饲料配方软件有哪些功能？存在哪些问题？

来源：饲料配方的科学与艺术 2024-03-05 15:55:42| 查看：次

　　饲料配方的科学

　　1、动物的营养需要

　　配制饲料的重要前提是了解动物的营养需要。配方师不仅要参考书本上的动物营养需求，还要结合饲养环境、饲养管理等具体情况，及时调整配方。

　　2、饲料原料的营养组成

　　配合饲料由多种原料组成，可根据已知或已被估测的原料的营养含量及配方，计算饲料产品的营养组成。世界上用到的饲料原料已达数千种，不同地区的作物生长、收割以及加工条件各不相同，同种原料其营养素种类及含量也会随之发生变化。在实际配方中，配方师除可参考有关饲养标准如NRC、CRC等)外，还应能够准确了解现有饲料原料营养价值的知识与技能。

　　3、饲料原料的成本及供应情况

　　随着新的替代原料的不断开发和应用，配方师可以根据其所含营养成分及成本，并结合动物营养需要而设计出成千上万种的饲料配方。从饲料配合角度来看，这些配方均能满足动物的营养需要及原料限量的要求，都是“可行的”;但由于各配方所涉及的每种原料成本不同，从而导致配方之间价格存在一定差异。一组原料的配比能够使饲料产品成本最低则被认为是最低成本的配方，但这并不是意味着以牺牲质量为代价。最低成本配方必须符合质量的期望水平，其质量在很大程度上取决于配方师对营养成分及原料限量的巧妙运用。

　　4、数学在最低成本配方中的应用

　　并非所有最低成本配方系统均系线性规划，多数情况仍需要使用其他数学手段。虽然需要计算机进行大量的计算，但“配方软件”在此处指系统化的、迭代解步骤的过程，而非计算机程序语言。该技术通过使用线性函数来解决实际问题。线性函数中的变量是限制性的。线性规划在数学运算领域中是相对新的技术，这一应用最普遍运算技术的理论最初是由G eorge B.D antzig在1947年提出。因为需要大批量的计算，当时没有高速计算机，该技术并未得到推广。

　　5、计算机及配方设计

　　饲料工业是首先认识到线性规划作用的行业之一。早在19世纪60年代末，就已经利用计算机软件来开发饲料配方。这些早期的系统通过拨号终端进入大型计算机运算，尽管比手动操作快很多数倍，但与现在的系统相比，运算速度慢、笨重、昂贵。70年代末，计算机技术的发展提高了运算速度和配方设计能力，价格也有所降低，此时配方运算速度为30 s/配方，计算机65 000美元/台，只有大型饲料企业才采用。80年代以来随着微机系统即个人电脑)的到来，计算机技术才有了真正的突破。软件运算速度加快(小于0.1 s/配方)，计算机价格也便宜，使得配方软件的使用得到了普及。

　　饲料配方的调整及配方软件

　　1、配方调整的意义

　　过去，对于体积大、价格高、速度相对慢的系统而言，实现低成本配方难度较大。随着原料成本的不断变化，每周都要根据新的原料成本，对饲料产品成本进行调整。配方变化的目的在于在保证饲料质量及营养组成的前提下，节省成本。随着每周数万吨的饲料的生产，即使是配方成本的小比例降低，也能给饲料生产商节约大笔资金，每周对产品配方进行调整是饲料厂的一项重要工作。迅速计算最低成本配方，并用于生产饲料，正在改变着配方设计在当今饲料工业中的作用。

　　2、配方软件的作用

　　饲料制造商的配方是基于平均需要状况下的配方，并非最佳配方。他们在寻找专门针对自己生产设计的最佳配方，先进的饲料公司会把提供定制配方服务作为其市场策略的一部分。多数情况下，销售员都配备了手提电脑以便于他们能现场设计配方。但是计算机输出饲料配方的准确性取决于输入信息的准确性，因此对销售员进行适当的教育和培训，最终将其培养成一名合格的配方师是必要的。饲料生产商通过适当培训其销售团队，并为他们配备配方软件，即可打入定制配方市场，使自己处于有利的竞争地位。这还能增加客户的满意度和忠诚度，当然没有饲料配方软件可能就无法达到该目的。

　　3、对饲料配方软件的要求

　　以目前计算机的处理水平，菜单操作和屏幕显示可引导使用者熟悉操作系统。也可以利用使用手册，前提是系统能迅速搜索到手册相关内容，一旦使用者入门，即可自行操作。当需要选择一个特殊条目(如原料选择或设计)时，弹出窗口应能显示目前已存储的内容。使用者可通过键盘和鼠标来选择所需要的项目。每个选定项目的数据都应显示在屏幕上，这样在输入或者改变数据时都能够得到确认。新型系统能让使用者知道是否输入了正确的数据。新系统还具有全面纠错功能，这样能很容易找到错误信息。当发现明显错误时，比如当要输入数值型数据时却输入了字母或者输入值超过了最大允许值，电脑应能立即显示出来。

　　饲料配方的存在的问题

　　1、作为营养需要忽略配方空间

　　饲料配方系统中初始限量，通常是默认的(设定100%)。这对了解配方空间成本、对发生错误的警告均非常重要。如果权重仅设定了最大或最小营养需要量，提供数种原料，软件将选择最便宜的原料去满足100%的最大-最小的重量设定。

　　配方空间同样影响最终配方成本和配制饲料的原料的影子价格。影子价格是指最佳配方中每种原料或营养素的单位价值。一般情况下，配制富含营养高浓度的配方要选择营养浓度高的原料，反之亦然。原料供给仅是一个简单的营养问题，如赖氨酸，不同原料的含量，对配方最终成本以及该原料的价值(影子价格)均会产生重要影响。多数情况，原料的采购仅仅基于其单位营养含量，而非饲料配方中的影子价格。以赖氨酸为例，78%的赖氨酸较好且在高营养浓度饲料中有更大价值，而40%赖氨酸或者50%液体赖氨酸，或许在低浓度配方中更受欢迎。评价饲料原料不仅局限于单位营养的成本，还要考虑其最终价值、对最终饲料成本的影响、制造饲料的空间。

　　2、建立冲突抑制

　　冲突抑制并非意味着那些导致不可行的饲料配方。它们可能是微妙的，可能会改善生产性能但同时增加饲料成本。例如，对氨基酸和粗蛋白之间设置最小量的关系。操作者一定要意识到氨基酸的限量恰好满足其最小量，并最大限度地压低成本及其对粗蛋白水平的影响。弄清楚相关营养素或原料之间的关系，知道如何限制其用量对最终产品及其配方成本的影响。

　　3、先进的配方功能

　　给予相同的数据，所有配方软件均应产生相同的结果。但各软件的速度、灵活性、易操作性有较大的不同。系统必须至少能够产生针对每个产品的最低成本配方，给出营养需量表和可利用的原料。

　　配方系统之间真正区别是有没有能力提供额外的功能作为管理的工具使用，如配方已定，可以给出生产数吨产品需要的每一种原料的量。原料成本经常占饲料售价的70%~80%，原料采购效率的稍微提高，即可对收益率产生较大影响。

　　对于研究、研制、采购和生产等功能，配方技术能够成为有价值的制定决策工具。另外，运用线性规划的高级模型可有助于决定，应考虑从不同产地以不同价格购买和配送的原料，而非一个生产地。当原料过剩或短缺时，这些模型甚至可突出分配原料，用于生产特殊产品以节约成本。基于利益最大化而非成本最小化的操作原则，出现了更多的特殊模型。

　　4、良好的饲料配方设计实践注意事项

　　所有饲料工厂均要符合GMP标准，同时也要按照HACCP规则执行。好的配方设计均产自研究室。控制最初的审查，然后定期审查，以便建好配方数据库。记住这句格言:您的输出其实是由您的输入决定的。

　　5、建立各原料营养成分含量标准

　　现己公布的数据可为建立饲料用量水平提供良好的指导，但原料的最大和最小用量仍需要考虑到以下几方面:

　　（1）质量保证/控制程序：使用的每种原料的营养成分分析数据和对原料规格描述的详细程度，决定了日粮中每种原料的用量。如果缺少部分或全部控制程序，最大用量标准就会低于已公布的范围，相反，对于具有较好营养素数据的良好软件，可用较宽的最大限量。

　　（2）时间因素：各种原料和饲料产品在饲料生产和运输的过程中必须高效流通。因购买原料而导致的饲料生产效率降低，会抵消利用配方设计所节约的成本。同样，虽然脂肪添加量高的饲料在较暖和的气候中保存良好，但在寒冷季节会产生极端问题，如在搬运、运输和饲料罐中。原料添加量和营养标准应该随季节的变化而变化。

　　（3）饲料种类/生产阶段：谷物类及动物蛋白类等原料应有一定的限量，从而日粮组成不至于产生极端变化，避免对动物生产性能的影响。允许不同饲料产品中同一原料粒度有所不同，否则影响动物健康及生产性能。

　　（4）原料和营养之间的关系：不给仅含一种营养素的原料设置限量，否则会导致像盐分和钠等营养成分低于或高于标准要求。

　　（5）影子价格：原料的影子价格表明在给定日粮限量条件下的价值，较低的影子价格限量是指在该价格下可用到的该原量的最大量;较高的影子价限量则指在该价格下可用到的该原量的最低量。当实际成本低于影子价格上限时，设定一种原料的最大的添加量，将增加饲料成本，这时就需要考虑放宽限量如把家禽副产物的最大限量由5%提到8%)。生产厂家应知道影子价格和限量能影响最终饲料成本。

　　（6）多重优化程序：当今常用的饲料配方软件能够调整配方中各原料的用量，而使饲料达到最佳。不仅要注意单一日粮中营养成分的限量，所有日粮配制均需如此。运用以上原则即可根据影子价格和最终饲料成本找出最佳限量。

　　6、确定最低成本与最小争论的配方

　　确定某一饲料产品的生产数量及配方改变的频率需要营养学、市场、生产﹑采购及生产人员之间的良好沟通。以上每一环节的变动均需考虑到其他方面的需要及要求。配方的变化不仅取决于降低原料的成本，还需要仔细考虑原料供应、预测原料的需要量、饲料厂改变新配方的成本等。

　　7、配方软件及其设计

　　当今的计算机性能可靠，但是计算机本身远没有软件重要。软件可提供合理的成本、高生产率及可靠度。然而，完美的软件是不存在的。软件是由人类发明出来的，人类本身并不完美，因此其设计出来的软件也并非十全十美。软件的少数问题通常意味着设计者致力于改善产品的新功能，并走在技术的前沿。

　　软件设计师最重要的品质是对不断变化着的技术及消费者的需求做出反应的能力。正如前面提及的配方软件的发展需要来自不同领域的技术与知识的结合。所有的软件设计师都具有写程序的能力，然而，不是所有的配方软件公司都有能力发展和维持线形规划这一数学运算。虽然这一技术为最小的生产型配方服务，但其对增长和更加有效的运用具有非常有限的适应性。随着对饲料配方认识到的功能改进和额外功能的提出，他们有能力做出反应，而不依赖于外部的资源研发和帮助。

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