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发表于 2007-8-28 08:52:16
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饲料配方 重在设计
配方师知识的构建
配方师不仅是技术专家，更是经济管理顾问。他须有丰富的动物营养、饲养管理、饲料加工、兽医防疫、质量管理等方面的理论知识和丰富的实践经验，跟踪相关学科的最新知识与动态；敏锐的市场意识、科学的市场调查分析、准确的市场定位和对原料、畜禽产品市场变化的预见能力；坚持质量第一，把握好质量与成本之间的最佳结合点；较强的法律意识与良好的道德观念，按国家有关饲料法规进行质量控制与产品设计。
配方设计的原则
科学先进性 饲料配方应包融现代动物营养、饲料管理、饲料原料等方面最先进的、成熟的技术，是建立在科学标准基础之上的平衡与合理营养，满足动物对各种成分的需要。
市场认同性 配方设计时必须明确产品的定位、档次、客户范围及特定需求，现在与未来市场对本产品可能的认可与接受前景及同类竞争产品的特点等。
最佳效益性 配方必须在质量与价格之间进行权衡。既要符合营养等方面的要求，又要尽可能降低成本，并综合考虑产品对环境的影响。
可操作性 配方在原料选用的种类、质量稳定程度、价格及数量上都应与市场情况，生产加工，饲养管理相适应，并能被动物愉悦地接受。
安全合法性 配方设计出的产品应符合国家有关的法律法规。
饲养标准的确立
饲养标准是配方设计时确定饲料中营养物供给量(含量)的科学依据。对既有明确的市场、明确的动物种类、生理阶段，而又有相应品种的推荐(建议)量标准时，尽量以这一标准为参考。对于广泛而零散的市场，用户较多，品种不一，可根据主流品种，依据国家饲料标准执行。
为了更有效地发挥动物的生产效率，针对生产实际，有必要对饲养标准进行修正。这些因素包括饲料加工过程中养分的变异，营养源之间的相互影响，饲养环境(应激、环境温度、湿度、运动量等)，药物及酶制剂，不同动物对不同饲料原料的消化利用率等进行综合考虑，决定对饲养标准相应指标值作适当提升或降低。 另外，还可以通过经验数学模型计算的需要量来预测或计算在某一生产条件下动物的营养需要，据此来设计配方。
饲料原料的选用
由于原料的变异和分析条件所限，要提供具体使用原料的所有营养成分的准确值是困难的。但在条件许可的情况下，应对所有原料的重要组分进行分析检测，以检测数据参与配方设计，并考虑营养成份的可消化利用率。为考虑原料在营养、成本、有毒有害物质、饲料的商品性、货架期、动物的适口性、原料的来源等方面对成品饲料的影响，必须对某些原料的配方中的用量进行限制。原料的价格可采用平均价格、现行价格、预测价格等参与饲料配方的设计。
配方的设计
有了饲养标准和原料等知识和数据，我们就可以进行饲料配方的设计。我们要追求的是最大收益配方，而不是简单的最低成本或最快生长效率配方。在终端产品市场形势乐观的情形下采用饲养效果好，转化率高，从而获得高收入的饲料配方；畜产品销售形势不佳而原料价高的情形下采用饲养成绩一般，但饲料成本极低，最终收益可能最大的饲料配方。如何进行决策需要对市场形势有了解和预测，结合饲养经验，兼顾价格和性能间的平衡，以期收益最大化。
理论的配方优化应同时考虑到动物所需的所有营养成分甚至有害成分及饲料原料相应的成分和可利用消化率。如能量、蛋白、各种氨基酸及可消化率，各种维生素、微量元素等。但实际上计算机配方程序中往往无法同时接受太多的约束条件，所以，通常把主粮配方与预混料配方分开设计。在主粮配方设计时，选用的营养指标一般为(1)能量ME或DE、能朊比(禽类常用，尤其肉鸡、蛋鸡)；(2)蛋白质(粗蛋白、可消化蛋白等)；(3)钙、总磷、非植酸磷或有效磷及其比例；(4)赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、苏氨酸、色氨酸等，采用总量或可利用的含量；(5)盐分；(6)粗脂肪、粗纤维；(7)其它，依设计的目的与针对性而异，如亚油酸含量。
应用计算机技术和数学规划辅助设计配方使饲料营养成分的全面考虑成为可能，成本和效益的控制成为现实，它提高了设计效率，能在保证营养平衡、合理的前提下设计出最低成本配方或最佳效益配方，并提供更多的调整配方、经济分析与原料决策、生产性能预测等方面的参考信息。
目前用于配方优化的程序主要有线性规划法和目标规划法。线性规划法是其中应用最为广泛的一种，其解法成熟、规范，通用性好，是其它规划方法的基础。北京挑战饲料科技集团技术总监杨禄良博士设计的“配方通”软件，运行于WINDWOS下，将线形规划和目标规划有机结合，自动寻找最优解，真正达到最低成本，最高效益，具有界面清晰，操作简单，数据修改方便等特点。
通常优化配方的主要步骤为：
1.根据原料的来源、价格、适口性、消化特点、营养特点、有无毒性及使用动物的情况，选定参与配方的饲料种类，查看营养含量并根据测定数据作适当修改，输入价格、用量限制。
2.选择合理的饲养标准，并根据国内外正式公布使用的饲养标准，结合设计者的理论水平、实际经验和本地长期生产的经验数据；参考用户的特殊要求等作适当修正；有的指标要有上下限约束，有的只有上限(或下限)约束。
3.结合饲养标准及原料数据建立配方模型。
4.运行配方优化程序，求解。
5.检查的配方结果是否满足要求。不满足要求时，应根据计算机提供的信息，有针对性地对约束条件和限制量等进行反复修正，直到得到一个营养均衡、价格合理、预期效益高的饲料配方。
虽然计算机和数学技术为饲料配方提供了很多方便条件，但它毕竟只是一种工具。一个好的饲料配方应该是营养原理、实践经验、计算技巧的有机结合，并得到实践的验证。
最佳效益配方技术
众所周知，目前饲料工业中应用最为广泛的是最低成本配方技术，其数学基础为统一计划性规划原理及数学模型。另一配方技术目标规划是在线性规划基础上的进一步发展，其主要目标还是使配方成本进一步降低，只是要付出一定代价（即牺牲部分不太重要的营养限制），这在某种程度上比线性规划更为合理，并且更容易设计饲料配方。然而无论是线性规划还是目标规划，按上述方法设计的配方，虽然可以保证成本最低，但并不意味着饲料业的收益最大。饲料业的收入涉及诸多因素（如饲料配方、产品市场、饲养环境等），其中最重要的当属饲料配方收益最大，即最佳效益配方，因为饲料的投入占饲养业70%。就饲料配方而言，“最佳效益”一般批生产单位畜产品的饲料费用最低，其理论基础为：在不同日粮营养水平下，动物生产表现或生产水平会有所不同，其数学基础仍然是以线性规划求目标函数值最小，但目标函数不再是最低成本，而是饲料转化效率与饲料单价的乘积。具体来讲，一般配成本越低，入选原料质量越差，营养素限制也越宽松，从而造成饲料产品质量下降，最终影响动物采食，降低饲料转达化效率，使得二者的乘积不一定降低：另一方面，如果配方所用的原料均为高质量的，且营养素限制严格，则配方成本势必上升，但饲料适口性及饲料转化效率得到改善，总的结果二者的乘积不一定大。因此，饲料转化效率随一些饲料营养万分的变化而变化，如对于产蛋鸡高峰期，此变化回归公式为：饲料转化效率=a+b 饲料代谢能；a，b为常数，对于其它动物而言，类似的回归公式还在探索之中， 当然，其中的自变量并不一定都是代谢能，也可能是其它营养素，如粗蛋白，消化能，净能等；这需要大量的饲料试验数据。但无论如何，这一思想为我国饲料配方软件的研制开创了一条新的途径。另外，笔者还认为，在此基础上，还可进一步发展为饲料业最大经济效益配方都是为了收到最大的利润，将最佳效益配方中加入产品价格因素即成为最大经济收入配方。其指导思想为：即使是我们应用最佳效益配方饲喂动物，其产品并不一定能够赶上好的市场价格；但如果我们能够对市场作出正确的预测，就以根据市场价格选择饲料配方，调整动物的生长速度，使其上市时卖一个好的价格，当然，这里只是举一例，影响经济效益的因素远不只是市场价格，笔者认为，这类配方也可归入最佳效益配方之列，只是这类配方和设计所需的资料更为庞大，设计系统更为复杂。
最佳营养物质浓度配方技术
目前的饲料配方都是在日粮营养规格确定后，计算机在此营养规格下以每千克日粮成本最低为基础配合日粮，所采用的营养规格常常是根据育种公司的推荐水平或凭经验决定的，并未考虑经济因素。这样优化得到的结果是对饲料厂成本最低的配方，养殖厂的利益并未得到充分考虑。实际生产要求应该同时考虑饲料厂和养殖厂的利益，即计算机配方软件不仅应能够确定日粮的最佳营养规格下规划出最低成本配方，而且还必须能够确定日粮的最佳营养规格。所谓最佳营养规格即最佳营养物质浓度，是指生产单位畜产品饲料成本最低时的营养物质浓度。就蛋鸡而言，在相同环境下对含不同代谢能的日粮每天通过采食获得的代谢能进食量基本相等（Scott,1982），当保持日粮的养分（营养物质）能量比恒定时，无论日粮的最终能量浓度如何，都可以保证蛋鸡在摄食能量恒定时，获得的各种营养物质恒定，使蛋鸡生产性能不受影响。因此，与生产单位畜产品（每千克鸡蛋）饲料成本关系最密切的单项营养规格是日粮的能量含量。通过对不同能量水平下单位代谢能配方成本进行比较分析，可以确定出单位代谢能配方成本最低时日粮的能量水平及相应其他营养物质的水平--最佳营养规格。采用这种规格配合日粮最易达到以最低成本生产单位产品，对于产蛋鸡尤其如此，因为产蛋鸡能够很好地调节进食能量。
1、 最佳营养规格确定技术，是一项新配方技术，是对目前配方技术的发展与补充，它同时考虑了饲料厂和养殖厂两个方面的利益。该技术的应用使配方优化进一步深入到如何确定饲料配方的规格，在更高的一个层次考虑配方成本的降低。目前我国畜禽营养需要量主要采用国外育种公司或NRC的营养参数，这其中存在的一个问题是没有考虑我国的原料种类及价格的实际现状，相对而言，国外的营养规格能值偏高，不太适合我国的现状，但到底如何确定出适合我国的营养规格，没有一个确定的方法。通过最佳营养规格确定技术的应用，可以在生产性能不变的情况下使生产单位畜产品的饲料成本最低，这为畜禽尤其是蛋鸡日粮营养规格的确定提供了科学依据。根据最佳营养规格设计的配方充分考虑了养鸡场的利益，是养鸡场的最佳效益配方。
2、 该技术更为适合于产蛋鸡、种母鸡的产蛋期，由于肉鸡和猪的能量采食量的确定性不如蛋鸡，使用时产生的偏差可能更大。采用该技术设计的日粮主要适用于能量摄入比较稳定的家禽。
3、 实际应用该技术时，最好根据可利用氨基酸含量进行配方设计，这样可以消除含有各种抗营养因子原料氨基酸利用率低所带来的误差。同时还必须综合考虑其他因素，如代谢能变化范围和高能效应等。日粮代谢能的变化范围必须考虑两个因素，一是家禽的最大采食量和采食量提高后能量消耗提高的问题。这是决定最低能量水平时需要重点考虑的，二是饲料加工工艺所能达到的最高能量浓度。这是决定最高能量水平的关键制约因素。在单位能量配方成本相差不大的情况下，由于添加油脂的高能效应，应尽量选取高营养规格。
4、 大量研究与饲养实践结果表明，在我国目前的原料构成和价格体系情况下，适当低能量饲料更有利于降低养殖业饲料成本，这是我国饲养业的特色。但如本例所示，并非能量越低越好，具体情况必须通过配方软件进行分析。
影子价格的应用
从进展之四中已经知道，目前我国饲料工业中应用最为广泛的是最低成本配方技术，这也是历史最悠久、最经典的配方技术。它之所以为大多数配方师所衷爱，是因为它在一定程度上预示着利润最大。对于一个配方师来说，制作一最低成本饲料配方并不难，但要从中草获得尽可能多的、有价值的信息并非易事。REFS软件为配方师提供了这一机会，下面我们通过实例，对其中之一的影子价格的应用作一分析，希望读者能从中有所启发。
我们这里所说的影子价格有两种含义：其一是当配方营养素会计师限制（包括上限和下限）变动一个单位时，配方成本的变化值（正数表示增加，负数表示降低）；影子价格第二种含义是指原料，此软件中是以原料价格浮动范围来表示，即当原料价格在给出的上下范围内浮动时，原料在配方中的百分含量不变，即配方最优解保持不变。
对于第一种意义大家都比较了解我们首先看一配方实例（见表1、表2），以钙为例，此配方中钙的下限为3.3%,其影子价格为54.42元,如钙变动为0.1个百分点,则成本就会上升或下降5.442元，当然钙的变化范围是有限制的（见表3），一旦超出此范围，配方成本的变化也就不再遵循每0.1百分点5.442元的规律（见表4）。从上面分析我们可以得知哪一种营养素对配方成本影响较大。即营养素对配方的重要性，同时也可以定量地得出其成本影响的大小，从而为我们合理调整配方营养限制提供重要参考信息。
原料采购技术
在饲料厂生产过程中，常常遇到采购的原料是否对配方生产有利等现实问题。由于价格和原料营养含量经常变化，配方设计也要随原料及营养标准的变化而变化。但目前大多数饲料厂经营中，大家似乎都把降低成本焦点放在饲料配方设计上，然而，原料采购对降低成本也有不可忽视的作用。对于一个万吨饲料厂，如果在原料采购上降低0.01元/公斤，一年就可纯挣10万元。但是，传统的配方设计只注重配方优化。应用到原料采购上还基本属于空白，从而使得原料采购在市场大海中只能凭借经验和市场行情来简单判断。这无形中会造成资源的浪费以及资金的积压。基于以上事实，资源配方师软件将向采购人员提供以下信息，即：该种规格原料值多少钱？是否值得买？这些数据为原料采购决策从定性走向定量科学化迈出重要的一步。 |
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