Моделирование структуры кормового рациона

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2014 в 00:04, контрольная работа

Краткое описание

Цель: Освоить на практике методику разработки и анализа результатов решения задачи оптимизации структуры кормовых рационов.
ЗАДАНИЕ. На основании предложенных ниже исходных данных и методических рекомендаций разработать модель и решить задачу оптимизации структуры суточного кормового рациона дойной коровы живой массой 700 кг в летний период.

Вложенные файлы: 1 файл

отчет по МПэП 1 работа.docx

— 69.71 Кб (Скачать файл)

0,47х7 + 0,46х8 + 0,48х9 + 0,22х10 + 0,35х11 – 0,05х25 ≥ 0.

 

2.1.4.По  максимальному содержанию грубых  кормов, кг.

0,47х7 + 0,46х8 + 0,48х9 + 0,22х10 + 0,35х11 – 0,10х25 ≤ 0.

 

2.1.5.По  минимальному содержанию силоса, кг.

0,2х12 + 0,2х13 + 0,23х14 – 0,07х25 ≥ 0.

 

2.1.6.По  максимальному содержанию силоса, кг.

0,2х12 + 0,2х13 + 0,23х14 – 0,22х25 ≤ 0.

 

2.1.7.По  минимальному содержанию корнеплодов  в рационе, кг.

0,3х15 + 0,14х16 + 0,12х17 – 0,12х25 ≥ 0.

 

2.1.8.По  максимальному содержанию корнеплодов  в рационе, кг.

0,3х15 + 0,14х16 + 0,12х17 – 0,22х25 ≤ 0.

 

2.1.9.По  минимальному содержанию зеленых  кормов в рационе, кг.

0,25х18 + 0,24х19+ 0,2х20 + 0,21х21 – 0,10х25 ≥ 0.

 

2.1.10.По  максимальному содержанию зеленых  кормов в рационе, кг.

0,25х18 + 0,24х19 + 0,2х20 + 0,21х21 – 0,20х25 ≤ 0.

 

2.2.По  предельному содержанию отдельных  видов кормов в группах кормов.

2.2.1.Отруби  пшеничные в концентратах, макс. 30%.

-0,3х1  – 0,3х2 – 0,3х3 + 0,7х4 – 0,3х5  – 0,3х6 ≤ 0

 

2.2.2.Жмых  подсолнечный в концентратах, макс. 15%.

-0,15х1 – 0,15х2 –0,15х3 – 0,15х4 + 0,85х5 – 0,15х6 ≤ 0      

 

 

2.2.3.Горох в концентратах, макс. 12%.

-0,12 х1 – 0,12х2 – 0,12х3 – 0,12х4 – 0,12х5 + 0,88х6 ≤ 0

 

2.2.4.Солома  в грубых, макс. 1%.

-0,01 х7  – 0,01х8 – 0,01х9 + 0,99х10 – 0,01х11 ≤ 0

 

2.2.5.Сенаж  многолетних трав в грубых кормах, макс.20%.

-0,2х7  – 0,2х8 – 0,2х9 – 0,2х10 + 0,8х11 ≤ 0.

 

2.2.6.Картофель  в группе корнеплодов, макс. 4%.

-0,04х12 –  0,04х13 – 0,04х14+ 0,96х15– 0,04х16 – 0,04х17 ≤ 0.

 

2.3.По  максимальному содержанию отдельных  видов питательных веществ в  рационе.

2.3.1.По  максимальному содержанию сухого  вещества, кг.

0,85х1 + 0,85х2 + 0,85х3 + 0,85х4 + 0,9х5 + 0,85х6 + 0,83х7 + 0,84х8 + 0,85х9 + 0,85х10 + 0,45х11 + 0,25х12 + 0,25х13 + 0,25х14 + 0,22х15 + 0,12х16 + 0,12х17 + 0,34х18 + 0,33х19 + 0,24х20 + 0,3х21 ≤  37,50

2.3.2.по  максимальному содержанию сырой  клетчатки в рационе, гр.

49х1 + 21х2 + 17х3 + 88х4 + 129х5 + 54х6 + 265х7 + 238х8 + 263х9 + 351х10 + 143х11 + 75х12 + 70х13 + 77х14 + 8х15 + 11х16 + 9х17 + 105х18 + 102х19 + 61х20 + 82х21 ≤ 5278,5

 

2.4.По  предельному содержанию кормовых  добавок в рационе.

2.4.1.Содержание  карбамида в рационе не более  25% от веса переваримого протеина.

2200х22 ≤  0,25х26

2200х22 –  0,25х26 ≤ 0.

 

2.4.2.Содержание  поваренной соли в весе рациона  = 1%.

х23 = 0,01х29.

х23 – 0,01х29 = 0.

 

2.4.3.Содержание  монокальцийфосфата не более 10% в весе фосфора.

220х24 ≤  0,1х28.

220х24 –  0,1х28 ≤ 0.

 

2.4.4.Содержание  монокальцийфосфата не более 10% в весе кальция.

150х24 ≤  0,1х27.

150х24 –  0,1х27 ≤ 0.

 

3.Вспомогательные  ограничения.

3.1.Всего  кормовых единиц в рационе,  кг.

1,15х1 + 1,15х2 + 1,28х3 + 0,75х4 + 1,08х5 + 1,18х6 + 0,47х7 + 0,46х8 + 0,48х9 + 0,22х10 + 0,35х11 + 0,2х12 + 0,2х13 + 0,23х14 + 0,3х15 + 0,14х16 + 0,12х17 + 0,25х18 + 0,24х19 + 0,2х20 + 0,21х21 – х25 = 0.

 

 

 

3.2.Всего  переваримого протеина в рационе, гр.

0,85х1 + 0,91х2 + 0,106х3 + 0,97х4 + 0,324х5 + 0,192х6 + 0,53х7 + 0,123х8 + 0,5х9 + 0,9х10 + 0,33х11 + 0,14х12 + 0,27х13 + 0,24х14 + 0,1х15 + 0,08х16 + 0,09х17 + 0,3х18 + 0,25х19 + 0,27х20 + 0,26х21 + 2200х22 –  х26 = 0.

 

3.3.Всего  кальция в рационе, гр.

2х1 + 0,9х2 + 0,8х3 + 2х4 + 5,9х5 + 2х6 + 7,6х7 + 10,4х8 + 7,1х9 + 3,3х10 + 5,5х11 + 1,4х12 + 4,2х13 + 1,9х14 + 0,2х15 + 0,9х16 + 0,4х17 + 2,8х18 + 2,8х19 + 3,7х20 + 1,6х21 + 150х24 – х27 = 0.

 

3.4.Всего  фосфора в рационе, гр.

3,9х1 + 2,8х2 + 3,6х3 + 9,6х4 + 12,9х5 + 4,3х6 + 2,5х7 + 2,7х8 + 2,2х9 + 0,9х10 + 0,7х11 + 0,4х12 + 0,9х13 + 0,9х14 + 0,5х15 + 0,6х16 + 0,5х17 + 0,9х18 + 0,9х19 + 0,6х20 + 0,8х21 + 220х24 – х28 = 0.

 

3.5.Всего  рациона.

х1 + х2 + х3 + х4 + х5 + х6 + х7 + х8 + х9 + х10 + х11 + х12 + х13 + х14 + х15 + х16 + х17 + х18 + х19 + х20 + х21 + х22 + х23 + х24 – х29 = 0.

 

Функция цели → мин. стоимость рациона, руб.

F (х) = 2,5х1 + 2,3х2 + 2,4х3 + 0,9х4 + 1,2х5 + 2,1х6 + 1,0х7 + 1,2х8 + 0,8х9 + 0,3х10 + 0,5х11 + 1,1х12 + 0,5х13 + 0,6х14 + 1,2х15 + 1,3х16 + 1,4х17 + 0,25х18 + 0,2х19 + 0,3х20 + 0,4х21 + 4,0х22 + 1,1х23 + 5,0х24 → мин.

 

Матрица ЭММ

В результате расчета матрицы (Приложение I), целевая функция равна 140,83 руб.

 

 

 

Анализ  прямого и двойственного решений  задачи

 

1.Анализ прямого решения задачи

 

Анализ  проводится с использованием системы  исходных данных, данных результатной матрицы, отчетов по пределам и результатам. При этом рассчитываются и оформляются  следующие отчетные таблицы (ниже приведены  примеры их оформления).

 

 

 

 

 

Таблица 8

Содержание в рационе  питательных веществ по факту1 и по решению

 

переменные

вид кормов

кол-во кормов, корм.добавок

содержание пит вещ-в по факту

содерж пит вещ-в по решению

по факту

по решению

корм ед

перевар протеин

сух вещ-во

каротин

кальций

фосфор

корм ед

перевар протеин

сух вещ-во

каротин

кальций

фосфор

х1

ячмень

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х2

озимая рож*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х3

яр пш

10,30

7,94

13,18

1091,80

8,76

10,30

8,24

37,08

10,16

841,64

6,75

7,94

6,35

28,58

х4

отруби пш

1,21

4,92

0,91

117,37

1,03

3,15

2,42

11,62

3,69

477,24

4,18

12,79

9,84

47,23

х5

жмых подсол*

4,21

1,71

4,55

1364,04

3,79

8,42

24,84

54,31

1,85

554,04

1,54

3,42

10,09

22,06

х6

горо*

0,31

1,25

0,37

59,52

0,26

0,06

0,62

1,33

1,48

240,00

1,06

0,25

2,50

5,38

х7

многолет тр

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х8

одноле* тр

0,00

3,05

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

1,40

375,15

2,56

91,50

31,72

8,24

х9

естест* сенокос*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х10

солома

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х11

сене* многол тр

5,42

1,00

1,90

178,86

2,44

189,70

29,81

3,79

0,35

33,00

0,45

35,00

5,50

0,70

х12

кукуруз силос

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х13

сило* многолет тр

13,27

12,30

2,65

358,29

3,32

464,45

55,73

11,94

2,46

332,10

3,08

430,50

51,66

11,07

х14

сило* одноле* тр

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х15

картофел*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х16

морков*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х17

секл*

69,51

64,40

8,34

625,59

8,34

6,95

27,80

34,76

7,73

579,60

7,73

6,44

25,76

32,20

х18

зк улуч* паст*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х19

зк естест* паст*

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х20

зк многолет тр

15,45

13,70

3,09

417,15

3,71

618,00

57,17

9,27

2,74

369,90

3,29

548,00

50,69

8,22

х21

зк одноле* тр

13,93

15,56

2,93

362,18

4,18

598,99

22,29

11,14

3,27

404,56

4,67

669,08

24,90

12,45

х22

карбомид

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

итог*

133,61

125,83

37,91

4574,80

35,82

1900,02

228,92

175,24

35,12

4207,23

35,30

1804,92

219,01

176,12

мин потреб в пит ве-вах

   

34,6

3800

30,5

1720

242,2

173

33,20

3650

30

1655

232,4

166

превышен над мин потребнт

   

3,31

774,80

5,32

180,02

0,00

2,24

1,92

557,23

5,30

149,92

0,00

10,12


 

 

1 – фактические (плановые) данные берутся по конкретной организации (определяются по результатам планирования структуры кормового рациона). Так как фактические данные отсутствуют (плановые не рассчитаны), то здесь и далее столбцы «по факту» заполняются по данным 21 варианта.

 

По данным таблицы 8 видно, что не все корма  вошли в рацион, например такие  как ячмень, озимая рожь, сено многолетних, сено естественных сенокосов, солома, силос кукурузный и другие. В наибольшем количестве в рацион вошли свекла кормовая - 64,4кг, зеленые корма однолетних трав – 15,56кг, зеленые корма многолетних трав 13,7. Общий вес рациона составил 125,83 кг. При фактическом суточном удое 50 кг в рацион не вошло сено однолетних трав, все остальное совпадает с рационом по решению, при этом наибольшую долю в рационе также занимает свекла.

 

 

 

Таблица 9
Структура кормового рациона по факту и по решению

Переменные

 

Структура в натуральном весе

Структура по питательности кормов

 

по факту

по решению

по факту

по решению

предельное содержание по группам, %

отклонение решения от факта (+, -)

Вид кормов

кг

%

кг

%

кг к.ед.

%

кг к.ед.

%

min

max

кг к.ед.

%

х1

Комбикорм

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

35,00

60,00

0,00

0,00

х2

Отруби

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х3

Сено мн. трав

10,30

7,71

7,94

6,31

13,18

35,52

10,16

26,93

-3,02

-8,59

х4

Сено ест. сенокос.

1,21

0,91

4,92

3,91

0,10

0,27

3,69

9,78

3,59

9,51

х5

жмых подсолн

4,21

3,15

1,71

1,36

4,55

12,26

1,85

4,90

-2,70

-7,36

итого по конц

15,72

11,77

14,57

11,58

17,83

48,05

15,70

41,61

   

-2,13

-6,43

х6

горох

0,31

0,23

1,25

0,99

0,37

1,00

1,48

3,92

5,00

10,00

1,11

2,93

х7

многолет тр

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х8

однолет тр

0,00

0,00

3,05

2,42

0,00

0,00

4,00

10,60

4,00

10,60

х9

естеств сенокосы

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х10

солома

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х11

сенеж многол тр

5,42

4,06

1,00

0,79

1,90

5,12

0,35

0,93

-1,55

-4,19

итого по груб

5,73

4,29

5,30

4,21

2,27

6,12

5,83

15,45

   

3,56

9,33

х12

кукуруз силос

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

7,00

22,00

0,00

0,00

х13

силос многолет тр

13,27

9,93

12,30

9,78

2,65

7,14

2,46

6,52

-0,19

-0,62

х14

силос однолет тр

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х15

картофель

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х16

морковь

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х17

секла

69,51

52,02

64,40

51,18

8,34

22,47

7,73

20,49

-0,61

-1,99

итого по сочн

82,78

61,96

76,70

60,96

10,99

29,61

10,19

27,01

   

-0,80

-2,61

х18

зк улучш пастб

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

12,00

22,00

0,00

0,00

х19

зк естеств пастб

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х20

зк многолет тр

15,45

11,56

13,70

10,89

3,09

8,33

2,74

7,26

-0,35

-1,06

х21

зк однолет тр

13,93

10,43

15,56

12,37

2,93

7,90

3,27

8,67

0,34

0,77

итого по зк

29,38

21,99

29,26

23,25

6,02

16,22

6,01

15,93

   

-0,01

-0,29

х22

карбомид

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

10,00

20,00

0,00

0,00

итого

133,61

100,00

125,83

100,00

37,11

100,00

37,73

100,00

   

0,62

0,00


 

 

            Из таблицы 9 можно увидеть,  что наибольший вес в структуре  рациона в натуральном выражении  занимают сочные корма – 61,96 % и 60,96% по факту и по решению соответственно, а именно свекла. По питательности концентрированные корма занимают наибольший вес 48,05 %, 41,61% по факту и по решению соответственно. Также можно увидеть, что соблюдаются условия по соотношению отдельных видов групп кормов как по факту, так и по решению.

 

 

Таблица 10

Стоимость кормового рациона по факту и по решению

 

переменные

вид кормов

кол-во кормов, корм.добавок

стоимость кормов

отклонение в ст-ти

по факту

по решению

руб/кг

по факту

по решению

абсол

относ

руб

%

руб

%

х1

ячмень

0,00

0,00

2,5

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х2

озимая рожь

0,00

0,00

2,3

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х3

яр пш

10,30

7,94

2,4

24,72

16,66

19,06

13,71

-5,66

77,09

х4

отруби пш

1,21

4,92

0,9

1,09

0,73

4,43

3,19

3,34

406,61

х5

жмых подсолн

4,21

1,71

1,2

5,05

3,40

2,05

1,48

-3,00

40,62

х6

горох

0,31

1,25

2,1

0,65

0,44

2,63

1,89

1,97

403,23

х7

многолет тр

0,00

0,00

1

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х8

однолет тр

0,00

3,05

1,2

0,00

0,00

3,66

2,63

3,66

0,00

х9

естеств сенокосы

0,00

0,00

0,8

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х10

солома

0,00

0,00

0,3

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х11

сенеж многол тр

5,42

1,00

0,5

2,71

1,83

0,50

0,36

-2,21

18,45

х12

кукуруз силос

0,00

0,00

1,1

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х13

силос многолет тр

13,27

12,30

0,5

6,64

4,47

6,15

4,43

-0,48

92,69

х14

силос однолет тр

0,00

0,00

0,6

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х15

картофель

0,00

0,00

1,2

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х16

морковь

0,00

0,00

1,3

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х17

секла

69,51

64,40

1,4

97,31

65,59

90,16

64,88

-7,15

92,65

х18

зк улучш пастб

0,00

0,00

0,25

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х19

зк естеств пастб

0,00

0,00

0,2

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

х20

зк многолет тр

15,45

13,70

0,3

4,64

3,12

4,11

2,96

-0,53

88,67

х21

зк однолет тр

13,93

15,56

0,4

5,57

3,76

6,22

4,48

0,65

111,70

х22

карбомид

0,00

0,00

4

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

итого

133,61

125,83

 

148,38

100,00

138,97

100,00

-9,41

93,66


 

 

      По данным таблицы 10 можно увидеть,  что наибольшие затраты в стоимости  кормового рациона приходятся  на свеклу 64,88% по решению, и 65,59 по факту, затем идет яровая пшеница 13,71% и 16,66% соответственно по решению и по факту.

 

 

 

Анализ  двойственного решения задачи

 

Анализ  проводится на основании данных отчета по устойчивости

Таблица 11

Анализ  двойственных оценок переменных

наименование переменной

нормир ст-ть

допуст увел

допуст уменьш

Ячмень X1

1,674866

1E+30

1,674866

Озимая рожь X2

0,400962

1E+30

0,400962

Яровая пшеница X3

0

0,472344781

1,419454

Отруби пшеничные X4

0

1,035581997

11,05139

Жмых подсолнечный X5

0

1,976634283

31,82799

горох X6

0

1,480807863

43,46879

Сено многолетних трав X7

1,071787

1E+30

1,071787

Сено однолетних трав X8

0

1,080655596

0,632272

Сено естественных сенокосов X9

1,200701

1E+30

1,200701

Солома X10

6,19587

1E+30

6,19587

Сенаж многолетних трав X11

0

0,481397674

54,15179

Силос кукурузный X12

1,318747

1E+30

1,318747

Силос многолетних травX13

0

0,658996353

0,637304

Силос однолетних трав X14

0,713944

1E+30

0,713944

Картофель X15

2,291943

1E+30

2,291943

Морковь X16

0,195414

1E+30

0,195414

Свекла кормовая X17

0

0,208973502

1,377702

Зеленые корма улучшенных пастбищ X18

0,486315

1E+30

0,486315

Зеленые корма естественных пастбищ X19

0,377959

1E+30

0,377959

Зеленые корма многолетних трав X20

0

0,521931761

0,60027

Зеленые корма однолетних трав X21

0

0,358316397

1,34888

Карбамид X22

4,011111

1E+30

4,011111

Поваренная соль X23

0

59,70887825

101,4051

Монокальцийфосфат X24

0

30,2700408

603,7397

Всего кормовых единиц X25

0

1E+30

1,547194

Всего переваримого протеина X26

0

0,010455139

0,001823

Всего кальция X27

0

6,4764E+13

0,231232

Всего фосфора X28

0

0,136861973

0,274427

Вес рациона X29

0

0,597088782

1,014051

Информация о работе Моделирование структуры кормового рациона