Оптимальный суточный рацион кормления молодняка свиней

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Ноября 2011 в 19:04, курсовая работа

Краткое описание

Целью курсовой работы является:
1) углубление теоретических знаний по математическому моделированию производственно-экономических процессов и систем в сельском хозяйстве;
2) получение практических навыков постановки, решения и анализа экономико-математических моделей по материалам конкретного хозяйства.
Источником исходной информации для разработки числовой экономико-математической модели являются годовые отчеты сельскохозяйственных предприятий, перспективные планы развития, документы первичного учета и нормативные справочники.
Свиноводство - одна из важнейших отраслей животноводства. Во многих районах нашей республики на долю свинины приходуется 30-40 % общего производства мяса.

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая ЭММ.doc

— 167.50 Кб (Скачать файл)

баланс кальций, г:

1,2х1+1,4х2+1,8х3+9,9x4+0,2x5+0,4х6+1,2х7+31,7х8+366х9>=18

баланс  фосфора, г:

3,3х1 +3,3х2 +10,1х3 +2,5х4+0,7х5+0,4х6+1,0х7+14,4х8>=14

баланс каротина, мг:

 х1 +4х3 +150х4>=16

баланс лизина, г:

4,0х1+3,5х2+5,5х3+10,3x4+1,0x5+0,5х6+2,6х7+28,7х8>=12,5

баланс  метионина+цистина, г:

3,4х1+3,2х2+4,0х3+1,7x4+0,3x5+0,1х6+1,1х7+14,7х8>=8,26

баланс  триптофана, г:

1,5х1+1,4х2+1,9х3+3,3x4+0,2x5+0,1х6+0,4х7+4,6х8>=2,25  
 

Вторая  группа ограничений.

    Дополнительные ограничения - по зоотехническим допустимым границам содержания отдельных групп кормов в рационе.

   Количество  концентратов (ячменя, овес, отруби пшеничные, травяная мука клеверная) задано в рационе  в пределах от 48% до 65% от общей потребности  кормовых единиц.

   Введем вспомогательную переменную  по общему количеству концентрированных кормов:

1,21x1+x2+0,71x3+0,67x4 –w1=0

   Запишем максимальное и минимальное требование по условию:           

W1-0,48y>=0

W1-0,65y<=0 

   Количество корнеклубнеплодов в  рационе задано в пределах  от 28% до 50% от общей потребности  кормовых единиц.

   Введем вспомогательную переменную  по общему количеству корнеклубнеплодов:

0,3x5+0,12x6 –w2=0

   Запишем  максимальное и минимальное условия  по условию:

W2-0,28y>=0

W2-0,5y<=0

   Количество кормов животного  происхождения  в рационе задано  в пределах от 2,5% до 7% от общей потребности кормовых единиц. Введем вспомогательную переменную по общему количеству кормов животного происхождения:

0,13x7+0,89x8 –w3=0

   Запишем  максимальное и минимальное условия  по условию:

w3-0,025y>=0

w3-0,07y<=0

    Дополнительные  ограничения - по удельному весу отдельных видов кормов в соответствующей группе корма. Спецификой их является то, что для записи в матричной форме первоначальный вид ограничений требует алгебраических преобразований. Так, ограничение по включению ячменя в размере не более 60% от массы концентрированных кормов первоначально имеет такую форму записи:

1,21x1 0,6w1<=0 

     Аналогично записывают и другие условия этой группы ограничений.  Удельный вес овса в концентрированных кормах не менее 30%:

х2 – 0,3w1 >=0

   Удельный вес картофеля в корнеклубнеплодах  не более 50%:

0,3x5-0,5w2<=0

    Целевая функция,    выражающая минимизацию  стоимости   рациона, будет        иметь         следующую        математическую        запись:

z =3,15x1+3,0x2+3,9x3+10,1x4+4,75x5+4,8x6+2,1x7+23,82x8+

+2x9àmin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Решение задачи с использованием ПК

    Далее  числовая экономико-математическая  модель решается на ПЭВМ с помощью пакета прикладных программ LPG. Для этого набирается матрица следующего вида:

r1 1.21x1+x2+0.71x3+0.67x4+0.3x5+0.12x6+0.13x7+0.89x8-y=0

r2 y>=3.1

r3 81x1+83x2+126x3+96x4+31x5+9x6+31x7+339x8>=290

r4 1.2x1+1.4x2+1.8x3+9.9x4+0.2x5+0.4x6+1.2x7+31.7x8+366x9>=18

r5 3.3x1+3.3x2+10.1x3+2.5x4+0.7x5+0.4x6+x7+14.4x8>=14

r6 x1+4x3+150x4>=16

r7 4x1+3.5x2+5.5x3+10.3x4+x5+0.5x6+2.6x7+28.7x8>=12.5

r8 3.4x1+3.2x2+4x3+1.7x4+0.3x5+0.1x6+1.1x7+14.7x8>=8.26

r9 1.5x1+1.4x2+1.9x3+3.3x4+0.2x5+0.1x6+0.4x7+4.6x8>=2.25

r10 1.21x1+x2+0.7x3+0.67x4-w1=0

r11 w1-0.48y>=0

r12 w1-0.65y<=0

r13 0.3x5+0.12x6-w2=0

r14 w2-0.28y>=0

r15 w2-0.5y<=0

r16 0.13x7+0.89x8-w3=0

r17 w3-0.025y>=0

r18 w3-0.07y<=0

r19 1.21x1-0.6w1<=0

r20 x2-0.3w1>=0

r21 0.3x5-0.5w2<=0

z 3.15x1+3x2+3.9x3+10.1x4+4.75x5+4.8x6+2.1x7+23.82x8+2x9 min

 

После запуска программы на выполнение получили результат решения задачи в следующем виде: 

ОПТИМУМ НАЙДЕН

func = 34.9545

ОГРАНИЧЕНИЯ

r1   = 0         (-14.4693)

r2   = 3.1       (-10.0026)

r3   = 315.802   (0)

r4   = 18        (-0.00546448)

r5   = 14        (-0.21244)

r6   = 16        (-0.0546176)

r7   = 16.5467   (0)

r8   = 9.46698   (0)

r9   = 4.62106   (0)

r10  = 0         (12.4959)

r11  = 0.527     (0)

r12  = 0         (12.4005)

r13  = 0         (-24.8044)

r14  = 0         (-12.8346)

r15  = -0.682    (0)

r16  = 0         (0)

r17  = 0.134607  (0)

r18  = -0.00489344 (0)

r19  = -0.20004  (0)

r20  = 0         (-0.317932)

r21  = 0         (23.9397)

z    = 34.9545   (1)

ПЕРЕМЕННЫЕ:

x1   = 0.833851  (0)

x2   = 0.6045    (0)

x3   = 0.489344  (0)

x4   = 0.0880585 (0)

x5   = 1.44667   (0)

x6   = 3.61667   (0)

x7   = 1.63159   (0)

x8   = 0         (7.71001)

x9   = 0.0292529 (0)

y    = 3.1       (0)

w1   = 2.015     (0)

w2   = 0.868     (0)

w3   = 0.212107  (0)

   Теперь, решим эту же задачу в  EXCEL(приложение 1).Вводим названия переменных x1, x2, x3 …,x9, y , w1, w2, w3 в ячейки В4 по N4, вводим коэффициенты при целевой функции в ячейки с В8 по N8. Вводим формулу для вычисления  целевой функции в ячейку O8: СУММПРОИЗВ (В4:N4;В8:N8). Заполняем блок ограничений значениями, вводя соответствующие коэффициенты. Вводим формулу для левой части в O11: СУММПРОИЗВ($B$4:$N$4;B11:N11) и копируем ее до ячейки O31. В столбце «знак» вводим соответствующие знаки ограничений. После ввода всех коэффициентов, устанавливаем курсор в ячейку U8 и выполняем команду Сервиз-Поиск решения. В окне «Поиск решения» ставим следующие параметры:

Установить  целевую ячейку  - $O$8

Равной  – минимальному значению

Изменяя ячейки - $B$4:$N$4

Ограничения: $O$11=$Q$11, $O$12>=$Q$12, $O$13>=$Q$13, $O$14>=$Q$14, $O$15>=$Q$15, $O$16>=$Q$16, $O$17>=$Q$17, $O$18>=$Q$18, $O$19>=$Q$19, $O$20=$Q$20, $O$21>=$Q$21, $O$22<=$Q$22, $O$23=$Q$23, $O$24>=$Q$24, $O$25<=$Q$25, $O$26=$Q$26, $O$27>=$Q$27, $O$28<=$Q$28, $O$29<=$Q$29, $O$30<=$Q$30, $O$31>=$Q$31.

После чего нажимаем кнопку «Выполнить». Получили решение (приложение 1). Сравниваем его  с решением по программе LPG. Не трудно увидеть, что эти решения одинаковые, значит расчет правильный. 
 
 
 

Экономический анализ решения задачи 

    Целью анализа является изучение состава  оптимального кормового рациона по видам и группам кормов, выявление эффективности кормов с

позицией  заданного критерия оптимальности  и определение типа кормления 

животных.

    Состав  рациона. В табл. 2 представлен оптимальный  кормовой рацион, где минимальная  его стоимость составила 34,9545 рублей.

    Исходной  информацией для данной таблицы  является оптимальное решение. В оптимальный рацион вошли не все предусмотренные условием

задачи  виды кормов (табл. 1). Поскольку решали задачу на минимум себестоимости (стоимости) рациона, то конечной целью и было определить наиболее дешевые виды, кормов, но при условии, чтобы они обеспечивали задаваемую потребность в питательных веществах.

   Такими кормами оказались: ячмень, овес, отруби пшеничные, травяная  мука клеверная, картофель, кормовая  свекла, обрат, мел (табл.2). 

Оптимальный кормовой рацион                                                                                                                                                                            

Таблица 2

 

Оптимальный кормовой рацион
Переменные Виды  кормов Количество  корма, кг Содержание  в кормах Стоимость рациона, руб.
Кормовых  единиц, кг Переваримого  протеина, г   Кальций,  г   Фосфор, г     Каротин, мг   Лизин, г Метионин+цистин,г Триптофан, г
X1 ячмень 0,83 1 67,5 1 2,75 0,83 3,34 2,8 1,25 2,62
х2 овес 0,6 0,6 50,1 0,8 1,99 0 2,12 1,9 0,85 1,81
х3 отруби пшеничные 0,48 0,34 61,6 0,8 4,94 1,95 2,69 1,9 0,93 1,9
х4 травяная мука клеверная 0,08 0,05 8,4 0,8 0,22 13,2 0,91 0,15 0,29 0,88
х5 картофель 1,44 0,43 44,8 0,2 1,01 0 1,45 0,4 0,29 6,87
х6 кормовая свекла 3,61 0,43 32,5 1,4 1,45 0 1,81 0,36 0,36 17,36
х7 обрат 1,63 0,21 50,5 1,9 1,63 0 4,24 1,7 0,65 3,42
х9 мел 0,02 0 0 10,7 0 0 0 0 0 0,05
  ИТОГО   3,1 315,8 18 14 16 16,5 9,4 4,62 34,954
  Требуется по

 условию задачи

  3,1 290 18 14 16 12,5 8,26 2,25  
  Превышение  потребности     25,8       4,05 1,2 2,37  

  

    Далее составляем кормовой рацион  по группам кормов (табл. 3). 

Состав  и структура кормового рациона

                                                                                                                           Таблица3

Группа  кормов корм ед., кг корм ед. в % к  итогу стоимость, руб. стоимость в % к  итогу
Концентраты 3,59 71,37 20,15 34,94
Сочные  корма 0,42 8,35 9,55 16,52
Корма животного происхождения 1,02 20,28 27,92 48,54
Итого 5,03 100 57,67 100

 

      Для определения типа кормления животных необходимо рассмотреть структуру кормового рациона.

     Данные табл.3 свидетельствуют, что  оптимальный рацион предусматривает концентратный и корма животного происхождения тип кормления. Потребность в переваримом протеине большей частью покрывается за счет концентрированных кормов, в кальции - за счет мела.

      Анализ оптимальности решения характеризует эффективность ресурсов, продукции, способов использования ресурсов с позиций принятого критерия оптимальности, но лишь в условиях конкретной задачи. Экономическое содержание оценок определяется содержанием критерия оптимальности и того условия, которое они оценивают.

    Корма, вошедшие в оптимальный рацион, содержат питательные вещества требуемого количества. Переваримый протеин рацион включает 315,8 кг, это на 25,8 кг больше минимальной потребности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Информация о работе Оптимальный суточный рацион кормления молодняка свиней