БЮЛЛЕТЕНЬ ИНФОРМАЦИОННО-КОНСУЛЬТАЦИОННОЙ СЛУЖБЫ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ, 2001
Выпуск 1-й
Прикладное программное обеспечение задач информационно-консультационной службы АПК: программный комплекс "Кормление животных"
Организация полноценного кормления сельскохозяйственных животных является одной из наиболее сложных задач в работе специалистов зоотехнической службы. В системе кормления важным мероприятием является расчет рационов и приведение их состава и питательности в соответствие с нормами потребности по большому количеству нормируемых показателей, учитывающих зоотехнические и экономические требования. Поэтому для составления рационов целесообразно применять математические методы и ЭВМ.
Программный комплекс "Кормление животных" дает возможность производить расчеты оптимальных кормовых рационов для следующих видов сельскохозяйственных животных:
1 - крупный рогатый скот;
2 - свиньи;
3 - овцы.
По каждому виду животные подразделяются на половозрастные группы и подгруппы. При расчете рационов кормления учитываются особенности каждого вида животного, половозрастной группы и подгруппы. При этом используется классификация животных, приведенная в Приложении 1.
Решение задачи определения рациона кормления, удовлетворяющего зоотехническим нормам кормления животных, проводится по следующим критериям:
- максимальной сбалансированности питания и соблюдения зоотехнических требований по половозрастным группам сельскохозяйственных животных;
- минимальной стоимости сбалансированного рациона;
- максимальной экономической эффективности рациона с учетом цен на продукцию и потерь от дисбалансов.
Расчет рациона по критерию максимальной сбалансированности осуществляется расчетным методом. Количество кормовых единиц в объемистых кормах определяется с использованием оптимизационных таблиц и уравнений регрессии для каждого вида объемистых кормов с учетом их энергетической ценности, выраженной в концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества. Остаточный дефицит кормовых единиц, обменной энергии и протеина покрывается концентрированными кормами. Минеральная и витаминная недостаточность рационов балансируется за счет включения в него необходимого количества минеральных солей, витаминных препаратов и премиксов.
Расчет рациона по критерию минимальной стоимости сбалансированного рациона осуществляется с использованием симплексного метода линейной оптимизации. Математическая запись модели приведена в Приложении 2.
При решении задачи используются следующие исходные данные:
1.Производственные параметры животного;
2.Нормы кормления животных;
3.Характеристика химического состава кормов и кормовых добавок, имеющихся в хозяйстве;
4.Минимальные и максимальные суточные объемы по каждому корму;
5.Соотношение отдельных групп кормов и питательных элементов в рационе;
6.Стоимость (себестоимость) единицы корма.
7. Цена продукции.
Нормативная информация хранится в двух реляционных базах данных, получивших условные названия: “Корма” и “Нормы кормления”.
База данных “Корма” содержит данные справочной таблицы состава и питательности кормов (более 240 наименований), стандартизованных по содержанию энергии и питательных веществ (для жвачных животных 24-30 показателей, для свиней - 35-40).
Корма распределяются в классы в соответствии со следующей классификацией:
- Грубые корма - сено, солома, мякина, сенаж, травяная мука и резка;
- Сочные корма - силос, корнеплоды, клубнеплоды, бахчевые;
- Зеленые корма - травы естественных и искусственных лугов и пастбищ, трава посевных злаков и бобовых, ботва сельскохозяйственных культур;
- Концентрированные корма - зерно злаковых и бобовых культур, отруби, жмыхи и шроты; сухие формы барды, дрожжей, дробины, жома, патоки;
- Корма животного происхождения - молочные корма, мясокостная и рыбная мука, кровяная мука и др.
В соответствие с новой системой нормирования питания животных корма оцениваются по обменной энергии в мега джоулях (МДж), кормовым единицам, сухому веществу, сырому и переваримому протеину, клетчатке, БЭВ - крахмалу и сахару, жиру, макроэлементам (Са, Р, Мg, K, Na, Cl, S), микроэлементам (Fe, Cu, Zn, Mn, Co, J), незаменимым аминокислотам (лизин, метионин+цистин, триптофан), каротину, витаминам: А, D, E и группы В. Для каждого вида животных учитывается различие одних и тех же кормов по содержанию энергии и переваримого протеина.
В стартовом варианте базы данных представлены усредненные данные питательности кормов, отвечающих 1-му классу качества и являющиеся стандартом для Российской Федерации.
В базе данных по нормам кормления представлены нормы потребности физиологически здоровых животных различных видов и групп в соответствии с их живой массой, возрастом, уровнем продуктивности, физиологическим состоянием.
Контроль сбалансированности рациона ведется по установленному количеству показателей:
- для крупного рогатого скота - по 24-30 показателям;
- для овец - по 12 - 18 показателям;
- для свиней - по 28- 30 показателям.
Выбор нормы для конкретного вида и группы животных в соответствии с заданными параметрами продуктивности и характеристики производится в автоматическом режиме по соответствующим алгоритмам.
Нормирование производится на единицу планируемой продуктивности животного в соответствии с его живой массой, физиологическим состоянием (для маток и производителей) с использованием формул регрессии, учитывающих поправку на любую живую массу, любую продуктивность и жирность молока (для коров). С этой целью в базе данных представляются нормы из расчета потребности животных в питательных веществах на 1 кг молока (для коров) или на 1 кг живой массы (для других групп животных) и выводятся соответствующие уравнения регрессии.
Решение задачи оптимизации рациона включает следующие основные этапы:
- Выбор животного и задание его производственных параметров;
- Задание условий для расчета рациона;
- Выбор кормов;
- Расчет и анализ оптимального рациона.
К вспомогательным этапам относятся:
- Корректировка химического состава кормов;
- Корректировка норм кормления животных;
- Оценка питательности рациона.
Программный комплекс обеспечивает возможность просмотра, печати, или сохранения на магнитном носителе полученных отчетов о рассчитанном рационе, питательности кормов и нормах кормления животных.
Вуколов
М.В.,
директор Вычислительного центра МСХА
Приложение 2. Описание математической модели оптимизации рациона по критерию его минимальной стоимости (см. печатный вариант)
Главная страница | Цели и задачи | Наш коллектив | Календарь | Семинары | Информация | Филиалы
Материалы | Партнеры | Ссылки | Обратная связь | Кафедра | Фотоархив | Дистанционное обучение