Постановки задачи и входные данные для оптимизации рациона корма для птицы
Для расчета оптимального полнорационный корм для птицы необходимы следующие данные:
- Требования к питательности корма, аминокислотному, минеральному и витаминному составу. (Зависит от вида, возраста и целевого назначения содержание птицы).
- Набор ингредиентов, из которых будет составлен комбикорм, а также данные об их питательные свойства, состав аминокислот, микроэлементов и витаминов.
Для решения задачи оптимизации рациона корма состоит система линейных уравнений, в которой количество уравнений равно количеству параметров по которым должен быть сбалансированный корм, количество переменных "X" равно количеству ингредиентов, которые участвуют в процессе оптимизации. Обязательным условием решения задачи является равенство 1 суммы всех X. То есть весь корм - это 100%.
Коэффициенты при переменных A1 ... An - это фактические данные о параметрах питательности корма, аминокислотного, минерального и витаминного состава. Свободный коэффициент C1 ... Ck - это нормативные требования для птицы по этому параметру. Также для птицы есть рекомендуемая структура по зерновой части, шротов, минеральной части, содержания влаги и тому подобное. Это все условиями ограничения поиска решения задачи.
В идеальном случае для получения полностью сбалансированного корма нужно решить эту систему линейных уравнений с учетом всех ограничений. Но на практике такого достичь практически невозможно. Поэтому оптимизацию кормов выполняют до тех пор пока суммарное отклонение параметров не будет удовлетворять заданному условию относительной погрешности расчетных и нормативных показателей.
Математическая запись постановки задачи оптимизации рациона корма:
где: n - количество ингредиентов;
k - количество параметров оптимизации (обменная энергия, сырой протеин, клетчатка, сырой жир, аминокислоты, витамины).
Ограничения на поиск решения задачи:
,
, где 
.
Ограничения по содержанию влаги в готовом корме: 
где 
, 
- минимальный и максимальный допустимый уровень влаги в готовом корме,
- уровень воды в i-м ингредиенте корма.
Если есть ограничения по структуре корма и M - это количество групп ингредиентов с ограничениями, то для каждой группы есть условие
, где 
, а Gj – это сумма всех значений X тех ингредиентов, входящих в j-ю группу. Например, в зерновую часть, жмых-шрот, минеральная часть, и тому подобное. Эти ограничения берутся из рекомендаций по структуре корма в зависимости от вида птицы, ее возраста и назначения выращивания.
Критерием оптимизации является уменьшение значения целевой функции, которая может рассчитываться разными способами с учетом отклонений расчетных и нормативных параметров питательности корма, аминокислот, минеральной, витаминной части и полученной стоимости готового корма.
Одним из путей повышения точности сборки рациона кормов для птицы является увеличение количества ингредиентов, которые участвуют в процессе оптимизации. На практике их может быть от 15 и больше.
Особенности оптимизации рационов корма
Или о чем не пишут разработчики программного обеспечения для расчета рационов кормов.
- Табличные данные показателей ингредиентов не всегда соответствуют фактическим, так как зависят от погодных условий и многих других факторов. Поэтому их желательно определить лабораторным способом.
- При малом наборе ингредиентов большой точности расчета рациона ожидать не следует, так как в компьютерной программы не из чего его формировать и она получит наиболее возможный результат, лучше которого получить невозможно ни какими способами.
- Чем больше поставлено ограничений на поиск решений, то тем труднее достичь высокой точности расчета рациона корма. При снятии ограничений точность будет больше, но результат может не соответствовать ограничениям на введение ингредиентов в корм или структура корма не будет соответствовать рекомендованной.