RU2552964C2 - Device of formulation on various optimisation criteria of economically best feed ration and making economically best feed mixture in presence of information on consumption of feed mixture by animals and poultry taking into account their loss of productivity - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture, to technologies of formulation of feed rations and feeding farm animals and poultry. The device comprises a setting device of the signal of animal or poultry species 1 and a setting device of the signal of the animal or poultry age 2. Outputs of the setting devices of the signals 1 and 2 are connected to the first and second inputs of a setting device of the signal of a standard dose of a feed mixture on the following day of growing 3. The output of the setting device of the signal 3 is connected to the first input of a computing unit of the ration optimisation on the following day 4. The second input of the unit 4 is connected to the output of an unit of the setting devices of signals 5. The outputs of the unit 4 are connected to the respective inputs of the unit of setting devices of signals of the economically optimal doses of the feed 6. Outputs of the unit 6 are connected to the first non-inverting inputs of a comparison circuits unit 8. The second inverting inputs of the unit 8 are connected to the outputs of an unit of setting devices of signals of feed sets resources 7. Outputs of the unit 8 are connected to the inputs of an unit of feed dispensers 9. The output of the unit 9 is connected to the input of a mixer 10, at the output of which an economically optimal feed mixture is formed on the following day 11. The device comprises a setting device of the signal of the type of an optimisation criterion 12, an unit of generators of control signals or the interface of a decision-maker 13, a signal meter of the feed mixture flow rate 14, a setting device of the signal of a calculated dose of the feed mixture 15, an unit of the setting devices of signals of coefficients of loss functions of the calculated productivity of an animal or poultry 16. Outputs and the input of the unit 16 are connected to the third inputs of the computing unit 4 and to the first output of the unit 13. The second output of the unit 13 through the setting device of the signal 12 is connected to the fourth input of the unit 4. The output and the input of the setting device of the signal 15 are connected to the fifth input of the unit 4 and to the third output of the unit 13. The input of the unit 13 is connected to the output of the signal meter of the feed mixture flow rate 14.

EFFECT: increased accuracy of setting and adjustment of feed doses of the feed mixture in the formulation of the feed ration and making the feed mixture for animals and poultry in the presence of information on their consumption of the feed mixture taking into account the functions of loss of their productivity.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям составления кормовых рационов и кормления сельскохозяйственных животных и птицы и может быть использовано в отраслях промышленного животноводства и птицеводства.The invention relates to the field of agriculture, to the technology of making feed rations and feeding farm animals and poultry and can be used in industries of livestock and poultry.

Известно устройство составления экономичного с кормового рациона и экономичного кормления животных и птицы, обеспечивающее определение экономически наилучшего рациона и наилучшей при этом суточной дозы кормовой смеси (кормосмеси) (в данном прототипе указано - «корма», в смысле - кормовой смеси), получение наивысшего значения принятого для управления экономического критерия (признака, показателя) только прироста прибыли от технологических процессов приготовления кормосмеси и кормления поголовья (Патент РФ 2462864. Устройство составления экономичного кормового рациона и экономичного кормления животных и птицы /А.В. /Дубровин и др. // БИ, 2012, №28).There is a device for making cost-effective feed ration and cost-effective feeding of animals and poultry, providing the determination of the economically best diet and the best daily dose of the feed mixture (feed mixture) (in this prototype it is indicated “feed”, in the sense of feed mixture), obtaining the highest value adopted for the management of the economic criterion (sign, indicator) only increase in profits from technological processes for the preparation of feed mixtures and feeding livestock (RF Patent 2462864. Compilation device konomichnogo feed ration and cost of feeding livestock and poultry /A.V. / Dubrovin et al. // BI 2012, №28).

В результате использования этого изобретения (прототипа) устанавливаются такие количественные значения составляющих кормов (в данном прототипе указано - «ингредиентов корма») в дозе кормовой смеси и самой дозы расхода кормосмеси, при которых обеспечивается наивысший на данный момент времени только прирост прибыли от действия наиболее затратных технологических процессов кормоприготовления и кормления животных и птицы.As a result of using this invention (prototype), such quantitative values of feed components are established (in this prototype it is indicated “feed ingredients”) in the dose of the feed mixture and the dose of feed mixture itself, at which the highest increase in profit from the action of the most expensive technological processes of feed preparation and feeding of animals and poultry.

Недостатком данного технического решения является невозможность управления технологическими процессами составления рациона кормосмеси и кормлением поголовья по другому технико-экономическому критерию оптимизации для достижения наивысшей технико-экономической эффективности этих процессов в складывающейся на сельскохозяйственном предприятии технико-экономической ситуации (проблемы с ресурсами, с поголовьем животных или птицы и т.п.). Другим недостатком данного технического решения является отсутствие в нем информации о потреблении животными и птицей кормосмеси. Также недостатком данного технического решения является отсутствие учета функций потерь продуктивности животных или птицы, вид которых непосредственно связан с потреблением животными и птицей кормосмеси и позволяет при экономической оценке рациона кормосмеси учесть и продуктивную, продукционную составляющую значения экономического критерия эффективности рациона. Достаточно трудно с высокой точностью управлять технологическими процессами составления рациона кормосмеси и кормлением поголовья без учета такой информации для достижения наивысшей технико-экономической эффективности этих процессов в складывающейся на сельскохозяйственном предприятии технико-экономической ситуации (проблемы с ресурсами, с поголовьем животных или птицы и т.п.). Например, снижение потребления поголовьем кормовой смеси должно немедленно приводить к уменьшению дозы кормосмеси и к соответствующему перерасчету экономически наилучшего рациона новой уменьшенной дозы кормосмеси. Однако в отсутствие информации о потреблении кормосмеси поголовьем технология составления рациона и дозирования кормосмеси остается прежней, что ведет к явному перерасходу дорогостоящих кормов в кормосмеси. Поэтому новое техническое решение должно иметь возможность действия при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей в различных складывающихся технико-технологических и хозяйственных условиях производства продукции на сельскохозяйственном предприятии. Одновременно снижение потребления кормосмеси животными и птицей должно немедленно приводить к увеличению расчетных потерь продуктивности поголовья, которые представлены расчетными функциями потерь и которые можно видоизменять с помощью различных коэффициентов математических моделей этих функций. Изменение вида функций потерь автоматически повлияет на результат соответствующего перерасчета экономически наилучшего рациона новой кормосмеси, предотвращающей снижение прироста живой массы поголовья животных и птицы. Таким образом, новое техническое решение должно иметь возможность действия одновременно при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей в различных складывающихся технико-технологических и хозяйственных условиях производства продукции на сельскохозяйственном предприятии. Следовательно, необходимо существенное расширение функциональных возможностей устройства, которое требует использования в процессе составления рационов при наличии информации о потреблении ими кормосмеси.The disadvantage of this technical solution is the impossibility of controlling the technological processes of preparing the feed ration and feeding the livestock according to another technical and economic criterion of optimization in order to achieve the highest technical and economic efficiency of these processes in the technical and economic situation at the agricultural enterprise (problems with resources, with the number of animals or poultry etc.). Another disadvantage of this technical solution is the lack of information on the consumption of feed mixtures by animals and poultry. Another drawback of this technical solution is the lack of consideration of the productivity loss functions of animals or poultry, the form of which is directly related to the consumption of feed mixture by animals and poultry and allows one to take into account the productive, production component of the value of the economic criterion of diet efficiency in the economic evaluation of the feed mixture. It is quite difficult to accurately control the technological processes of compiling the feed ration and feeding the livestock without taking into account such information in order to achieve the highest technical and economic efficiency of these processes in the technical and economic situation that is developing at the agricultural enterprise (problems with resources, the number of animals or birds, etc. .). For example, a decrease in livestock feed intake should immediately lead to a decrease in the feed mixture dose and to a corresponding recalculation of the economically best diet of the new reduced feed mixture. However, in the absence of information about the consumption of feed mixtures by livestock, the technology of compiling the ration and dosing of feed mixtures remains the same, which leads to a clear cost overrun of expensive feed in the feed mixture. Therefore, a new technical solution should be able to act if there is information about the consumption of feed mixtures by animals and poultry in various emerging technical, technological and economic conditions of production at an agricultural enterprise. At the same time, a decrease in feed consumption by animals and poultry should immediately lead to an increase in the estimated loss of livestock productivity, which is represented by the calculated loss functions and which can be modified using various coefficients of mathematical models of these functions. Changing the type of loss functions will automatically affect the result of the corresponding recalculation of the economically best diet of the new feed mixture, which prevents a decrease in the increase in live weight of livestock and poultry. Thus, the new technical solution should be able to act simultaneously if there is information about the consumption of feed mixture by animals and poultry in various emerging technical, technological and economic conditions of production at an agricultural enterprise. Therefore, it is necessary to significantly expand the functionality of the device, which requires the use in the process of compiling rations in the presence of information about their consumption of feed mixtures.

Задачей изобретения являются составление экономически наилучшего кормового рациона и приготовление экономически наилучшей кормовой смеси по различным критериям оптимизации при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности, повышение точности задания и соответственно точности регулирования доз кормов кормовой смеси при составлении экономически наилучшего кормового рациона при приготовлении экономически наилучшей кормовой смеси для животных и птицы при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности. Таким образом, задачей изобретения также является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения, а именно для составления кормового рациона и приготовления кормовой смеси для животных и птицы.The objective of the invention is the preparation of the economically best fodder ration and the preparation of the economically best fodder mixture according to various optimization criteria if there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry taking into account the functions of the loss of their productivity, improving the accuracy of the task and, accordingly, the accuracy of adjusting the dose of the feed mixture when compiling the economically best fodder ration when preparing the economically best feed mixture for animals and poultry in the presence of information kormosmesi of animals and poultry consumption, taking into account features of their productivity losses. Thus, the objective of the invention is also the expansion of the arsenal of technical equipment for a similar purpose, namely, for the preparation of the feed ration and preparation of the feed mixture for animals and poultry.

В результате использования изобретения обеспечивается практическая возможность управления технологическими процессами составления рациона кормосмеси и кормлением поголовья при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности для достижения наивысшей технико-экономической эффективности этих процессов в складывающейся на сельскохозяйственном предприятии технико-экономической ситуации (проблемы с ресурсами, с поголовьем животных или птицы и т.п.), что позволяет при этом экономить дорогостоящие корма. Повышается точность задания и соответственно точность регулирования доз кормов кормовой смеси при составлении экономически наилучшего кормового рациона при приготовлении экономически наилучшей кормовой смеси для животных и птицы при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности. Таким образом, технический результат в свою очередь заключается в реализации устройством заявленного назначения составления кормового рациона и приготовления кормовой смеси для животных и птицы.As a result of the use of the invention, it is possible to control the technological processes of compiling the feed mixture ration and feeding the livestock if there is information about the feed intake of animals and birds, taking into account the functions of the loss of their productivity in order to achieve the highest technical and economic efficiency of these processes in the technical and economic situation that is developing at the agricultural enterprise ( problems with resources, with the number of animals or birds, etc.), which allows economic it expensive feed. The accuracy of the task and, accordingly, the accuracy of regulating the doses of the feed mixture in the preparation of the economically best fodder ration when preparing the economically best fodder mixture for animals and poultry are increased when there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of the loss of their productivity. Thus, the technical result, in turn, lies in the implementation by the device of the declared purpose of the preparation of the feed ration and preparation of the feed mixture for animals and poultry.

Технический результат достигается тем, что устройство составления по различным критериям оптимизации экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности содержит задатчик сигнала вида животного или птицы и задатчик сигнала возраста животного или птицы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам задатчика сигнала нормативной дозы кормосмеси на следующие сутки выращивания, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки, второй вход которого подключен к выходу блока задатчиков сигналов, а выходы вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки подключены к соответствующим входам блока задатчиков сигналов экономически оптимальных доз кормов, выходы которого соединены с соответствующими первыми неинвертирующими входами блока схем сравнения, к соответствующим вторым инвертирующим входам которого подключены выходы блока задатчиков сигналов ресурсов наборов кормов, а выходы блока схем сравнения соединены с соответствующими входами блока дозаторов кормов, выход которого подключен к входу смесителя, на выходе которого формируется экономически оптимальная кормосмесь на следующие сутки, при этом в устройство введены задатчик сигнала вида критерия оптимизации, блок формирователей управляющих сигналов или интерфейс Лица, Принимающего Решение, измеритель сигнала расхода кормосмеси, задатчик сигнала расчетной дозы кормосмеси и блок задатчиков сигналов коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животного или птицы, выходы и вход которого подключены соответственно к третьим соответствующим входам вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки и к первому выходу блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, второй выход которого через задатчик сигнала вида критерия оптимизации соединен с четвертым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки, выход и вход задатчика сигнала расчетной дозы кормосмеси подключены соответственно к пятому входу вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки и к третьему выходу блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, а вход блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, подключен к выходу измерителя сигнала расхода кормосмеси.The technical result is achieved by the fact that the device for compiling, according to various criteria, the optimization of the economically best fodder ration and preparation of the economically best fodder mixture with information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of loss of their productivity, contains a signal generator of the type of animal or bird and a signal generator of the age of the animal or birds, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the setter of the signal of the standard dose of feed mixture for the following ducks whose output is connected to the first input of the ration ration optimization computing unit on the next day, the second input of which is connected to the output of the signal conditioning unit, and the outputs of the ration optimization computing unit on the next day are connected to the corresponding inputs of the economically optimal feed dose adjustment unit, the outputs of which connected to the corresponding first non-inverting inputs of the block comparison circuits, to the corresponding second inverting inputs of which the outputs of the block are connected feed signal setters, and the outputs of the comparison circuit block are connected to the corresponding inputs of the feed metering unit, the output of which is connected to the mixer input, at the output of which an economically optimal feed mixture is formed on the next day, and a signal generator of the optimization criterion type, shaper block, is introduced into the device control signals or the interface of the Decision Maker, meter of the feed mixture signal, setpoint of the calculated dose of the feed mixture and the unit of the set of signal transmitters coefficients of loss functions of the estimated productivity of an animal or bird, the outputs and input of which are connected respectively to the third corresponding inputs of the diet optimization optimization computing unit on the next day and to the first output of the control signal conditioner unit or the Decision Maker’s interface, the second output of which through the signal generator of the optimization criterion type connected to the fourth input of the ration optimization optimization computing unit for the next day, the output and input of the setter of the calculated dose signal to the feed and are respectively connected to the fifth input of the computing unit optimize ration for the next day and to the third output of the block control signals or Persons interface, make decisions and input of the block control signal interface or the decision makers, is connected to the output signal kormosmesi flow meter.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером. В техническом решении работы устройства используется новая модель рациона, в которой вместо жестких ограничений на содержание в рационе компонентов питания (традиционно используемых в энергетических расчетах по оптимизации рационов и кормосмесей) введены более общие экономические показатели рационов и кормосмесей. Это прибыль, уровень рентабельности, общая сбалансированность (оцениваемая по уровню потерь животноводческой продукции), обеспечиваемая продуктивность, оплата корма продукцией, конверсия корма и др. Показатели эффективности рациона:The essence of the invention is illustrated by example. In the technical solution of the device’s operation, a new diet model is used, in which instead of strict restrictions on the content of food components in the diet (traditionally used in energy calculations to optimize diets and feed mixtures), more general economic indicators of diets and feed mixtures are introduced. These are profit, profitability level, general balance (estimated by the level of livestock production losses), provided productivity, payment for feed by products, feed conversion, etc. Diet efficiency indicators:

- прибыль, обеспечиваемая рационом- profit provided by the diet

- уровень рентабельности рациона- the level of profitability of the diet

- сбалансированность рациона

- balanced diet

где ПР - прибыль, обеспечиваемая рационом; С^Б _прод - стоимость продукции, которая может быть получена от животного при полностью сбалансированном рационе, приведенная к одним суткам; П_дисб - потери, вызываемые дисбалансом рациона; С_рац - стоимость рациона.where PR is the profit provided by the diet; With ^B _prod - the cost of products that can be obtained from the animal with a completely balanced diet, reduced to one day; P _disb - losses caused by an imbalance in the diet; With _rat - the cost of the diet.

Полностью сбалансированный рацион характеризуется значением СБ=100%, а наличие дисбаланса по компонентам питания и соотношениям, приводящее к потерям, снижает этот показатель. Введенные показатели позволяют оценивать и сравнивать рационы и кормосмеси с разных хозяйственных позиций и обеспечивают возможность использования одинаковых правил их оценки разными специалистами. Новый подход к оптимизации рационов и кормосмесей позволяет использовать до десяти разных по смыслу критериев оптимизации, настраивая процесс кормления животных и птицы таким образом, чтобы добиваться максимальной эффективности производства при различных технических, технологических, производственных и экономических ситуациях. Экономические показатели рациона. Стоимость рациона:A fully balanced diet is characterized by SB = 100%, and the presence of an imbalance in nutrition components and ratios, leading to losses, reduces this indicator. The introduced indicators allow you to evaluate and compare diets and feed mixtures from different economic positions and provide the ability to use the same rules for their evaluation by different specialists. A new approach to optimizing diets and feed mixtures allows using up to ten optimization criteria that are different in meaning, adjusting the process of feeding animals and poultry in such a way as to achieve maximum production efficiency in various technical, technological, industrial and economic situations. Economic indicators of the diet. Diet Cost:

где С_рац - общая стоимость кормов, входящих в рацион (стоимость рациона); C_кормаj - стоимость j-гo корма в рационе; С_кормаj=Ц_пj×x_j при x_j ∈ [0, М_плj]; С_кормаj=Ц_пj×M_плj+Ц_зj×(x_j-М_плj), при х_j∈(M_плj, M_максj]; Ц_пj - цена имеющегося в наличии («планового») j-гo корма; Ц_зj- «кассовая» цена j-гo корма для случая его закупки; M_плj - план расходования j-гo корма на одну гол. в сутки; M_максj - максимально допустимое содержание j-гo корма в рационе. Под «кассовой» ценой корма понимается сумма цены закупки корма и накладных расходов предприятия, связанных с закупкой. Сбалансированность рациона корма:where C _rat - the total cost of feed included in the diet (the cost of the diet); C _feed j is the cost of j-th feed in the diet; _{Feed j} = C _{n j} × x _j for x _j ∈ [0, M _PLj ]; From _{feed j} = C _pj × M _plj + C _zj × (x _j -M _plj ), for x _j ∈ (M _plj , M _maxj ]; C _pj is the price of the available (“planned”) j-th feed; Ts _zj is the “cash” price of j-th feed for the case of its purchase; M _PLj is the plan for spending j-th feed per goal per day; M _maxj is the maximum allowable content of j-th feed in the diet. the sum of the purchase price of feed and the overhead costs associated with the purchase of the enterprise is understood.

где СБ - сбалансированность рациона; С^Б _прод - стоимость продукции, которая может быть получена от животного или птицы за одни сутки при полностью сбалансированном рационе; П_дисб - общие потери продукции, вызываемые дисбалансом рациона. Прибыль:

where SB is the balance of the diet; With ^B _prod - the cost of products that can be obtained from an animal or bird in one day with a completely balanced diet; P _disb - total loss of production caused by an imbalance in the diet. Profit:

где ПР - прибыль, обеспечиваемая рационом; П_корм - потери, возникающие из-за нарушения плана расходования кормов. Рентабельность:

where PR is the profit provided by the diet; P _feed - losses arising from a violation of the feed consumption plan. Profitability:

где Р - уровень рентабельности рациона; П_цж - потери по ценности животного, вызываемые дисбалансом рациона.where P is the level of profitability of the diet; P _CJ - loss in value of the animal caused by an imbalance in the diet.

Обеспечиваемая рационом продуктивность:

Productivity provided by the diet:

где ПРОД_об - суточная продуктивность животного, обеспечиваемая рационом; П_прод - потери по продуктивности животного, вызываемые дисбалансом рациона; Ц_прод - цена единицы продукции.where PROD _about - the daily productivity of the animal, provided by the diet; P _prod - losses in animal productivity caused by an imbalance in the diet; C _prod - unit price.

Критерии оптимизации рациона. Criteria for optimizing the diet .

Максимальная прибыль: П+С_рац→min. Maximum profit: P + C _rac → min.

Максимальная рентабельность: Р→max. Maximum profitability: P → max.

Максимальная сбалансированность: П - П_корм→min, где П - суммарные потери по продуктивности, по здоровью, по воспроизводству поголовья в результате дисбаланса кормов и по хозяйству П_корм, в результате отклонений расходования кормов от плана; П_корм - хозяйственные потери, вызываемые отклонениями расходования кормов от плана:Maximum balance: P - P _feed → min, where P - total losses in productivity, health, livestock reproduction as a result of feed imbalance and household P _feed , as a result of deviations of feed consumption from the plan; P _feed - economic losses caused by deviations in the expenditure of feed from the plan:

где y_j(a_j) - потери, возникающие из-за нарушения планового расходования j-гo корма; a_j=(x_j/x_плj); х_плj - плановый расход j-гo корма.where y _j (a _j ) - losses arising from a violation of the planned expenditure of j-th feed; a _j = (x _j / x _plj ); x _PLJ - the planned consumption of j-th feed.

Максимальная продуктивность: П_прод→min - при оптимизации рациона по критерию «максимальная продуктивность» минимизируются потери по продуктивности. Максимальная сохранность животного: П_цж→min - критерий «максимальная сохранность животного» выражается через минимизацию потерь по ценности животного. Максимальная прибыль при заданной сбалансированности:Maximum productivity: P _prod → min - when optimizing the diet by the criterion “maximum productivity”, losses in productivity are minimized. Maximum safety of the animal: П _ЦЖ → min - the criterion “maximum safety of the animal” is expressed through minimization of losses in the value of the animal. Maximum profit with a given balance:

где С^Б _рац - сбалансированность рациона; СБ - требуемая сбалансированность рациона.where C ^B _rat - the balance of the diet; SB - the required balance of the diet.

«Максимальная прибыль при заданной сбалансированности» обеспечивает достижение максимальной прибыли рациона при сбалансированности не ниже заданной.“Maximum profit with a given balance” ensures that the maximum profit of the diet is achieved with a balance not lower than a given one.

Максимальная прибыль при стоимости рациона не выше заданной:Maximum profit with a ration value not higher than a given:

где С_рац - стоимость рациона; С_{рац зад} - заданная стоимость рациона. «Максимальная прибыль при стоимости рациона не выше заданной» обеспечивает достижение максимальной прибыли рациона при стоимости кормов не выше заданной.where C _rat - the cost of the diet; With _{rat ass} - the set value of the diet. “Maximum profit with a ration value not higher than a given” ensures the achievement of a maximum profit margin with a feed cost not higher than a given.

Максимальная сбалансированность при заданной стоимости рациона: П - П_корм→min при С_рац ≤С_{рац зад}, ^_ обеспечивает достижение максимальной сбалансированности рациона при стоимости кормов не выше заданной.Maximum balanced diet at a predetermined value: P - P → min _feed at C ≤S _{rac rac backside} ^_ achieves maximum balanced diet when feed costs are not higher than the predetermined.

Максимальная рентабельность при заданной сбалансированности Р→max при С^Б _рац→СБ, - обеспечивает достижение максимальной рентабельности рациона при сбалансированности рациона не ниже заданной.The maximum profitability at a given balance P → max at C ^B _rat → SB, - ensures the achievement of maximum profitability of the diet with a balanced diet not lower than the specified.

Минимальная стоимость рациона при заданной сбалансированности: С_рац→min при С^Б _рац≥СБ, - минимизирует стоимость рациона при сбалансированности рациона не ниже заданной.The minimum cost of the diet with a given balance: C _rac → min with C ^B _rac ≥ SB, - minimizes the cost of the diet with a balanced diet not lower than the specified.

Минимальная стоимость рациона при продуктивности не ниже заданной: С_рац→min при ПРОД_об≥ПРОД_зад, где ПРОД_зад - заданная продуктивность. «Минимальная стоимость рациона при продуктивности не ниже заданной» минимизирует стоимость рациона при обеспечении продуктивности животного не ниже заданной Пользователем.The minimum cost of the diet for productivity is not lower than the specified: C _rac → min for PROD _about ≥ProD _ass , where the PROD _ass is the specified productivity. "The minimum cost of the diet with productivity not lower than the set" minimizes the cost of the diet while ensuring the productivity of the animal is not lower than the one set by the User.

Минимальная стоимость рациона при ограничениях на питательность: C_paц→min при (кп_iмин≤кп_i≤кп_iмакс). Здесь кп_i - содержание i-гo компонента питания в рационе (I∈[1, N]); КП_iмин - минимально допустимое содержание в рационе i-гo компонента питания; КП_iмакс - максимально допустимое содержание в рационе i-гo компонента питания; N - количество нормируемых компонентов питания. «Минимальная стоимость рациона при ограничениях на питательность» минимизирует стоимость рациона при учете ограничений на содержание в рационе компонентов питания, указываемых Пользователем.The minimum cost of the diet with nutritional restrictions: C _paс → min at ( _CP imin _≤ CP _i ≤ _{CP imax} ). Here, kp _i is the content of the ith food component in the diet (I∈ [1, N]); KP _imin - the minimum allowable content of the i-th nutrition component in the diet; KP _imax - the maximum allowable content in the diet of the i-th nutrition component; N is the number of normalized nutrition components. "The minimum cost of the diet with nutritional restrictions" minimizes the cost of the diet when taking into account the restrictions on the content of dietary components specified by the User.

Максимальная прибыль при продуктивности не ниже заданной: П+С_рац→min при ПРОД_об≥ПРОД_зад; обеспечивает достижение максимальной прибыли рациона при продуктивности не ниже заданной.Maximum profit with productivity not lower than the set: P + C _rac → min with PROD _about ≥ProD _ass ; ensures the achievement of the maximum profit of the diet with productivity not lower than the specified.

Максимальная прибыль при заданной продуктивности П+С_рац→min при (ПРОД_зад-Δ)≤ПРОД_об≤(ПРОД_зад+Δ), где Δ - задаваемая точность обеспечения требуемой продуктивности. «Максимальная прибыль при заданной продуктивности» обеспечивает максимальную прибыль рациона при продуктивности, соответствующей заданной с точностью±Δ.The maximum profit at a given productivity P + C _rac → min at (PROD _ass- Δ) ≤ PROD _about ≤ (PROD _ass + Δ), where Δ is the specified accuracy to ensure the required productivity. "Maximum profit at a given productivity" provides the maximum profit of the diet with productivity corresponding to the given accuracy ± Δ.

Максимальная сохранность животного при продуктивности не ниже заданной: П_цж→min при ПРОД_об≥ПРОД_зад; обеспечивает максимальную сохранность животного при продуктивности не ниже заданной.The maximum preservation of the animal with a productivity of not lower than the specified: P _CJ → min with PROD _about ≥ PROD _ass ; provides maximum safety of the animal with productivity not lower than the specified.

Минимальная стоимость рациона при заданной продуктивности: С_рац→min при П_прод≤П_{прод зад} обеспечивает минимум стоимости рациона при продуктивности не ниже заданной.The minimum cost of the diet for a given productivity: C _rac → min at P _prod ≤P _{prod back} provides a minimum cost of the diet for productivity not lower than the specified.

Максимальная рентабельность при продуктивности не ниже заданной: Р→max при ПРОД_об≥ПРОД_зад; обеспечивает максимальную рентабельность рациона при продуктивности не ниже заданной.The maximum profitability with productivity not lower than the given: P → max with PROD _about ≥ProD _ass ; provides the maximum profitability of the diet with productivity not lower than the set.

Например, в достаточно широко распространенной на сельскохозяйственных предприятиях компьютерной программе «КОРАЛЛ - Кормление» при оптимизации кормосмеси в отличие от традиционного подхода минимизируется не только стоимость кормов, но и потери, вызываемые дисбалансом рационов - снижение продуктивности и ухудшение здоровья птицы.For example, in the CORAL - Feeding computer program, which is quite widespread at agricultural enterprises, when optimizing feed mixtures, in contrast to the traditional approach, not only the cost of feed is minimized, but also the losses caused by an imbalance in diets — reduced productivity and poor bird health.

Современная наука не дает однозначного систематизированного описания зависимостей снижения продуктивности и качества птицы (включая показатели воспроизводства) от несбалансированного кормления. Известны лишь разрозненные данные о результатах отдельных исследований, которые часто существенно разнятся между собой. В то же время в практике балансирования рационов важно знать не только нормы кормления, но и потери, возникающие из-за отклонения от норм отдельных компонентов питания и нормируемых соотношений, так как в реальных условиях производства добиться полной сбалансированности рационов часто не удается. При этом возникает необходимость выбирать «лучшую» кормосмесь из ряда несбалансированных. Для оптимизации кормосмесей, учитывающей влияние дисбаланса в питании птицы на показатели производства, необходимо математическое описание зависимостей снижения эффективности кормления от дисбаланса каждого элемента, характеризующего питательность рациона.Modern science does not provide an unambiguous systematic description of the dependencies of the decline in productivity and quality of poultry (including reproduction rates) from unbalanced feeding. Only scattered data on the results of individual studies are known, which often differ significantly among themselves. At the same time, in the practice of balancing rations, it is important to know not only the norms of feeding, but also the losses arising from deviations from the norms of individual nutrition components and normalized ratios, since in real production conditions it is often not possible to achieve a complete balance of rations. In this case, there is a need to choose the "best" feed mixture from a number of unbalanced ones. To optimize feed mixtures, taking into account the effect of imbalance in poultry nutrition on production indicators, a mathematical description of the dependencies of reducing feeding efficiency on the imbalance of each element characterizing the nutritional value of the diet is necessary.

В указанной для примера компьютерной программе «КОРАЛЛ - Кормление» реализована процедура формализации и уточнения рассматриваемых зависимостей по каждому нормируемому компоненту и соотношению на основе экспериментальных данных, знаний и интуиции специалистов, заключающаяся в следующем.In the computer program “CORALL - Feeding” indicated for the example, the procedure for formalizing and refining the dependencies under consideration for each normalized component and ratio based on experimental data, knowledge and intuition of specialists is implemented, which consists in the following.

1. Зависимости снижения продуктивности, здоровья и показателей воспроизводства птицы, обуславливаемые отклонениями от нормы в рационе компонентов питания и соотношений, определены как функции потерь по продуктивности, ценности животных и воспроизводству.1. Dependences of decreased productivity, health and reproduction rates of birds, due to deviations from the norm in the diet of nutrition components and ratios, are defined as functions of losses in productivity, animal value and reproduction.

2. Исходя из природы возникновения потерь, сформулированы следующие требования к виду функций потерь:2. Based on the nature of the occurrence of losses, the following requirements are formulated for the type of loss functions:

- непрерывность;- continuity;

- неотрицательность;- non-negativity;

- монотонность: левая ветвь зависимости относительно оптимальной нормы невозрастающая, правая ветвь - неубывающая;- monotony: the left branch of the dependence on the optimal norm is non-increasing, the right branch is non-decreasing;

- нелинейность (в общем случае);- nonlinearity (in the general case);

- отсутствие потерь при соответствии значения компонента питания или соотношения норме;- the absence of losses when the value of the power component or the ratio is normal;

- возможность существования в окрестности нормы зоны нечувствительности (отсутствие потерь при отклонениях значения компонента питания или соотношения от нормы).- the possibility of the existence in the vicinity of the norm of the dead band (no loss due to deviations of the value of the nutrition component or the ratio from the norm).

Примеры видов функций потерь даны на фиг. 1.Examples of kinds of loss functions are given in FIG. one.

3. Разработано общее математическое описание функций потерь, удовлетворяющее сформулированным требованиям.3. A general mathematical description of the loss functions that satisfies the formulated requirements has been developed.

4. На основе опубликованных данных, экспертных оценок и общего математического описания функций потерь разработаны частные уравнения для оценки потерь по продуктивности, ценности птицы и воспроизводству для всех нормируемых компонентов питания и соотношений дифференцировано по видам и группам птицы.4. Based on published data, expert estimates, and a general mathematical description of loss functions, particular equations have been developed for estimating losses in productivity, poultry value, and reproduction for all normalized nutrition components and ratios, differentiated by species and groups of birds.

5. Для уточнения найденных зависимостей по новым данным зоотехнической науки и экспертным оценкам специалистов разработано программное обеспечение, позволяющее Пользователю программы «КОРАЛЛ - Кормление птицы» графически в диалоговом режиме вносить необходимые корректировки.5. To clarify the found dependencies according to new data from zootechnical science and expert evaluations of specialists, software has been developed that allows the user of the CORAL - Feeding Poultry program to make the necessary corrections graphically in the dialogue mode.

Система формализации знаний специалистов о функциях потерь представляет собой средство графического отображения и корректировки этих зависимостей на экране компьютера и компьютерной программы, автоматически переводящей создаваемые графики в формульные записи. Для отображения знаний по данному вопросу Специалисту (Лицу, Принимающему Решение) предоставляются средства «рисования» на экране монитора зависимостей, подобных изображенным на фиг. 1. «Рисование» графиков выполняется в диалоговом режиме посредством задания значений шести коэффициентам:The system of formalizing the knowledge of specialists about the loss functions is a means of graphically displaying and adjusting these dependencies on a computer screen and a computer program that automatically translates the created graphs into formula entries. To display knowledge on this issue, Specialists (Decision Makers) are provided with means of “drawing” dependencies on the monitor screen, similar to those shown in FIG. 1. "Drawing" of the graphs is performed in the dialogue mode by setting values to six coefficients:

- «Зона нечувствительности», «Крутизна» и «Нелинейность» для зоны «Меньше нормы» - с помощью этих коэффициентов задается конкретный вид левой ветви функции потерь;- “Dead zone”, “Slope” and “Non-linearity” for the “Less than normal” zone - using these coefficients a specific view of the left branch of the loss function is set;

- «Зона нечувствительности», «Крутизна» и «Нелинейность» для зоны «Больше нормы» - с помощью этих коэффициентов задается конкретный вид правой ветви функции потерь.- “Dead zone”, “Slope” and “Non-linearity” for the “More than normal” zone - using these coefficients, a specific view of the right branch of the loss function is specified.

Диалоговое окно, в котором задаются значения коэффициентов, показано на фиг. 2 (задание функций потерь по продуктивности и ценности птицы для компонента питания «Кальций»). Коэффициентами «Зона нечувствительности» задается зона на оси «Отклонение от Нормы», при нахождении в которой значений компонента кормосмеси потери не возникают. Коэффициенты «Крутизна» определяют пропорциональность между отклонениями компонента кормосмеси от нормы и возникающими из-за этого потерями. Коэффициентами «Нелинейность» задается нелинейность функции потерь. В полях «Рекомендуемые» диалогового окна приведены предварительно установленные значения, к которым всегда можно вернуться с помощью экранной кнопки «Копировать рекомендуемые значения в устанавливаемые». Графическое изображение функции потерь можно увидеть, щелкнув на экранной кнопке «График». На основе количественного учета влияния дисбаланса рациона на эффективность кормления в программе «КОРАЛЛ - Кормление» вычисляются показатели:A dialog box in which coefficient values are set is shown in FIG. 2 (assignment of loss functions by productivity and poultry value for the Calcium nutrition component). The coefficients “Dead band” sets the zone on the axis “Deviation from the Norm”, when the values of the feed mixture component are found, there are no losses. The “Slope” coefficients determine the proportionality between deviations of the feed mixture component from the norm and losses resulting from this. Coefficients "Nonlinearity" sets the nonlinearity of the loss function. The “Recommended” fields of the dialog box show the preset values, which you can always return to using the “Copy recommended values to set” screen button. A graphic image of the loss function can be seen by clicking on the “Graph” button. Based on a quantitative account of the influence of diet imbalance on feeding efficiency, the following indicators are calculated in the CORAL-Feeding program:

- общая сбалансированность кормосмеси;- general balance of feed mixtures;

- прибыль, обеспечиваемая килограммом кормосмеси;- profit provided by a kilogram of feed mixture;

- рентабельность применения кормосмеси,- the profitability of the feed mixture,

а также ряд других технико-экономических показателей.as well as a number of other technical and economic indicators.

Новые показатели используются для оптимизации кормосмесей. Наилучшей по сбалансированности признается кормосмесь, при кормлении которой сумма потерь, возникающих из-за отклонения компонентов питания и соотношений от нормы, будет наименьшей. Оптимальной по прибыли будет кормосмесь, применение которой обеспечит максимум прибыли от эксплуатации птицы в данных условиях содержания и обслуживания. Очевидно, что в условиях ограниченного набора кормов при различающихся функциях потерь будут разными и оптимальные кормосмеси. Чем точнее описываются функции потерь, тем более надежными являются результаты оптимизации. Оптимизация кормосмесей без учета потерь, вызываемых отклонениями от нормы компонентов питания и нормируемых соотношений, находит вместо оптимальных кормосмесей (в смысле обеспечения эффективного производства) псевдооптимальные, ведущие к принятию ошибочных управленческих решений по кормлению птицы и формированию кормовой базы предприятия.New indicators are used to optimize feed mixtures. The fodder mixture is recognized as the best in balance, when feeding which the sum of losses arising due to deviation of nutrition components and ratios from the norm will be the smallest. The feed mixture will be optimal in profit, the use of which will ensure maximum profit from the operation of the bird in these conditions of maintenance and service. Obviously, under conditions of a limited set of feeds with different loss functions, the optimal feed mixtures will also be different. The more accurately loss functions are described, the more reliable are the optimization results. Optimization of feed mixtures without taking into account losses caused by deviations from the norm of nutrition components and normalized ratios finds instead of optimal feed mixtures (in the sense of ensuring efficient production) pseudo-optimal ones, leading to the adoption of erroneous managerial decisions on feeding poultry and forming the forage base of the enterprise.

Главной отличительной особенностью методики является то, что в ней впервые учитываются потери по продуктивности, воспроизводству и ценности животного, вызываемые отклонениями питательности рациона от норм кормления.The main distinguishing feature of the technique is that it first takes into account losses in productivity, reproduction and animal values caused by deviations in the nutritional value of the diet from the norms of feeding.

Под потерями по продуктивности (или упущенной прибылью) понимается стоимость продукции, недополученной из-за несбалансированности кормления.Losses in productivity (or lost profits) are understood as the cost of products not received due to unbalanced feeding.

Потери по воспроизводству отражают снижение качества или потерю приплода, удлинение цикла воспроизводства, вызываемых неполноценностью кормления.Losses in reproduction reflect a decrease in quality or loss of offspring, lengthening of the reproduction cycle caused by inferiority of feeding.

Потери ценности животного выражаются следующими факторами: необратимая потеря продуктивных и племенных качеств; возникновение болезней, вызванных неправильным кормлением; сокращение срока эксплуатации.Losses of animal value are expressed by the following factors: irreversible loss of productive and breeding qualities; the occurrence of diseases caused by improper feeding; shortened life.

Реально зависимость каждого вида потерь, вызываемых отклонением содержания в рационе компонента питания (КП) от нормы, выражается кривой вида, показанного на фиг. 3. При содержании компонента питания в рационе, равном норме, потерь нет (точка КП_Н). Если же содержание компонента питания в рационе отклоняется от нормы, возникают потери, которые монотонно возрастают по мере увеличения дисбаланса. При традиционном решении задачи оптимизации рациона эта зависимость потерь от дисбаланса не отслеживается. Вместо этого на каждый компонент питания задается интервал допустимых значений от КП_мин до КП_макс. Тем самым принимается, что на этом интервале все значения компонента питания одинаково допустимы, а за границами интервала - абсолютно недопустимы. Перевод этого формального условия на смысловое толкование означает: «в интервале [КП_мин, КП_макс] потери из-за отклонения компонента питания от нормы (КП_н) не возникают, а за границами интервала они сразу возрастают до бесконечности», что противоречит реальной природе потерь. С позиций экономической оптимизации рационов введение интервала допустимых значений компонента питания предопределяет погрешности, отображенные на фиг. 3 заштрихованными областями. В этом и заключается формализация знаний специалистов при задании ими вида функций потерь продуктивности животных и птицы. Так осуществляется подход к формализации оценок учеными и специалистами влияния дисбаланса рационов по каждому нормируемому компоненту и соотношению на продуктивность и здоровье сельскохозяйственной птицы, на показатели воспроизводства.In reality, the dependence of each type of loss caused by the deviation of the content of the nutrition component (KP) in the diet from the norm is expressed by the curve of the type shown in FIG. 3. When the content of the nutrition component in the diet is equal to the norm, there are no losses (point KP _N ). If the content of the nutrition component in the diet deviates from the norm, there are losses that increase monotonically as the imbalance increases. In the traditional solution of the ration optimization problem, this dependence of losses on imbalance is not monitored. Instead, an interval of permissible values from KP _min to KP _max is set for each power component _. Thus, it is assumed that at this interval all the values of the power component are equally valid, and beyond the boundaries of the interval are absolutely unacceptable. Translation of this formal condition into a semantic interpretation means: “in the interval [KP _min , KP _max ], losses due to deviation of the nutrition component from the norm (KP _n ) do not occur, and beyond the boundaries of the interval they immediately increase to infinity”, which contradicts the real nature losses. From the standpoint of economic ration optimization, the introduction of an interval of allowable values of the nutrition component predetermines the errors displayed in FIG. 3 shaded areas. This is the formalization of the knowledge of specialists when they set the form of the functions of the loss of productivity of animals and birds. Thus, an approach to formalizing estimates by scientists and specialists of the effect of an imbalance of diets for each standardized component and the ratio on the productivity and health of poultry, on reproduction rates is carried out.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4. На фиг. 1 показаны примеры функций потерь продуктивности поголовья. На фиг. 2 изображено диалоговое окно коррекции функций потерь. На фиг. 3 дана иллюстрация потерь продуктивности животных и птицы, вызываемых отклонением от нормы содержания в рационе компонента питания [см. Лукьянов П.Б. Система поддержки принятия решений для оптимизации оперативного управления экономикой производства животноводческой продукции. Автореф. Дисс…докт.эконом. наук. - М.: РГАУ-ТСХА, 2011. - 46 с.].The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4. In FIG. 1 shows examples of livestock productivity loss functions. In FIG. 2 shows a dialog box for correction of loss functions. In FIG. Figure 3 illustrates the loss of productivity of animals and birds caused by a deviation from the norm of the content of the nutrition component in the diet [see Lukyanov P.B. Decision support system for optimizing the operational management of the economy of livestock production. Abstract. Diss ... Doctor of Economics. sciences. - M .: RGAU-TSHA, 2011. - 46 p.].

На фиг. 4 приведена функциональная схема устройства составления по различным критериям оптимизации экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности: 1 - задатчик сигнала вида животного или птицы; 2 - задатчик сигнала возраста животного или птицы; 3 - задатчик сигнала нормативной дозы кормосмеси на следующие сутки выращивания; 4 - вычислительный блок оптимизации рациона на следующие сутки; 5 - блок задатчиков сигналов; 6 - блок задатчиков сигналов экономически оптимальных доз кормов; 7 - блок задатчиков сигналов ресурсов наборов кормов; 8 - блок схем сравнения; 9 - блок дозаторов кормов; 10 - смеситель; 11 - экономически оптимальная кормосмесь на следующие сутки выращивания; 12 - задатчик сигнала вида критерия оптимизации; 13 - блок формирователей управляющих сигналов (интерфейс Лица, Принимающего решение), 14 - измеритель сигнала расхода кормосмеси (за текущие сутки выращивания); 15 - задатчик сигнала расчетной дозы кормосмеси, 16 - блок задатчиков сигналов коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животного или птицы.In FIG. Figure 4 shows a functional diagram of a device for compiling, according to various criteria, the optimization of the economically best fodder ration and preparation of the economically best fodder mixture when there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of the loss of their productivity: 1 - signal generator of the type of animal or bird; 2 - signal generator of the age of the animal or bird; 3 - signal generator of the standard dose of feed mixture on the next day of cultivation; 4 - computing unit for optimizing the diet for the next day; 5 - a block of signal setters; 6 - block adjusters signals economically optimal doses of feed; 7 is a block of feed setters for feed set resources; 8 - block comparison schemes; 9 - block feed dispensers; 10 - mixer; 11 - economically optimal feed mixture on the next day of cultivation; 12 - signal generator type optimization criterion; 13 - block of control signal generators (interface of the Decision Maker), 14 - meter of the feed mixture flow signal (for the current day of cultivation); 15 - signal adjuster of the estimated dose of the feed mixture; 16 — block of signal adjusters of the coefficients of the loss function coefficients of the estimated productivity of the animal or bird.

Устройство составления по различным критериям оптимизации экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности содержит задатчик сигнала вида животного или птицы 1 и задатчик сигнала возраста животного или птицы 2, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам задатчика сигнала нормативной дозы кормосмеси на следующие сутки выращивания 3, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4, второй вход которого подключен к выходу блока задатчиков сигналов 5, а выходы вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4 подключены к соответствующим входам блока задатчиков сигналов экономически оптимальных доз кормов 6, выходы которого соединены с соответствующими первыми неинвертирующими входами блока схем сравнения 8, к соответствующим вторым инвертирующим входам которого подключены выходы блока задатчиков сигналов ресурсов наборов кормов 7, а выходы блока схем сравнения 8 соединены с соответствующими входами блока дозаторов кормов 9, выход которого подключен к входу смесителя 10, на выходе которого формируется экономически оптимальная кормосмесь на следующие сутки 11, при этом в устройство введены задатчик сигнала вида критерия оптимизации 12, блок формирователей управляющих сигналов (интерфейс Лица, Принимающего Решение) 13, измеритель сигнала расхода кормосмеси 14, задатчик сигнала расчетной дозы кормосмеси 15 и блок задатчиков сигналов коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животного или птицы 16, выходы и вход которого подключены соответственно к третьим соответствующим входам вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4 и к первому выходу блока формирователей управляющих сигналов (интерфейса Лица, Принимающего Решение) 13, второй выход которого через задатчик сигнала вида критерия оптимизации 12 соединен с четвертым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4, выход и вход задатчика сигнала расчетной дозы кормосмеси 14 подключены соответственно к пятому входу вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4 и к третьему выходу блока формирователей управляющих сигналов (интерфейса Лица, Принимающего Решение) 13, а вход блока формирователей управляющих сигналов (интерфейса Лица, Принимающего Решение) 13 подключен к выходу измерителя сигнала расхода кормосмеси 14.A device for compiling, according to various criteria, the optimization of the economically best fodder ration and preparation of the economically best fodder mixture when there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of losses in their productivity, contains a signal generator of the species of animal or bird 1 and a signal generator of the age of the animal or bird 2, the outputs of which connected respectively to the first and second inputs of the setter of the signal of the standard dose of feed mixture on the next day of cultivation 3, the output of which is connected n with the first input of the diet optimization optimization computing unit on the next day 4, the second input of which is connected to the output of the signal adjuster unit 5, and the outputs of the ration optimization computing unit on the next day 4 are connected to the corresponding inputs of the economically optimal feed dose adjusting unit 6, the outputs of which are connected with the corresponding first non-inverting inputs of the block of the comparison circuits 8, to the corresponding second inverting inputs of which the outputs of the set of signal setters of the resource resources are connected the feed ditch 7, and the outputs of the block of the comparison circuits 8 are connected to the corresponding inputs of the feed metering unit 9, the output of which is connected to the input of the mixer 10, the output of which forms an economically optimal feed mixture on the next day 11, while a signal encoder of the form of optimization criterion 12 is introduced into the device , a block of drivers of control signals (interface of the Decision Maker) 13, a meter for the signal of the feed mixture 14, a signal generator for the calculated dose of the feed mixture 15 and a block of signal generators of the coefficients of the sweat functions l the estimated productivity of the animal or bird 16, the outputs and input of which are connected respectively to the third corresponding inputs of the diet optimization optimization computing unit on the next day 4 and to the first output of the control signal conditioning unit (Decision Maker's interface) 13, the second output of which is via a signal pickup of the form optimization criterion 12 is connected to the fourth input of the ration optimization optimization computing unit on the next day 4, the output and input of the setter of the estimated dose of feed mixture 14 are connected respectively On the next day 4 and to the third output of the control signal conditioning unit (Decision maker interface) 13, and the input of the control signal conditioning unit (Decision maker interface) 13 is connected to the output of the feed mixture signal meter fourteen.

Работа устройства автоматизации при задании собственно различных критериев оптимизации (или целевых функций результативности, эффективности) составления рационов кормосмесей в целом аналогична работе устройства по прототипу и заключается в автоматизированном выборе экономически наилучшего рациона кормосмеси. Управление приготовлением экономически наилучшей кормовой смеси происходит при наличии информации о потреблении ими кормосмеси, причем одновременно и по различным критериям оптимизации, в том числе по выбранному критерию экономической эффективности.The operation of the automation device when setting actually different optimization criteria (or target functions of effectiveness, efficiency) of compiling feed mixtures is generally similar to the operation of the device according to the prototype and consists in the automated selection of the economically best feed mixture ration. Management of the preparation of the economically best feed mixture occurs when there is information about their consumption of feed mixture, and at the same time according to various optimization criteria, including the selected criterion of economic efficiency.

Устройство составления по различным критериям оптимизации экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности производит следующие известные действия: задание дозы расхода кормосмеси в зависимости от вида и возраста поголовья, вычисление стоимости затрат на израсходованные корма в зависимости от заданной дозы расхода кормосмеси, вычисление расчетной стоимости продукции данной партии животных или птицы в зависимости от возраста поголовья, измерение и задание дозы расхода каждого корма из набора кормов кормосмеси, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима дозирования каждого корма из набора кормов кормосмеси по результату сравнения, стоимость затрат на израсходованный каждый корм из набора кормов кормосмеси вычисляют в зависимости от дозы расхода каждого корма из набора кормов кормосмеси, формируют сигналы величин доз расхода корма из набора кормов в кормосмеси, изменяют сформированные сигналы величин доз расхода корма из набора кормов в кормосмеси в диапазоне от нуля до технологически допустимого их наибольшего значения или до реально достижимого ресурсного значения дозы расхода этого корма из набора кормов в кормосмеси на предприятии, причем в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины дозы расхода корма из набора кормов в кормосмеси вычисляют суммарную стоимость дозы расхода кормосмеси, при получении соответствующего наивысшему приросту прибыли сигнала сформированной величины дозы расхода кормосмеси запоминают сформированные сигналы величин доз расхода корма из набора кормов в кормосмеси на время изменения сигнала сформированной величины дозы расхода кормосмеси в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим ее заданными значениями, сравнивают с запомненным значением измеренную величину дозы расхода корма из набора кормов в кормосмеси и по результату сравнения корректируют режим дозирования ингредиента корма корма из набора кормов в кормосмеси.A device for compiling, according to various criteria, the optimization of the economically best fodder ration and preparation of the economically best fodder mixture when there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of loss of their productivity, performs the following known actions: setting the dose rate of the feed mixture depending on the type and age of the population, calculating the cost the cost of consumed feed depending on a given dose of feed consumption, calculation of the estimated cost of production of a given rtii animals or birds, depending on the age of the livestock, measuring and setting the dose rate of each feed from a set of feed mixtures, comparing the measured and set values, adjusting the dosage of each feed from a set of feed mixtures according to the result of comparison, the cost of spending each feed from a set of feeds feed mixtures are calculated depending on the dose rate of each feed from the feed mixture, the signals of the dose rates of feed from the feed set in the feed mixture are generated, the generated the values of the doses of the feed consumption from the set of feeds in the feed mixture in the range from zero to the technologically permissible maximum value or to the achievable resource value of the dose rate of this feed from the set of feeds in the feed mixture at the enterprise, depending on the value of the variable signal of the generated value of the feed consumption dose from the set of feeds in the feed mixture, the total cost of the feed mixture consumption dose is calculated, upon receipt of the signal of the generated dose value corresponding to the highest profit increase and the feed mixtures store the generated signals of the values of the doses of feed consumption from the feed set in the feed mixture for the time the signal of the generated dose rate of the feed mixture changes in the range between the technologically permissible minimum and maximum set values, the measured value of the dose rate of feed from the feed set to the feed mixture is compared with the stored value according to the comparison result, the dosage regimen of the feed ingredient of the feed set from the feed set in the feed mixture is adjusted.

Устройство осуществляет также новые действия: вычисляют расчетную стоимость продукции данной партии животных или птицы в зависимости от вида поголовья и дополнительно формируют сигналы величин следующих показателей эффективности рациона:The device also carries out new actions: they calculate the estimated cost of production for a given batch of animals or birds, depending on the type of livestock, and additionally generate signals of the following diet efficiency indicators:

- сигнал прибыли, обеспечиваемой рационом, по количественной зависимости- a signal of profit provided by the diet, according to quantitative dependence

- сигнал уровня рентабельности рациона- a signal of the level of profitability of the diet

- сигнал сбалансированности рациона- a signal of a balanced diet

где ПР - сигнал прибыли, обеспечиваемой рационом; С^Б _прод - сигнал стоимости продукции, которая может быть получена от животного при полностью сбалансированном рационе, приведенная к одним суткам; П_дисб - сигнал потерь, вызываемых дисбалансом рациона; С_рац - сигнал стоимости рациона,where PR is the signal of profit provided by the diet; With ^B _prod - a signal of the cost of production that can be obtained from the animal with a completely balanced diet, reduced to one day; P _disb - a signal of losses caused by an imbalance in the diet; With _rat - a signal of the cost of the diet,

- при этом дополнительно корректируют сформированные сигналы величин доз расхода каждого корма из набора кормов в кормосмеси, при получении - соответствующего наивысшему значению сигнала прибыли, обеспечиваемой рационом, или наивысшему значению сигнала уровня рентабельности рациона, или наивысшему значению сигнала сбалансированности рациона - сигнала сформированной величины дозы расхода кормосмеси - запоминают сформированные сигналы величин доз расхода каждого корма из набора кормов в кормосмеси на время изменения сигнала сформированной величины дозы расхода кормосмеси в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим ее заданными значениями, и по результату сравнения дополнительно корректируют режим дозирования корма из набора кормов в кормосмеси, при этом задают сигналы коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животных и типы на следующие сутки выращивания животных и типы и дополнительно корректируют заданные значения сигналов коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животных и птицы на следующие сутки выращивания поголовья, также при этом измеряют сигнал расхода кормосмеси за текущие сутки выращивания, сравнивают его с ранее заданным сигналом расчетной дозы кормосмеси на текущие сутки выращивания поголовья животных или птицы, полученным сигналом сравнения дополнительно корректируют заданное значение сигнала расхода кормосмеси на следующие сутки выращивания поголовья и задают сигнал скорректированной дозы кормосмеси на следующие сутки выращивания животных и птицы.- at the same time, the generated signals of the dose rate values of each feed from the feed set in the feed mixture are further adjusted, upon receipt - corresponding to the highest value of the profit signal provided by the diet, or to the highest value of the signal of the diet profitability level, or to the highest value of the balance signal of the diet - the signal of the generated value of the consumption dose feed mixtures - remember the generated signals of the dose rate values of each feed from a set of feeds in feed mixtures for the time the signal changes the given value of the dose rate of feed mixture in the range between the technologically permissible minimum and maximum given values, and according to the comparison result, the dosage regimen of the feed from the set of feeds in the feed mixture is additionally adjusted, while the signals of the coefficients of the loss functions of the estimated animal productivity and types on the next day of animal rearing and types and additionally correct the set values of the signals of the coefficients of the loss functions of the estimated productivity of animals and birds on the next day the number of feeds, also measure the feed mixture signal for the current day of rearing, compare it with the previously set signal of the calculated dose of feed mixture for the current day of rearing the livestock or poultry, using the comparison signal, additionally adjust the set value of the feed signal for the next day of rearing and set signal of the adjusted dose of feed mixture on the next day of raising animals and birds.

Работа устройства заключается, в том числе, в использовании в качестве вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4, задатчика сигнала вида критерия оптимизации 12 и ряда других блоков устройства - компьютера, на котором проводится имитационное математическое моделирование кормосмесей, в качестве управляющей вычислительной машины (вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки 4) устройства. На фиг. 4 показана связь блока формирователей управляющих сигналов (интерфейса Лица, Принимающего решение) 13 с вычислительным блоком оптимизации рациона на следующие сутки 4 через задатчик сигнала вида критерия оптимизации 12. Это позволяет при необходимости изменять режим работы устройства, заменяя один вид критерия оптимизации другим, причем именно в виде материальных объектов - сигналов, что, соответственно, и отражено на фиг. 1. Функции блока задатчиков сигналов 5 соответствуют действиям прототипа и состоят, в том числе, в задании многочисленных коэффициентов, констант, диапазонов изменения управляющих сигналов и т.п.The operation of the device is, inter alia, to use, as the computing unit for ration optimization on the next day 4, a signal encoder of the form of optimization criterion 12 and a number of other units of the device — a computer on which simulation mathematical modeling of feed mixtures is carried out, as a control computer (computing block ration optimization for the next day 4) device. In FIG. 4 shows the connection of the block of control signal generators (the interface of the Decision Maker) 13 with the ration optimization computer for the next day 4 through the signal adjuster of the form of optimization criterion 12. This allows you to change the operating mode of the device if necessary, replacing one type of optimization criterion with another, more specifically in the form of material objects — signals, which, respectively, is reflected in FIG. 1. The functions of the block of signal setters 5 correspond to the actions of the prototype and consist, including, in the task of numerous coefficients, constants, ranges of control signals, etc.

Структура и функции устройства по сравнению с прототипом существенно изменились и позволяют осуществлять оптимальное (наилучшее) по различным технико-экономическим критериям составление рациона кормления животных птицы в различных технических, технико-технологических, производственных и хозяйственных ситуациях, в том числе в условиях дефицита на предприятии отдельных кормов, входящих в кормосмесь для животных и птицы. Эти указанные и другие ситуации могут также существенно повлиять на рост и развитие организма выращиваемых животных и птицы, что достаточно быстро проявится в снижении их продуктивности, а именно - в уменьшении живой массы по сравнению с заранее рассчитанным значением. Значение заранее рассчитанного суточного прироста живой массы животных и птицы автоматически учитывается при задании коэффициентов функций потерь продуктивности. Также возможно автоматизированное задание этих коэффициентов посредством программируемого управляющего устройства, либо человека-оператора, т.е. специалиста цеха по производству кормов на крупном животноводческом или птицеводческом предприятии (Лица, Принимающего Решение).The structure and functions of the device compared to the prototype have changed significantly and allow optimal (best), according to various technical and economic criteria, preparation of a ration for feeding animal birds in various technical, technical, technological, industrial and economic situations, including in the absence of individual enterprises feed included in the feed mixture for animals and poultry. These indicated and other situations can also significantly affect the growth and development of the organism of farmed animals and birds, which will quickly manifest itself in a decrease in their productivity, namely, in a decrease in live weight compared to a previously calculated value. The value of the previously calculated daily gain in live weight of animals and birds is automatically taken into account when setting the coefficients of the functions of productivity loss. It is also possible to automatically set these coefficients using a programmable control device or a human operator, i.e. specialist of the feed production workshop at a large livestock or poultry enterprise (Decision Maker).

Например, если по каким-либо технико-технологическим причинам животные или птица стали терять свою живую массу, то вид функций потерь должен стать более крутым, т.е. должна возрасти крутизна функций потерь. Это достигается соответствующим изменением коэффициента «Крутизна». После такого изменения производится перерасчет экономически наилучшего рациона кормосмеси на следующие сутки выращивания поголовья, причем с учетом реально возросших потерь живой массы животными или птицей. Наличие в устройстве информации о потреблении кормосмеси животными и птицей, поступающей в блок формирователей управляющих сигналов (интерфейса Лица, Принимающего Решение) 13 от измерителя сигнала расхода кормосмеси за текущие сутки выращивания 14, позволяет в автоматическом режиме учесть реальную суточную дозу потребления животными и птицей кормосмеси.For example, if, for some technical and technological reasons, animals or birds began to lose their live weight, then the form of the loss functions should become steeper, i.e. the steepness of the loss functions should increase. This is achieved by a corresponding change in the "Slope" coefficient. After such a change, the economically best feed mixture is recalculated for the next day of livestock rearing, taking into account the really increased loss of live weight by animals or poultry. The presence in the device of information on the consumption of feed mixture by animals and poultry entering the block of control signal generators (the interface of the Decision Maker) 13 from the meter of the feed consumption signal for the current day of rearing 14 makes it possible to automatically take into account the real daily dose of feed by animals and poultry mixture.

Реальное значение отличия потребленной суточной дозы кормосмеси от заранее заданной суточной дозы кормосмеси автоматически учитывается при задании скорректированной дозы кормосмеси для поголовья на следующие сутки. Также возможно автоматизированное задание скорректированной дозы посредством программируемого управляющего устройства, либо человека-оператора, т.е. специалиста цеха по производству кормов на крупном животноводческом или птицеводческом предприятии (Лица, Принимающего Решение). Например, если по каким-либо технико-технологическим причинам животные или птица стали потреблять больше кормосмеси, то на значение этого увеличения потребления автоматически увеличится расчетная доза кормосмеси на следующие сутки выращивания поголовья. Это, в свою очередь, означает, что в соответствии со способом составления экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей устройство для нового значения дозы кормосмеси составит новый и, вполне возможно, совершенно другой рацион кормосмеси. И это тоже вполне понятно: если поголовье стало потреблять меньше кормосмеси, то новая меньшая ее доза все равно должна восполнить энергетические потребности поголовья, а значит это можно сделать за счет коррекции не только дозы кормосмеси, но и введения поправок в рацион. В противном случае увеличение потребления кормосмеси поголовьем устройство по способу немедленно скорректирует в сторону увеличения дозу кормосмеси на следующие сутки выращивания и одновременно насытит рацион менее энергетически ценными кормами, которые имеют соответственно и меньшую стоимость. Таким образом, наличие в устройстве информации о потреблении поголовьем кормосмеси позволяет в автоматическом или в автоматизированном режиме удовлетворять потребности поголовья в прежнем расчетном количестве кормосмеси, при выполнении зоотехнологических требований по ее энергетическому наполнению. И при этом также в автоматическом или в автоматизированном режиме составлять экономически оптимальный рацион с учетом ценообразования на корма, входящие в кормосмесь.The real value of the difference between the consumed daily dose of feed mixture from a predetermined daily dose of feed mixture is automatically taken into account when setting the adjusted dose of feed mixture for the livestock on the next day. It is also possible to automatically set the adjusted dose by means of a programmable control device or a human operator, i.e. specialist of the feed production workshop at a large livestock or poultry enterprise (Decision Maker). For example, if for some technical and technological reasons, animals or poultry began to consume more feed mixture, then the estimated dose of feed mixture will automatically increase by the value of this increase in consumption on the next day the livestock is grown. This, in turn, means that, in accordance with the method of compiling the economically best fodder ration and preparing the economically best fodder mixture, if there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, the device for the new feed mixture dose will be a new and, quite possibly, completely different feed mixture diet . And this is also quite understandable: if the livestock began to consume less feed mixture, then a new smaller dose should still make up the energy needs of the livestock, which means that this can be done by correcting not only the feed mixture dose, but also introducing amendments to the diet. Otherwise, the increase in feed consumption by livestock, the device according to the method immediately corrects the dose of feed mixture on the next day of cultivation and at the same time saturates the diet with less energetically valuable feeds, which have correspondingly lower cost. Thus, the presence in the device of information on the consumption of feed mixtures by a livestock allows to satisfy automatically or automatically the needs of the livestock in the previous estimated amount of feed mixtures, while fulfilling the zootechnological requirements for its energy content. And at the same time, in an automatic or automated mode, make an economically optimal diet, taking into account the pricing of feed included in the feed mixture.

Расширяются функциональные возможности управления технологиями составления рационов кормления животных и птицы и кормоприготовления, поскольку при этом обеспечивается экономически оптимальное управление технологическим режимом приготовлением кормосмеси, причем с учетом потребностей поголовья животных и птицы. Значительно экономятся дорогостоящие корма. Существенно повышается точность задания и соответственно точность регулирования доз кормов кормовой смеси при составлении экономически наилучшего кормового рациона при приготовлении экономически наилучшей кормовой смеси для животных и птицы при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности.The functional capabilities of managing technologies for compiling diets for feeding animals and poultry and feed preparation are expanding, since this provides economically optimal control of the technological mode of preparing the feed mixture, taking into account the needs of the livestock of animals and poultry. Significantly saved expensive feed. The accuracy of the task and, accordingly, the accuracy of adjusting the doses of the feed mixture in the preparation of the economically best fodder ration when preparing the economically best fodder mixture for animals and poultry are significantly increased when there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of the loss of their productivity.

Расширяется арсенал технических средств аналогичного назначения, а именно для составления кормового рациона и приготовления кормовой смеси для животных и птицы. Обеспечивается реализация устройством заявленного назначения составления кормового рациона и приготовления кормовой смеси для животных и птицы.The arsenal of technical equipment of a similar purpose is expanding, namely for compiling a feed ration and preparing a feed mixture for animals and poultry. The device provides for the declared purpose of compiling a feed ration and preparing a feed mixture for animals and poultry.

Claims (1)

Устройство составления по различным критериям оптимизации экономически наилучшего кормового рациона и приготовления экономически наилучшей кормовой смеси при наличии информации о потреблении кормосмеси животными и птицей с учетом функций потерь их продуктивности содержит задатчик сигнала вида животного или птицы и задатчик сигнала возраста животного или птицы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам задатчика сигнала нормативной дозы кормосмеси на следующие сутки выращивания, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки, второй вход которого подключен к выходу блока задатчиков сигналов, а выходы вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки подключены к соответствующим входам блока задатчиков сигналов экономически оптимальных доз кормов, выходы которого соединены с соответствующими первыми неинвертирующими входами блока схем сравнения, к соответствующим вторым инвертирующим входам которого подключены выходы блока задатчиков сигналов ресурсов наборов кормов, а выходы блока схем сравнения соединены с соответствующими входами блока дозаторов кормов, выход которого подключен к входу смесителя, на выходе которого формируется экономически оптимальная кормосмесь на следующие сутки, отличающееся тем, что в устройство введены задатчик сигнала вида критерия оптимизации, блок формирователей управляющих сигналов или интерфейс Лица, Принимающего Решение, измеритель сигнала расхода кормосмеси за текущие сутки выращивания, задатчик сигнала расчетной дозы кормосмеси и блок задатчиков сигналов коэффициентов функций потерь расчетной продуктивности животного или птицы, выходы и вход которого подключены соответственно к третьим соответствующим входам вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки и к первому выходу блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, второй выход которого через задатчик сигнала вида критерия оптимизации соединен с четвертым входом вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки, выход и вход задатчика сигнала расчетной дозы кормосмеси подключены соответственно к пятому входу вычислительного блока оптимизации рациона на следующие сутки и к третьему выходу блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, а вход блока формирователей управляющих сигналов или интерфейса Лица, Принимающего Решение, подключен к выходу измерителя сигнала расхода кормосмеси. A device for compiling, according to various criteria, the optimization of the economically best fodder ration and preparation of the economically best fodder mixture, if there is information about the consumption of the feed mixture by animals and poultry, taking into account the functions of the loss of their productivity, contains a signal generator of the species of animal or bird and a signal generator of the age of the animal or bird, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the signal setter of the standard dose of feed mixture on the next day of cultivation, the output of which is connected to the first input of the diet optimization optimization computing unit on the next day, the second input of which is connected to the output of the signal conditioning unit, and the outputs of the diet optimization computing computing unit on the next day are connected to the corresponding inputs of the economically optimal feed dose adjustment unit, the outputs of which are connected to the corresponding first non-inverting inputs of the unit comparison circuits, to the corresponding second inverting inputs of which the outputs of the unit of setters of signals of the resources of feed sets are connected c, and the outputs of the block of comparison circuits are connected to the corresponding inputs of the block of feed dispensers, the output of which is connected to the input of the mixer, at the output of which an economically optimal feed mixture is formed on the next day, characterized in that a signal adjuster of the form of optimization criterion, a block of control signal conditioners are introduced into the device or the interface of the Decision Maker, the meter of the feed mixture signal for the current day of cultivation, the signal generator of the estimated dose of the feed mixture and the unit of signal ratio adjusters factors of loss functions of the estimated productivity of an animal or bird, the outputs and input of which are connected respectively to the third corresponding inputs of the diet optimization optimization computing unit on the next day and to the first output of the control signal conditioner unit or the Decision Maker’s interface, the second output of which through the signal generator of the optimization criterion type connected to the fourth input of the ration optimization optimization computing unit for the next day, the output and input of the setter of the estimated dose of the feed mixture signal are respectively connected to the fifth input of the computing unit optimize ration for the next day and to the third output of the block control signals or Persons interface, make decisions and input of the block control signal interface or the decision makers, is connected to the output signal kormosmesi flow meter.

Images