模糊綜合評判法與單項指標相對比較法在飼料配方中的對比研究 陶琳麗 安清聰 張曦* 云南省動物營養與飼料重點實驗室，昆明，650201
摘要：目前評價飼料配方的優劣多使用單項指標相對比較法，但該法在比較結果不一致時，不能綜合評價出飼料配方的優劣，因此本文提出使用模糊綜合評判法評價飼料配方的優劣。本文在深入解析兩種方法后，對兩種方法進行了實例對比分析研究。
關鍵詞：飼料配方 模糊綜合評判法 單項指標相對比較法
The Contrast Study between Fuzzy Synthesize Judgment and Single Index Opposite Comparison Method on Feed Formulation Tao Linli, An qingchong, Zhang Xi* Yunnan Animal Nutrition And Feed Laboratory, Kunming, 650201
Abstract: It was showed that those rations formulated were appraised by the single index opposite comparison method in the present research. If those results were inconsistent, they couldn’t be used to synthetically appraise the feed formulation. In view of this, a fuzzy synthesize judgment model was developed in order to more objectively and accurate appraising feed formula in this paper. Moreover, the anther contrasted the two evaluate methods by an instance.
Key words: Feed Formulation, Fuzzy Synthesize Judgment, Single Index Opposite Comparison Method
動物營養原理指出，飼料配合后的各種營養成分應該充足和平衡，才能滿足動物營養需要，營養成分嚴重不足或嚴重過量均會對動物生長產生不利影響。而養殖戶和飼料企業又希望獲得最大的經濟效益，因此要客觀的評價一個飼料配方的優劣，應從飼料配方的營養性和飼料配方的成本等方面加以評定。
目前，在對不同飼料配方進行對比分析時多采用單項指標相對比較法。
1、單項指標相對比較法
單項指標相對比較法主要從兩方面對飼料配方進行比較：
（1）比較飼料配方中各項營養指標是否達到相應飼養標準的要求；
（2）比較飼料配方的成本。
根據飼料配方的模糊性原理，當飼料配方的各項營養指標值在相應飼養標準要求的合理范圍內浮動，均認為該飼料配方達到飼養標準要求，此時對飼料配方的比較主要是指配方成本，哪個飼料配方的成本低就認為該配方更優。
飼料配方設計追求營養目標和經濟目標。經濟目標可用飼料配方成本衡量，營養目標則需從兩個方面進行衡量，一是飼料配方的營養成分是否達到飼養標準的要求，二是飼料配方中各營養成分之間是否達到平衡，這種平衡包括：氨基酸平衡、蛋白能量平衡、氨基酸能量平衡、鈣磷平衡和電解質平衡等[1]。而使用單項指標相對比較法僅考慮了飼料配方中的營養成分是否達到飼養標準要求，并未考慮飼料配方中各營養成分間的平衡，并且當比較結果不一致時，不能綜合評價出飼料配方的優劣，因此筆者在綜合考慮了飼料配方的特點和其它研究領域建立的評判模型[2]-[7]之后，提出使用模糊綜合評判法評價飼料配方的優劣。
2、飼料配方的模型綜合評判模型
該模型主要根據以下三個因素對飼料配方進行評價：
Ⅰ、單個營養指標值是否達到飼養標準要求（簡稱為飼養標準滿足度）；
Ⅱ、飼料配方成本；
Ⅲ、飼料配方各營養成分之間是否達到平衡。
評價的前提條件是：飼養標準所提供的營養指標值及各營養指標之間的比值被認為是最優的，越接近飼養標準的指標和比值，認為該飼料配方越好，超過或不足均被認為不優，但超過比不足要好。
（1）因素集
U={飼養標準滿足度u1，飼料配方成本u2，營養平衡u3} m=3
子集合U1=飼養標準滿足度 U1集合中元素的個數m1由飼料配方的具體要求而定。
U1={能量u11，粗蛋白u12，……，蛋氨酸，賴氨酸，……，鈣，磷，……}
子集合U2=1飼料配方成本，U2中元素的個數m2=1
子集合U3=營養平衡 U3集合中元素的個數m3=4
U3={能蛋平衡u31，鈣磷平衡u32，氨基酸平衡u33，能量氨基酸平衡u34}
其中：
U31={能量：粗蛋白}，U31集合中元素的個數m31=1
U32={鈣：磷}，U32集合中元素的個數m32=1
U33又可以再劃分為：
U33={蛋氨酸：賴氨酸u331，……，精氨酸：賴氨酸u33i，……}，
U33集合中元素的個數m33由飼料配方的具體要求而定。
U34又可再劃分為：
U34={能量：精氨酸u341，……，能量：賴氨酸u34i，……}，
U34集合中元素的個數m34由飼料配方的具體要求而定。
（2）評判集
根據最終模糊綜合評判值的高低進排列，評判值越高表明評判結果越好。
（3）權重集
權重集中各因素的權重值的高低根據它們在飼料配方中的重要程度設定：
集合U對應的權重集W={0.4w1，0.3w2，0.3w3}；
子集合U1對應的權重集W1根據飼料配方設計時的具體飼養標準指標而定；
子集合U3對應的權重集W3={0.3w31，0.25w32，0.25w33，0.2w34}
子集合U33對應的權重集W33根據飼料配方設計時的具體飼養標準指標而定。
子集合U34對應的權重集W34根據飼料配方設計時的具體飼養標準指標而定。
（4）隸屬函數的確定
Ⅰ、飼養標準滿足度指標和營養平衡指標均以飼養標準提供的指標值或比值為最優，則隸屬函數為：
注：針對飼養標準滿足度指標，D理表示飼養標準要求達到的理論值；
針對營養平衡指標時，D理表示用飼養標準要求達到的理論值相比后得到的數值；
X為根據所設計飼料配方的配比計算所得的營養指標值或營養平衡指標值。
Ⅱ、價格指標，理論上認為飼料配方成本越低越好，因此隸屬函數用飼料配方成本的倒數表示： （Z表示配方成本）
（5）子集合的模糊綜合評判與最終模糊綜合評判
二級子集合的模糊綜合評判：
（其中n=m34） （其中n=m33） 一級子集合的模糊綜合評判：
（其中n=m1） （其中Z表示配方成本）
飼料配方的最終模糊綜合評判：
3、飼料配方實例比較分析
用單項指標相對比較法和模糊綜合評判模型評價線性規劃和目標規劃法設計的生長肥育豬50-80kg階段飼料配方的優劣。
飼料配方的構成及其營養成分見表1所示。
表1 飼料配方的構成及其營養成分表
原料 | 價格（元/kg） | 飼料配方組成比例（%） | 線性規劃法 | 目標規劃法 | 玉米（普通2級） | 1.50 | 63.456 | 63.825 | 小麥麩 | 1.50 | 8.000 | 8.000 | 大豆粕 | 2.80 | 14.192 | 13.222 | 魚粉（CP60.2%） | 6.00 | - | - | 棉籽粕 | 1.60 | 4.154 | 5.000 | 菜籽粕 | 1.40 | 5.000 | 5.000 | 大豆油 | 6.00 | 3.000 | 2.749 | 石粉 | 0.16 | 0.518 | 0.528 | 磷酸氫鈣 | 1.35 | 0.333 | 0.322 | 蛋氨酸 | 28.00 | - | - | 賴氨酸 | 18.00 | 0.045 | 0.054 | 復合預混料 | 10.00 | 1.000 | 1.000 | 食鹽 | 0.86 | 0.300 | 0.300 | 配方成本 |
| 1901.733 | 1880.000 | 飼料配方的營養成分含量 | 養分名稱 | 標準要求 | 線性規劃法配方達成 | 目標規劃法配方達成 | 消化能（Mcal/kg） | 3.20 | 3.20 | 3.18 | 粗蛋白質（%） | 15.50 | 15.50 | 15.50 | 鈣（%） | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 總磷（%） | 0.45 | 0.46 | 0.46 | 有效磷（%） | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 賴氨酸（%） | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 總含硫氨基酸（%） | 0.44 | 0.60 | 0.60 |
表2 飼料配方的單項指標比較法的評判結果
養分名稱 | 線性規劃法配方與標準要求的差值 | 目標規劃法配方與標準要求的差值 | 消化能（Mcal/kg） | 0 | -0.02 | 粗蛋白質（%） | 0 | 0 | 鈣（%） | 0 | 0 | 總磷（%） | 0 | 0 | 有效磷（%） | 0 | 0 | 賴氨酸（%） | 0 | 0 | 總含硫氨基酸（%） | 0 | 0 | 飼料配方成本 | 目標規劃配方成本低于線性規劃配方成本21.733元/噸 |
從表2可以看到，使用單項指標相對比較法進行比較時，線性規劃法設計的飼料配方比目標規劃法設計的飼料配方更好的滿足了飼養標準的要求，但目標規劃法設計的配方成本低于線性規劃法設計的配方成本。根據飼養標準的模糊性，認為目標規劃法配方的消化能在飼養標準要求的合理范圍內，且配方成本明顯低于線性規劃配方成本，因此認為目標規劃設計的飼料配方更優。
表3 飼料配方的模糊綜合評判結果
| 模糊綜合評判結果 | 線性規劃 | 目標規劃 | 飼養標準滿足度
| 0.945455 | 0.944205 | 飼料配方成本
| 0.525836 | 0.531915 | 營養平衡
| 0.882424 | 0.879466 | 三項指標綜合
| 0.800660 | 0.801096 |
從表3可以看到，使用模糊綜合評判法進行比較，線性規劃法設計的飼料配方在飼養標準滿足度和營養平衡兩項指標上的模糊評判結果優于目標規劃法設計的飼料配方，但目標規劃法設計的配方成本較低，故配方的綜合評判結果優于線性規劃法設計的飼料配方。
通過以上實例分析可以看出，雖然兩種比較方法的評判結果一致，但模糊綜合評判模型更為合理和有效地分析了飼料配方中飼養標準的滿足程度
4、結論
如何客觀的分析評價各種數學方法在飼料配方優化中的應用效果，從而應用軟件實現優化手段就顯得尤為重要。本文提出的飼料配方模糊評判模型，從飼養標準滿足度、飼料配方成本、營養平衡三個方面對飼料配方進行綜合評價，相對于飼料配方的單項指標相對比較法能更為客觀、有效的評價不同數學方法設計的飼料配方優劣，從而為建立更加科學、合理的飼料配方優化系統奠定良好基礎。
參考文獻：
[1] 王振勇. 關于平衡日糧中營養平衡的問題[J]. 飼料工業. 1997，18（4）：1~4
[2] 楊林國，姜印平. 職業學校辦學水平的模糊綜合評判[J]. 安徽電氣工程職業技術學院學報. 2004，9（1）101~104
[3] 劉丑生，王彥芳. 豬肉品質的灰色關聯分析和模糊綜合評判[J]. 中國畜牧雜志. 2003，39（2）：19~21
[4] 程寶家，范汝良，杜愛華等. 橡膠配方的模糊綜合評判[J]. 合成橡膠工業. 1999，22（5）：297~299
[5] 王曉燕，喬金友，吳志躍. 模糊綜合評判法與參數投影尋蹤評價模型在農機選型中的對比研究[J]. 農業系統科學與綜合研究. 2004，20（1）：74~76
[6] 晁春燕，辛振祥等. 模糊數學在橡膠配方設計中的應用[J]. 橡塑技術與裝備. 2002，28（4）：1~4
[7] 冷永智. 系統分析在飼料配方研究中的應用.[J] 浙江海洋學院學報（自然科學版）. 2001，20（9）：152~155 | 
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發表于 2009-8-10 12:03:36
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