Оптимизация кормосмеси для кур-несушек

Содержание в единице комбикорма обменной энергии, протеина, клетчатки, минеральных веществ, аминокислот для кур-несушек может быть взято из специальных справочников, рекомендаций научно-исследовательских учреждений, требований государственных стандартов или на основании лабораторного анализа. Для данной задачи набор компонентов кормосмеси, минеральных и аминокислотных добавок, из которых будет составляться смесь, и их характеристики приведены в таблицах 8 и 9.

Таблица 8 – Содержание аминокислот в компонентах кормосмеси для кур-несушек в возрасте 22 недели, г на 1 кг кормосмеси

Согласно нормативным данным и требованиям, качество изготавливаемой кормосмеси для кур-несушек в возрасте 22 недели должно отвечать требованиям, приведенным в таблицах 10 и 11.

Таблица 10 – Нормы содержания ингредиентов кормления для кур-несушек в возрасте 22 недели, в расчете на 1 кг кормосмеси

Таблица 11 – Предельные нормы содержания компонентов и добавок в кормосмесе для кур-несушек в возрасте 22 недели, кг

В состав рецепта кормосмеси для кур-несушек в возрасте 22 недели входит 10 видов основных компонентов и 4 вида минеральных и аминокислотных добавок. Обозначим каждый вид компонента и добавок кормосмеси соответствующей переменной:

Согласно математической модели и конкретным требованиям к качеству кормосмеси, запишем ограничения:

1. Масса кормосмеси, г:

х₁ + х₂ + х₃ + х₄ + х₅ + х₆ + х₇ + х₈ + х₉ + х₁₀ + х₁₁ + х₁₂ + х₁₃  + х₁₄ = 1;

2. Максимум обменной энергии, Ккал:

2950х₁ +2670 х₂ + 3300х₃ + 2230х₄ + 2650х₅ + 8530х₆ + 2100х₇ + 2750х₈ + 820х₉  + 2230х₁₀ + 1710х₁₄<= 2700;

3. Максимум обменной энергии, кДж:

12340х₁ + 11170х₂ + 13810х₃ + 9330х₄ + 11090х₅ + 35690х₆ + 8790х₇ + 11510х₈ + 3430х₉ + 9330х₁₀ + 7150х₁₄  <= 11300;

4. Максимум сырого протеина, г:

115х₁ + 110х₂ + 90х₃ + 360х₄ + 497х₅ + 380х₇ + 581х₈ + 159х₉ + 490х₁₀ + 150х₁₄  <= 170;

5. Максимум сырой клетчатки, г:

27х₁ + 55х₂ + 22х₃ + 149х₄ + 70х₅ + 20х₇ + 240х₉ + 13х₁₀ + 70х₁₄  <= 50;

6. Содержание кальция, г:

0,4х₁ + 0,6х₂ + 0,3х₃ + 4,2х₄ + 3,9х₅ + 90,5х₇ + 55х₈ + 10,1х₉ + 4,9х₁₀ + 360х₁₁ + 164х₁₂ + 1,1х₁₄  = 36;

7. Содержание общего фосфора, г:

3х₁ + 3,4х₂ + 2,5х₃ + 9х₄ + 7,8х₅ + 48х₇ + 41х₈ + 2,1х₉ + 13,2х₁₀ + 230х₁₀ + 7х₁₄  >= 7;

8. Содержание доступного фосфора, г:

0,9х₁ + 1х₂ + 0,7х₃ + 4,5х₄ + 4,3х₅ + 43,2х₇ + 40,2х₈ + 1х₉  + 11,9х₁₀ + 230х₁₂ + 2,1х₁₄  >= 4;

9. Содержание натрия, г:

0,2х₁ + 0,4х₂ + 0,3х₃ + 0,8х₄ + 0,5х₅ + 15,5х₇ + 21,2х₈ + 0,7х₉ + 1,6х₁₀ + 372х₁₃ + 0,4х₁₄  = 2;

10. Содержание линолевой кислоты:

5х₁ + 7,8х₂ + 18х₃ + 10,4х₄ + 8,5х₅ + 588х₆ + 5,1х₇ + 1,6х₈ + 4,7х₉ + 0,5х₁₀ + 15,1х₁₄  >= 17;

11. Содержание лизина, г:

3х₁ + 4х₂ + 2,8х₃ + 12х₄ + 22,6х₅ + 20х₇ + 46,6х₈ + 6,8х₉ + 33,2х₁₀ + 5,4х₁₂  >= 8;

12. Содержание метионина, г:

1,6х₁ + 1,8х₂ + 1,6х₃ + 6,8х₄ + 4,5х₅ + 5,2х₇ + 15,3х₈ + 1,7х₉ + 4,9х₁₀ + 1,6х₁₄  = 3,13;

13. Содержание цистина, г:

1,8х₁ + 2,1х₂ + 1,1х₃ + 5,4х₄ + 4,9х₅  + 2,9х₇ + 11х₈ + 1,5х₉ + 4,1х₁₀ + 2,1х₁₂  >= 2,5;

14. Минимум зерновых и зернобобовых культур, кг:

х₁ + х₂+ х₃ >= 0,6;

15. Максимум зерновых и зернобобовых культур, кг:

х₁ + х₂+ х₃ <= 0,75;

16. Минимум жмыхов и шротов, кг:

х₄ + х₅ >= 0,08;

17. Максимум жмыхов и шротов, кг:

х₄ + х₅ <= 0,2;

18. Минимум жиров и масел, кг:

х₆ >= 0;

19. Максимум жиров и масел, кг:

х₆ <= 0,04;

20. Минимум животных кормов, кг:

х₇ + х₈ >= 0,02;

21. Максимум животных кормов, кг:

х₇ + х₈ <= 0,06;

22. Минимум травяной муки, кг:

х₉ >= 0;

23. Максимум травяной муки, кг:

х₉ <= 0,1;

24. Минимум дрожжей кормовых, кг:

х₁₀ <= 0;

25. Максимум дрожжей кормовых, кг:

х₁₀ <= 0,05;

26. Минимум минеральных кормов, кг:

х₁₁ + х₁₂+ х₁₃ >= 0,07;

27. Максимум минеральных кормов, кг:

х₁₁ + х₁₂+ х₁₃ <= 0,09;

Так как основой для премиксов служат отруби, то для при составлении ограничений будем опираться на содержание отрубей в кормосмеси:

28. Минимум отубей, кг:

х₁₄ >= 0;

29. Максимум отрубей, кг:

х₁₄ <= 0,07;

30. Целевая функция, стоимость кормосмеси, руб:

Z = 3,18х₁ + 4,36х₂ + 4,84х₃ + 6,11х₄ + 9,5х₅ + 20,49х₆ + 25,54х₇ + 33,95х₈ + 5,5х₉ + 12,8х₁₀ + 1,04х₁₁ + 11,75х₁₂ + 1,07х₁₃ + 49,34х₁₄ → min.

Полученное решение в развернутой матрице приведено в приложении 1.

Сравним полученное содержание компонентов кормосмеси оптимального решения с фактическим рационом и отразим в таблице 12.

Из 16 возможных компонентов кормосмеси и добавок к ней в оптимальной смеси содержится 11. Снижение стоимости кормосмеси произошло за счет увеличения доли ячменя, шрота подсолнечного, муки рыбной, известняка и соли, сокращения кукурузы, травяной муки и МКФ, а также в результате исключения из рациона таких компонентов как пшеница, шрота соевого, премикса, эндокса и мико сорба, которые были заменены более дешевыми – мука мясокостная и дрожжи кормовые.

Общее сокращение стоимости составляет 0,07 руб. или 1,02 %.

В таблице 13 отражено содержание компонентов и добавок в кормосмесе для кур-несушек в возрасте 22 недели, кг.

Таблица 13 – Содержания компонентов и добавок в кормосмесе для кур-несушек в возрасте 22 недели, кг

В таблице 14 отражено содержание ингредиентов в оптимальном рационе кормления для кур-несушек в возрасте 22 недели, в расчете на 1 кг кормосмеси.

Таблица 14 – Содержания ингредиентов в оптимальном рационе кормления для кур-несушек в возрасте 22 недели, в расчете на 1 кг кормосмеси

Из таблиц 13 и 14 видно, что рецепт кормосмеси соответствует заданным нормам потребности в питательных веществах и включения отдельных групп и видов компонентов и добавок в кормосмесь.