畜禽饲料配方优化的计算机数学方法研究及软件实现
The Research in Mathematics Methods and Computer Software realization of Feed Formula Optimization
饲料配方设计中,数学方法的好坏直接影响配方设计结果.目前,应用于饲料配方优化的计算机数学方法主要有线性规划,而目标规划、随机规划和模糊线性规划在配方优化中的应用尚处于研究过程中.如何客观的分析评价各种数学方法在饲料配方优化中的应用效果,从而应用软件实现优化手段就显得尤为重要.从目前的研究看,评价不同数学方法设计的饲料配方使用的是单项指标的相对比较法,当比较结果不一致时,往往不能综合评价出饲料配方的优劣,进而不能明确的分析出哪种数学方法更适于饲料配方优化.鉴于此,为了更客观、准确的评价饲料配方,本文提出了一种饲料配方模糊综合评判模型.使用该模型,能更为客观、有效的评价不同数学方法设计的饲料配方,从而为建立更加科学、合理的饲料配方优化系统奠定良好基础. 在本研究中,建立了一种评价饲料配方的模糊综合评判模型,该模型从饲养标准满足度、饲料配方成本、营养平衡三个方面对饲料配方进行综合评价.针对两组不同原料用线性规划、目标规划、随机规划、模糊线性规划四种计算机优化数学方法各设计生长肥育猪(NRC,1998)三阶段配方三组,肉用仔鸡(中国专业标准,ZB B 43005-86)二阶段配方二组,在三种比较环境中应用模糊综合评判模型对饲料配方结果进行分析研究.研究结果表明:①随机规划法:随机规划法的数学模型考虑了饲料原料的变异问题,饲料原料的变异性在现实生产中是真实存在的,因此,随机规划法的配方结果在应用模糊综合评判模型进行评判时,评判结果各方面表现最好.但由于随机规划法的数学模型需要饲料原料营养成分的标准差,而目前绝大多数的饲料原料营养成分表中还没有此方面数据,因此要应用到配方软件中尚不实际.②线性规划法:在营养平衡和饲养标准满足度这两项指标上综合评判结果较好,导致最后的综合评判结果也较好.但线性规划数学模型的局限性使它不能包含饲料原料的变异问题并且在约束条件太严的情况下不能得到最低成本配方.③目标规划法:目标规划法最大的优点就是在一定条件下可按饲料配方成本设计配方.在饲料配方成本相同的情况下,目标规划法与线性规划法、模糊线性规划法的配方结果相近.目标规划法的灵活性正好可以弥补线性规划法硬性约束条件所造成的不足.④模糊线性规划法:只适用于降低饲养标准要求条件下的饲料配方设计. 根据第一部分的研究结果,选择线性规划和目标规划两种数学方法做为饲料配方优化系统的计算机数学方法,通过改进饲料配方程序设计,弥补由数学模型自身所造成的局限,并把改进的程序应用到饲料配方软件系统中,开发完成了"畜禽饲料配方优化系统"软件一套.该系统在线性规划法无最优解时,能自动提供一个次优解;在设定的饲料配方成本过低,目标规划法不能求解出配方结果时,系统会自动增加配方成本,给出一个最接近要求的饲料配方组成.本系统数据全面完整、界面友好、操作简单,具有营养知识联机帮助功能.??
- 作者：
- 陶琳丽
- 学位授予单位：
- 云南农业大学
- 专业名称：
- 动物营养与饲料科学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2005年
- 导师姓名：
- 张曦
- 关键词：
- 畜禽；饲料配方；数学规划；模糊综合评判模型；饲料配方软件
- Domestic Animal；Feed Formulation；Mathematical Programming；Fuzzy Synthesize Judgment；Feed Formulation Software