2 Оптимизация суточных рационов кормления сельскохозяйственных животных

2.1 Общая постановка задачи

Общую постановку задачи можно сформулировать следующим образом: Из имеющихся в сельскохозяйственном предприятии кормов, кормовых добавок составить суточный рацион, который полностью удовлетворял бы зоотехническим требованиям животного к кормлению (по содержанию питательных веществ в рационе, соотношению отдельных групп и видов кормов, отдельных кормов в своих группах) и имел минимальную стоимость (или себестоимость). Кроме зоотехнических требований к кормлению в рационах могут быть учтены дополнительные требования, т.е. так называемые, условия хозяйства или их возможности (например, комбикорма в концентрированных кормах по удельному весу должно быть не менее 30%, соломы в грубых кормах - не более 50 % и др.).

В практике чаще всего применяется постановка задачи с критерием оптимальности «минимум стоимости (себестоимости) рациона», хотя в некоторых случаях критериями оптимальности могут быть: «минимальная масса рациона», «наиболее благоприятное соотношение кормовых единиц и переваримого протеина» и некоторые другие показатели.

2. Составные части экономико-математической модели

1. Переменные

В модели могут присутствовать основные и вспомогательные переменные.

Основные переменные - количество каждого вида корма, кормовых и минеральных добавок которые могут быть включены в рацион. Единицы измерения – кг, г, мг.

Вспомогательные переменные - чаще всего выражают суммарное содержание питательных веществ в рационе (фактическую питательность рациона с единицей измерения кг к. ед,, фактическое содержание переваримого протеина в рационе с единицей измерения г или кг).

На все переменные (основные и вспомогательные) накладывается условие неотрицательности.

2. Ограничения

В модель могут быть включены основные, дополнительные и вспомогательные ограничения.

Основные ограничения отражают условия по балансу питательных веществ в рационе. Технико-экономические коэффициенты при переменных в этих ограничениях обозначают содержание питательных веществ в весовой единице корма. Объемы ограничений показывают допустимое количество питательных веществ в рационе. Ограничений в модели будет столько, сколько параметров необходимо учесть при балансировке рациона (по питательности, по содержанию переваримого протеина, по содержанию кальция, фосфора, каротина и др.)

Дополнительные ограничения используются для записи условий по соотношению отдельных групп кормов в рационе и отдельных видов кормов внутри своих групп.

При записи дополнительных ограничений необходимо различать три момента:

а) условия по содержанию в рационе групп кормов (или отдельных кормов) и объемы ограничений выражены в весовых (натуральных) единицах (кг, г, мг) . Например, концентрированных кормов в рационе должно быть не менее 0,7 кг;

б) условия по содержанию в рационе отдельных кормов (или группы кормов) выражены в процентах от общей питательности рациона. Например, питательность силоса должна быть не менее 20 и не более 40% фактической питательности рациона;

в) условия по удельному весу отдельных кормов в своих группах. Например, соломы в грубых кормах должно быть не более 25%.

Если ограничения выражены в натуральных единицах, то технико-экономическими коэффициентами при основных переменных являются единицы. Объемы ограничений в этом случае обозначают минимальное или максимальное зоотехнически допустимое весовое количество корма в рационе.

Если ограничения выражены по питательности (в кормовых единицах), то технико-экономические коэффициенты при основных переменных обозначают содержание данного питательного вещества в единице корма. Объемами ограничений являются нули.

Если ограничения выражают условия по удельному весу отдельных кормов в своих группах, то технико-экономическими коэффициентами при переменных являются величины, характеризующие удельный вес отдельного вида корма в своей группе (коэффициент пропорциональности). Объемами ограничений являются нули.

Вспомогательные ограничения отражают, как правило, условия по суммарному количеству питательных веществ в рационе. Технико-

экономические коэффициенты при основных переменных показывают содержание питательных веществ в весовой единице корма или кормовых добавок. При вспомогательных переменных технико-экономические коэффициенты равны (-1). Объемами ограничений являются нули.