奶牛标准和饲料配方

1、奶牛饲养标准自动生成及用Excel的“规划求解拟制奶牛饲料配方韩友文东北农业大学 动物科技学院 哈尔滨150030 现今,作为信息技术载体的计算机,已普及到企业、机关、学校、研究机构各个单位.饲料和养殖行业 甩开纸笔进行日粮和饲料配方计算已成现实.软件市场也有多种饲料配方专用软件可供选购使用.本文要介绍的是不花一分钱买软件,用每一计算机都装有的MS-Office中Excel的“规划求解-“加载宏,完成奶牛的日粮和精料配方的拟制,并到达最低本钱要求.大家知道,奶牛作为畜牧养殖的重要草食动物,不同于精料型自由采食的猪和禽类,根本上是个体计量 单喂.奶牛日粮中的饲草和其他非精饲料组分青贮料、根茎类、

2、糟渣类非常重要,且要求占日粮的一定 比例范围.奶牛日粮中的精饲料局部,通常配成精料补充料形式.在每次挤奶同时分别喂给.这些,无疑都 给拟制最低本钱奶牛日粮配方带来计算和操作上的某些复杂性.做配方,遇到第一个问题是：确定对象奶牛的饲养标准.查标准表采点加合计算,既烦琐,又不连续.我们根据标准提供的参数和相关数据,转化成数学模型,再用VBA编程.作到了输入奶牛的必要参数,就能准确、快速、自动生成配方对象奶牛的饲养标准.图1“规划求解的数学模型与数学中的线性规划模型相同.其根本数学表达式如下：配方解-结构变量Xi 0i = 1,2, ,m-1,m最低本钱一目标函数Z = CiXi = minI 1m

3、配方要求一约束条件aijXi , =, bi j = 1,2,n-1,nII引申的约束条件可能有： Xi RX下；Xi = Xi等；Xi Xi上饲料原料约束量bg / bh n , w K下,K上例：蛋白/能量比rmXiDM / XiDM , R下,R上例：饲草DM占日粮DM的比例 i1i1上述式中的符号和参数：Xi结构变量,即待求的配方解,相当于配方中个原料组分占总量的比例或g/kg .m 参与配方组成的饲料原料数；n为饲料配方所定的各种指标数.Z 目标函数,取最小值= min,相当于日粮或配方的饲料原料本钱 /kg .Ci第i种饲料原料的市场价格 /kg oaij第i种饲料原料的第j种属性

4、数据,相当于饲料原料的营养指标含量, g/kg, MJ/kg, Mcal/kg ,.KR饲养标准规定的有关比例参数；r为饲草和非精饲料原料的种类数.下标：下,上,等,相当于下限、上限、等值；g, h,那么为下标j的特定值.Excel平台上对有关线性规划的数学原理和计算方法,各种书刊均有详尽讲述,此处不赘.下面仅就在 奶牛日粮和饲料配方的规划求解,按计算机操作及屏幕显示,分步加以介绍.1 .构建标准生成工作表确定211.1 在标准生成工作表左上方,根据VBA模块要求,左侧一列设置奶牛各项参数.相邻列为参数输入域,按ABCDEFGHJK1如牛宫养需凝戮输入标准港是营养浓度分析2管养指标营蓑需要国配

5、万满足量全日根中干物质中耨料中3例值单位范围单位j1XT1kr小工kg-14体重DMk吕20. 720.箕0. 721.00r 0.S7E日产奶量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飞.SCPg2952. 3S雷52. 881D2. 09140. 83167.418妊娠十健0. 4ks/d0. 20. SDCPg1889. f 7g产次2.0rsIDCP e158L3810坏境温度10. 0* C-IQ四C班g由4816U. 43

6、5. 55L65!. 3111放防程1. 0kiti.飞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,日粮比50%360 (DB：Fremix120. bo4.155.728.6215营养调控强度1. 0o. gt i粗米/口粮比加50. 0042. 2116171 R请检照理值范IB在黄底色区域内输入数 、照配方对象奶牛条件逐一键入参数值.右侧二列是参数单位和范围的规定提示.1920据,然后按“确定求得营养需要量.如果输入的数据保持红色,意味

7、着该数值 I超出丁用值沌围或不合;去,此时,应更正重图1标准生成工作表1.2 表下方有一个“确定椭圆命令按钮,当参数键入检查无误后,鼠标左击进入VBA程序计算,生成的标准自动填入G列相应单元格中,同时也填入配方规划工作表的27行对应位置中.1.3 生成标准列的右侧是配方规划结果反应,列出供直观比照检查.1.4 奶牛营养需要数学模型和 VBA程序模块,这里就不一一介绍了.2 .构建配方规划工作表2.1 激活配方规划工作表,在A列输入饲料名,B列放变量名,C列的|C4:C23|为底单元格留作存放配方解Xi, D列存放饲料原料的单价.余下 E-K各列存放饲料营养指标数据.L列为计算粗料占日粮比例用D

8、M.Price = 单价,DM =干物质,2.2 工作表的第2行输入对应各列的题头和营养指标英文缩写名,分别是:NEL =产奶净能,CP =粗蛋白,Ca =钙,P =磷,NaCl =食盐,Premix =预混料.第3行放其对应 的单位.为了后续工作方便和个人习惯,单位可以变换：如换成g/kg ,同时数据小数点相应移位.第4行起到第23行,D列输入各饲料原料的单价；L列用于存放日粮粗/精比例；F-K列那么对应为各营养指标含量.A5CD,EFGHIIKL优N01规划求解工作表2t司料名就英母配方解年价DMNELCPCapNaClPremix殂律旧情妁更条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玉米善产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小麦公XM1.33CLec87.001. W15.000. 110.9GF 12. 12LOOIf届索XI?0.040.ec96. ao280.0016造酸氢钙XI 30.26r. 2C99. M21.00IT. DO17降酸钙XI 40.240. ICM.OO36.00IE食盐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粗揩标甲位时()也中(Tvlcal)te)(

11、a)国出(e)(%)26日粮配方指标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及约束条择19. 9T33. ZTZ95Z.OB160.48105.5045. 9940. 0030Nin脑=、等于=、小于等于*1 lira nlii rm nrwii粗/粮比狗H - -u 一 w 130隹2si.se1ss i_ 一：is_j8i83i.1饲草DM/日粮DM单元格但匈=L8/L20*100图3饲料配方的原料本钱分析2.9 V

12、、W、Q列用于按“归一方法延伸计算精料补充料配方.第 R、S、X、Y,列对日粮配方作出原料本钱分摊情况分析.图33 .规划求解的具体操作过程：3.1 调用 加栽宏 的 规划求解 ：鼠标点选|工具|菜单中的|加栽宏| ,在对话框中选|规划求解| ,确 定图4 .已调用过规划求解|时,可直接由菜单点选|规划求解.yti.W(CJ.-工案!:据由 . I F Lit J营拚写信. .V t飞 出淖也生.涉事工作睡?.- rtpy碇机电件3nk* 黄甲*充也;,-地为1米所电上,网LL上H迈口M 自助电H烛现.自走空.EJ .加莪宏当前加载客：挥焉治理器查阅向导L分析丁豆阵r力行数据库四人函数r奥斯加

13、羲纪链接7欧元工具,做框记踪模极向导规划求解提怏了依式求解和优化的工具艇洎1刊线.图4工具菜单,加载宏对话框和规划求解选定3.2 工具菜单中激活规划求解：弹出规划求解参数对话框图5-1 ,鼠标单击D26单元格,选定目标单元格,显示为加$的单元格的绝对地址$D$26 ;选定等于|行内的 最小值 ；鼠标单击选项按钮,弹出规划求解选项对话框图5-2 ,只选定假定非负一项,其余为默认,确定返回规划求解参数对话框.也阳求斛请凝二百方二兰=苹？旃,；零于联值中落案小节理 我单元带物-|SI33：SL1定更必：现会座解奉数沈口 X知画$3：阻6 SDjajdfc*型X,率$或 jEE19:ij3：9量线运靠

14、时向：口:法陶士渺如-楣艮:就许话/匕广K冢度秘r车用践匹翅型imj审理定丰贞感也LG正0可苛冷r 一次方程电口r自动在比炉共举.jj显范卷相结果为图5规划求解参数及规划求解选项对话框3.3 在 可变单元格 框内,用鼠标左键拉过C4-C23填入,确定结构变量的输出单元格,即配方结果的输出位置,显示出 $C$4:$C$23 .3.4 鼠标单击约束栏的添加按钮,弹出添加约束对话框图6,各项营养指标和各种饲料原料的限量约束,因营养要求和原料性质以及库存数量而定,可按预定的约束条件用鼠标点击设定.本例的约束设置有:C11:C14 = M11:M14C19 = M19 ; C4:C10 =M4:M10

15、; E26 = E27:J27; L26 = L31图6添加约束对话框图7规划求解结果对话框3.5 约束设定完毕,返回规划求解选项对话框,再用鼠标左键单击求解,那么出现对话框图7,显示巴划求解找到一解,可满足所有的约束及最优状况,图7单击|确定,配方结果即可显示在配方工作表上,同时也反应到标准生成工作表中.如鼠标选取对话框中的三份报告,那么可同时生成感为和极限值|三份报告.如果显示 规划求解找不到有用的解一|,那么应单击|取消|,重新检查并修改约束条件的设定.PRsTVWXY1配方本钱分析f：；12 13租科配方%本钱加1全日模配方螃配方%本钱元总本钱%4苜揩干草昌楷干草5羊草& 6T0 50

16、EOS3羊草L 003.160 502. TS6玉米春贮40. C00 E37SO玉米青贮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合计100.002. 4010d00粗料j5,0051.06Z.4D13.3510藕科补兖科配方%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小麦最1.33

17、4.B01 0B5品1E尿素0 2S0 03019尿素0.040.130 030. 1612磷爵氢钙1.E50.365璐酸氢钙 269.990.573. 1617碳酷钻1.690 02015碳假钙口 240.820 020. 1318食盐0 3301 (J3 |021食盐0. 050.160.03Q. 1319维微预混料口的o te116瓶混料0. 120.110 161 0020米拚米慎21合计100.0Q15. 57100.00薪打13.9249. 1415.5786.5S2总i+28. Q2100.0017.97100.00如预灌科5.003i. _ _ j图8配方的原料分摊本钱分析3

18、. 6 在日粮配方根底上可进一步延伸计算饲料本钱的分摊情况图8,供经营治理人员分析参考.4 .7 如要求配方以书面文字存档时,那么每完成一个配方,要将结果拷贝到另一打印输出工作表内,以便打印成文存档.拷贝时具体注意是：配方解各单元格有的存放公式,应在|编辑|或右键菜单中选中.择性粘贴 |再选定国|8|.而配方营养指标值单元格D26:L26存放的全是公式,又是横向排列,所以选择性粘贴时还要加选 转置(图 9 ).图9选择性粘贴对话框ABcDEFGHIJ蚂牛饲料配方及营养价值表以饲喂状态计2耦料局部粗料局部混合国粮34 314%51_86100.00%4原料比例*养分含量原料比例,养分含量养分含量

19、玉米M.64大豆精1C. 77福仁相 10.03S67尿破碳食维米素酸酸盐微倭日小麦就95591011121314时/kg 1. 118环/kg0.16本钱,/kS0 621叫X ST. C3羊苴B. 67%59.01珊,粘72 49HE%Mgl/k萼1.72玉米青贮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儿%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龙脚本占补充秘口人工调整后精料混合料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小麦募20. 5027彷2930乳素酸酸盐微尿弑耐食维C. 785. 565.081.00二 SO本钱./ke 1.361M,%39 gNEJ fflc*l/kg 1.52H*3302C必拓3,0P. %1.64NaCl,%0S9预混料*2S9调整或5犷懂准 XI可取在RCa j Pj HaCl .和 S壶 国施玉米占沙？. 带怖恒科都好& 1/3.现方如左.3315. 01原料比例L 玉米66.67大豆料11.M棉七希10.30小麦总&.S3我D.2fi谶酸氨鹤185碳盛钙1 AA食船0.33彝

21、的颈泪料0.36手更温料5能5.00赤分 含量本钱, /kg1. 127叫将6T.01BEL, Hcsl/kg1.73CP,%IB.SICa,温1.Q8P,%口 73HML %0.33预混料犒0.3618 合计100.含计 100一00图10配方的延伸计算：浓缩料和预混料3.7 同时拟制精料补充料配方,那么可以很方便地按“归一的方式计算出配方来.同理,可推及除去玉米组分的浓缩料和预混料配方的拟制图 10.ABCDEjTGH工JK134如牛同林眉枸表363o阳料名就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 菜籽镣1 2092 201 S42.000. 24O.ST41米嘛0. 809C 201.6212. 100. 141.0442熊群11, 5096, 00100.0043i ?44JB牛闰养标准我45期牛类利单侪DMNELCPCaPNaCIPremk46幽CM(Mcal