要,且要求占日糧的一定 比例范圍.奶牛日糧中的精飼料局部,通常配成精料補充料形式.在每次擠奶同時分別喂給.這些,無疑都 給擬制最低本錢奶牛日糧配方帶來計算和操作上的某些復(fù)雜性.做配方,遇到第一個問題是：確定對象奶牛的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn).查標(biāo)準(zhǔn)表采點加合計算,既煩瑣,又不連續(xù).我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供的參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型,再用VBA編程.作到了輸入奶牛的必要參數(shù),就能準(zhǔn)確、快速、自動生成配方對象奶牛的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn).圖1“規(guī)劃求解的數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)中的線性規(guī)劃模型相同.其根本數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：配方解-結(jié)構(gòu)變量Xi 0i = 1,2, ,m-1,m最低本錢一目標(biāo)函數(shù)Z = CiXi = minI 1m

3、配方要求一約束條件aijXi , =, bi j = 1,2,n-1,nII引申的約束條件可能有： Xi RX下；Xi = Xi等；Xi Xi上飼料原料約束量bg / bh n , w K下,K上例：蛋白/能量比rmXiDM / XiDM , R下,R上例：飼草DM占日糧DM的比例 i1i1上述式中的符號和參數(shù)：Xi結(jié)構(gòu)變量,即待求的配方解,相當(dāng)于配方中個原料組分占總量的比例或g/kg .m 參與配方組成的飼料原料數(shù)；n為飼料配方所定的各種指標(biāo)數(shù).Z 目標(biāo)函數(shù),取最小值= min,相當(dāng)于日糧或配方的飼料原料本錢 /kg .Ci第i種飼料原料的市場價格 /kg oaij第i種飼料原料的第j種屬性

4、數(shù)據(jù),相當(dāng)于飼料原料的營養(yǎng)指標(biāo)含量, g/kg, MJ/kg, Mcal/kg ,.KR飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)比例參數(shù)；r為飼草和非精飼料原料的種類數(shù).下標(biāo)：下,上,等,相當(dāng)于下限、上限、等值；g, h,那么為下標(biāo)j的特定值.Excel平臺上對有關(guān)線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)原理和計算方法,各種書刊均有詳盡講述,此處不贅.下面僅就在 奶牛日糧和飼料配方的規(guī)劃求解,按計算機操作及屏幕顯示,分步加以介紹.1 .構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)生成工作表確定211.1 在標(biāo)準(zhǔn)生成工作表左上方,根據(jù)VBA模塊要求,左側(cè)一列設(shè)置奶牛各項參數(shù).相鄰列為參數(shù)輸入域,按ABCDEFGHJK1如牛宮養(yǎng)需凝戮輸入標(biāo)準(zhǔn)港是營養(yǎng)濃度分析2管養(yǎng)指標(biāo)營蓑需要國配

5、萬滿足量全日根中干物質(zhì)中耨料中3例值單位范圍單位j1XT1kr小工kg-14體重DMk呂20. 720.箕0. 721.00r 0.S7E日產(chǎn)奶量25.0ks/dolooNELU136 21139.224.816. 64 216乳脂率3.5.15$ 5NEL Meal33. 2733.271,15L59L72! 7像日土建0. 2kg/df. 2飛.SCPg2952. 3S雷52. 881D2. 09140. 83167.418妊娠十健0. 4ks/d0. 20. SDCPg1889. f 7g產(chǎn)次2.0rsIDCP e158L3810壞境溫度10. 0* C-IQ四C班g由4816U. 43

6、5. 55L65!. 3111放防程1. 0kiti.飛r10C. DO10G. 503. G35.007.4112放牧速度1. 5L0 或 L5MaCl845. gg45.的1. 593,3013妊娠月份8. 0(HQVit klU45.9014粗料,日糧比50%360 (DB：Fremix120. bo4.155.728.6215營養(yǎng)調(diào)控強度1. 0o. gt i粗米/口糧比加50. 0042. 2116171 R請檢照理值范IB在黃底色區(qū)域內(nèi)輸入數(shù) 、照配方對象奶牛條件逐一鍵入?yún)?shù)值.右側(cè)二列是參數(shù)單位和范圍的規(guī)定提示.1920據(jù),然后按“確定求得營養(yǎng)需要量.如果輸入的數(shù)據(jù)保持紅色,意味

7、著該數(shù)值 I超出丁用值沌圍或不合;去,此時,應(yīng)更正重圖1標(biāo)準(zhǔn)生成工作表1.2 表下方有一個“確定橢圓命令按鈕,當(dāng)參數(shù)鍵入檢查無誤后,鼠標(biāo)左擊進(jìn)入VBA程序計算,生成的標(biāo)準(zhǔn)自動填入G列相應(yīng)單元格中,同時也填入配方規(guī)劃工作表的27行對應(yīng)位置中.1.3 生成標(biāo)準(zhǔn)列的右側(cè)是配方規(guī)劃結(jié)果反應(yīng),列出供直觀比照檢查.1.4 奶牛營養(yǎng)需要數(shù)學(xué)模型和 VBA程序模塊,這里就不一一介紹了.2 .構(gòu)建配方規(guī)劃工作表2.1 激活配方規(guī)劃工作表,在A列輸入飼料名,B列放變量名,C列的|C4:C23|為底單元格留作存放配方解Xi, D列存放飼料原料的單價.余下 E-K各列存放飼料營養(yǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù).L列為計算粗料占日糧比例用D

8、M.Price = 單價,DM =干物質(zhì),2.2 工作表的第2行輸入對應(yīng)各列的題頭和營養(yǎng)指標(biāo)英文縮寫名,分別是:NEL =產(chǎn)奶凈能,CP =粗蛋白,Ca =鈣,P =磷,NaCl =食鹽,Premix =預(yù)混料.第3行放其對應(yīng) 的單位.為了后續(xù)工作方便和個人習(xí)慣,單位可以變換：如換成g/kg ,同時數(shù)據(jù)小數(shù)點相應(yīng)移位.第4行起到第23行,D列輸入各飼料原料的單價；L列用于存放日糧粗/精比例；F-K列那么對應(yīng)為各營養(yǎng)指標(biāo)含量.A5CD,EFGHIIKL優(yōu)N01規(guī)劃求解工作表2t司料名就英母配方解年價DMNELCPCapNaClPremix殂律舊情妁更條f3回(*Mi倒；Mcabkc)粉(%)(%

9、)知倒DMC4X1. BCyu. luL iz15. ZDL.430. Z45羊草M21.000.so91.1. 007. 400.370. L6.(KS玉米善產(chǎn)X3fi nn01525 no-0 29i tn0 wn 02痢料口 Me on7和癌1.000.3C13.900. 240.90o.oa0.04必1.00&玉米格影7.000. 1G90.000. 906.508.8?7.0011玉米;.bg.ooL.OO86. M1.848.700.020 27g.oo12大豆釉X91.502. 0CST. 00l.GS44.000.32 .&1精科UM1. so精仁都XI (?1.40L.zo3

10、6,其1. TT42,00Q. 240, 9T跖1,0014小麥公XM1.33CLec87.001. W15.000. 110.9GF 12. 12LOOIf屆索XI?0.040.ec96. ao280.0016造酸氫鈣XI 30.26r. 2C99. M21.00IT. DO17降酸鈣XI 40.240. ICM.OO36.00IE食鹽XI 50.050.7099.0099. 00tl 根 DM1&空激打混科XI50.12L.5CJ96. U0iocf a姐0. 122C小便XI 7L.0090. M1Z,100. 141. M20. 972E R粗揩標(biāo)甲位時()也中(Tvlcal)te)(

11、a)國出(e)(%)26日糧配方指標(biāo)17,973r 20.9733. 27善 52 88160. 4F108.5045 99120.0042 2127助牛情葬粽碓20.4733 272952,88160. 4S106.5045. 99口一二SO.OC2及約束條擇19. 9T33. ZTZ95Z.OB160.48105.5045. 9940. 0030Nin腦=、等于=、小于等于*1 lira nlii rm nrwii粗/糧比狗H - -u 一 w 130隹2si.se1ss i_ 一：is_j8i83i.1飼草DM/日糧DM單元格但匈=L8/L20*100圖3飼料配方的原料本錢分析2.9 V

12、、W、Q列用于按“歸一方法延伸計算精料補充料配方.第 R、S、X、Y,列對日糧配方作出原料本錢分?jǐn)偳闆r分析.圖33 .規(guī)劃求解的具體操作過程：3.1 調(diào)用 加栽宏 的 規(guī)劃求解 ：鼠標(biāo)點選|工具|菜單中的|加栽宏| ,在對話框中選|規(guī)劃求解| ,確 定圖4 .已調(diào)用過規(guī)劃求解|時,可直接由菜單點選|規(guī)劃求解.yti.W(CJ.-工案!:據(jù)由 . I F Lit J營拚寫信. .V t飛 出淖也生.涉事工作睡?.- rtpy碇機電件3nk* 黃甲*充也;,-地為1米所電上,網(wǎng)LL上H邁口M 自助電H燭現(xiàn).自走空.EJ .加莪宏當(dāng)前加載客：揮焉治理器查閱向?qū)分析丁豆陣r力行數(shù)據(jù)庫四人函數(shù)r奧斯加

13、羲紀(jì)鏈接7歐元工具,做框記蹤模極向?qū)б?guī)劃求解提怏了依式求解和優(yōu)化的工具艇洎1刊線.圖4工具菜單,加載宏對話框和規(guī)劃求解選定3.2 工具菜單中激活規(guī)劃求解：彈出規(guī)劃求解參數(shù)對話框圖5-1 ,鼠標(biāo)單擊D26單元格,選定目標(biāo)單元格,顯示為加$的單元格的絕對地址$D$26 ;選定等于|行內(nèi)的 最小值 ；鼠標(biāo)單擊選項按鈕,彈出規(guī)劃求解選項對話框圖5-2 ,只選定假定非負(fù)一項,其余為默認(rèn),確定返回規(guī)劃求解參數(shù)對話框.也陽求斛請凝二百方二蘭=蘋？旃,；零于聯(lián)值中落案小節(jié)理 我單元帶物-|SI33：SL1定更必：現(xiàn)會座解奉數(shù)沈口 X知畫$3：阻6 SDjajdfc*型X,率$或 jEE19:ij3：9量線運靠

14、時向：口:法陶士渺如-楣艮:就許話/匕廣K冢度秘r車用踐匹翅型imj審理定豐貞感也LG正0可苛冷r 一次方程電口r自動在比爐共舉.jj顯范卷相結(jié)果為圖5規(guī)劃求解參數(shù)及規(guī)劃求解選項對話框3.3 在 可變單元格 框內(nèi),用鼠標(biāo)左鍵拉過C4-C23填入,確定結(jié)構(gòu)變量的輸出單元格,即配方結(jié)果的輸出位置,顯示出 $C$4:$C$23 .3.4 鼠標(biāo)單擊約束欄的添加按鈕,彈出添加約束對話框圖6,各項營養(yǎng)指標(biāo)和各種飼料原料的限量約束,因營養(yǎng)要求和原料性質(zhì)以及庫存數(shù)量而定,可按預(yù)定的約束條件用鼠標(biāo)點擊設(shè)定.本例的約束設(shè)置有:C11:C14 = M11:M14C19 = M19 ; C4:C10 =M4:M10

15、; E26 = E27:J27; L26 = L31圖6添加約束對話框圖7規(guī)劃求解結(jié)果對話框3.5 約束設(shè)定完畢,返回規(guī)劃求解選項對話框,再用鼠標(biāo)左鍵單擊求解,那么出現(xiàn)對話框圖7,顯示巴劃求解找到一解,可滿足所有的約束及最優(yōu)狀況,圖7單擊|確定,配方結(jié)果即可顯示在配方工作表上,同時也反應(yīng)到標(biāo)準(zhǔn)生成工作表中.如鼠標(biāo)選取對話框中的三份報告,那么可同時生成感為和極限值|三份報告.如果顯示 規(guī)劃求解找不到有用的解一|,那么應(yīng)單擊|取消|,重新檢查并修改約束條件的設(shè)定.PRsTVWXY1配方本錢分析f：；12 13租科配方%本錢加1全日模配方螃配方%本錢元總本錢%4苜揩干草昌楷干草5羊草& 6T0 50

16、EOS3羊草L 003.160 502. TS6玉米春貯40. C00 E37SO玉米青貯6.0020.740.905.017甜靛6.670.301250甜菜1.003.4B0.301.6780.702917玉米秸7.0024.200.703.693合計100.002. 4010d00粗料j5,0051.06Z.4D13.3510藕科補兗科配方%界冗趣粕11玉米g. (jo5T79玉米日叫3L1E9.0050.0712大豆粕10 773.001926大豆相L 505.193 001&.啊13楣仁希10 03i107S棉仁箱1. 404.331的9.3314小毒散551.36663小麥最1.33

17、4.B01 0B5品1E尿素0 2S0 03019尿素0.040.130 030. 1612磷爵氫鈣1.E50.365璐酸氫鈣 269.990.573. 1617碳酷鉆1.690 02015碳假鈣口 240.820 020. 1318食鹽0 3301 (J3 |021食鹽0. 050.160.03Q. 1319維微預(yù)混料口的o te116瓶混料0. 120.110 161 0020米拚米慎21合計100.0Q15. 57100.00薪打13.9249. 1415.5786.5S2總i+28. Q2100.0017.97100.00如預(yù)灌科5.003i. _ _ j圖8配方的原料分?jǐn)偙惧X分析3

18、. 6 在日糧配方根底上可進(jìn)一步延伸計算飼料本錢的分?jǐn)偳闆r圖8,供經(jīng)營治理人員分析參考.4 .7 如要求配方以書面文字存檔時,那么每完成一個配方,要將結(jié)果拷貝到另一打印輸出工作表內(nèi),以便打印成文存檔.拷貝時具體注意是：配方解各單元格有的存放公式,應(yīng)在|編輯|或右鍵菜單中選中.擇性粘貼 |再選定國|8|.而配方營養(yǎng)指標(biāo)值單元格D26:L26存放的全是公式,又是橫向排列,所以選擇性粘貼時還要加選 轉(zhuǎn)置(圖 9 ).圖9選擇性粘貼對話框ABcDEFGHIJ螞牛飼料配方及營養(yǎng)價值表以飼喂?fàn)顟B(tài)計2耦料局部粗料局部混合國糧34 314%51_86100.00%4原料比例*養(yǎng)分含量原料比例,養(yǎng)分含量養(yǎng)分含量

19、玉米M.64大豆精1C. 77福仁相 10.03S67尿破碳食維米素酸酸鹽微倭日小麥就95591011121314時/kg 1. 118環(huán)/kg0.16本錢,/kS0 621叫X ST. C3羊苴B. 67%59.01珊,粘72 49HE%Mgl/k萼1.72玉米青貯ml DofTEL,Mcal/kg ,62HEL,He al/kgi. isE*. 1&.甜兼6. 6TCF.能4.155洛10 ?J入%1 08玉米秸46. ST兒%0 07也%0 E5%0 74匕%0.02F,A0. 37Had,%0 33M1肛笨HaCl,*0 1621配制嫂牛滓啕斜配方龍腳本占補充秘口人工調(diào)整后精料混合料f

20、玉米占03 22 原料 比他% 一分 含量23玉米24大豆料53. 0025棉仁粕31. 5026小麥募20. 5027彷2930乳素酸酸鹽微尿弒耐食維C. 785. 565.081.00二 SO本錢./ke 1.361M,%39 gNEJ fflc*l/kg 1.52H*3302C必拓3,0P. %1.64NaCl,%0S9預(yù)混料*2S9調(diào)整或5獷懂準(zhǔn) XI可取在RCa j Pj HaCl .和 S壺 國施玉米占沙？. 帶怖恒科都好& 1/3.現(xiàn)方如左.3315. 01原料比例L 玉米66.67大豆料11.M棉七希10.30小麥總&.S3我D.2fi讖酸氨鶴185碳盛鈣1 AA食船0.33彝

21、的頸淚料0.36手更溫料5能5.00赤分 含量本錢, /kg1. 127叫將6T.01BEL, Hcsl/kg1.73CP,%IB.SICa,溫1.Q8P,%口 73HML %0.33預(yù)混料犒0.3618 合計100.含計 100一00圖10配方的延伸計算：濃縮料和預(yù)混料3.7 同時擬制精料補充料配方,那么可以很方便地按“歸一的方式計算出配方來.同理,可推及除去玉米組分的濃縮料和預(yù)混料配方的擬制圖 10.ABCDEjTGH工JK134如牛同林眉枸表363o陽料名就DMNELCPCapNaCIPremix阿(Mcal/kg)(%)(%)%)(%)(%)稻草0 1090 000 7S?.700 110.05如第卜0. 3012. 口口0.221 10D. 150.09融 4u4 - I- I * R-4 菜籽鐐1 2092 201 S42.000. 24O.ST41米嘛0. 809C 201.6212. 100. 141.0442熊群11, 5096, 00100.0043i ?44JB牛閏養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)我45期牛類利單儕DMNELCPCaPNaCIPremk46幽CM(Mcal