計(jì)算機(jī)具有快速、準(zhǔn)確、運(yùn)算能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)和信息管理方便，以及邏輯推理方式獨(dú)到等特點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)和飼料科學(xué)的范圍也迅速擴(kuò)展，國內(nèi)外在開發(fā)與動(dòng)物營養(yǎng)科學(xué)有關(guān)的計(jì)算機(jī)軟硬件方面也取得了可喜的成果。計(jì)算機(jī)在動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)中的應(yīng)用主要包括飼料數(shù)據(jù)庫、動(dòng)物營養(yǎng)需要模型的建立、動(dòng)物營養(yǎng)需要量數(shù)據(jù)庫、優(yōu)化飼料配方、動(dòng)物營養(yǎng)專家系統(tǒng)等方面。其中，計(jì)算機(jī)飼料配方技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)的各種規(guī)劃方法，使配方設(shè)計(jì)由初等代數(shù)上升為高等數(shù)學(xué)，由單純的配合走向配合與篩選結(jié)合。計(jì)算機(jī)飼料配方技術(shù)使配方設(shè)計(jì)工作簡化，克服了手工配方的缺點(diǎn)，大大提高配方設(shè)計(jì)效率，能夠全面考慮營養(yǎng)、成本和效益，提供大量的參考信息，為配方調(diào)整、經(jīng)濟(jì)分析和采購決策提供科學(xué)依據(jù)，降低飼料成本，得出最低成本配方。
1、飼料配方技術(shù)發(fā)展概況
1875年，John Barwell在美國Illinois州建立世界上第一家飼料加工公司；1951年，Waugh第一次將線性規(guī)劃應(yīng)用于動(dòng)物營養(yǎng)研究：1961年，Charles等在線性規(guī)劃基礎(chǔ)上發(fā)展起來了目標(biāo)規(guī)劃技術(shù)：1964年，電腦配方開始發(fā)展：自80年代個(gè)人微型計(jì)算機(jī)普及后，殲始出現(xiàn)了可以在微機(jī)上運(yùn)行的配方軟件；1982年Scott等提出最佳能量（營養(yǎng)）濃度配方技術(shù)；Van De Popp(1963)提出“概率模型”，DAIfonso等(1992)進(jìn)一步完善概率配方技術(shù)；我國80年代中期開始研制中國飼料數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，目前正逐步向網(wǎng)絡(luò)化智能化方向發(fā)展。
目前，常用的外國著名飼料軟件有：Format軟件（英）、Brill軟件（美）、Mixit軟件（美）等；國產(chǎn)配方軟件：資源配方師軟件- Refs系列配方軟件、資源管理師（老板娘）Rems軟件、CMIX配方軟件、三新智能配方系統(tǒng)、SF-450、高農(nóng)飼料（4.2版）配方軟件、農(nóng)博士飼料配方軟件、飼料通MAFIC -soft等。但這些飼料配方軟件價(jià)格不菲，如Brill軟件約2～3萬美金，資源配方師Refs（3.11版）約6000～8000元，因此，在小型飼料廠和一般養(yǎng)殖場的應(yīng)用并不普及。
2、計(jì)算機(jī)飼料配方基本原理
根據(jù)飼料配制規(guī)律建立的數(shù)學(xué)模型是進(jìn)行飼料配方計(jì)算的依據(jù)，常采用的計(jì)算方法為線性規(guī)劃和目標(biāo)規(guī)劃。
2.1 線性規(guī)劃方法優(yōu)選最佳飼料配方的數(shù)學(xué)原理是線性規(guī)劃法，就是求某一目標(biāo)函數(shù)在一定的約束條件下的最大值或最小值。約束條件和目標(biāo)函數(shù)均可用線性方程組或線性不等式表示。線性規(guī)劃最低成本配方優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型可表示為：
其中X．為決策變量，即各原料在配方中的比例；ai為技術(shù)系數(shù)，即各種原料相應(yīng)的營養(yǎng)成分；bi為約束值，即配方應(yīng)滿足的各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)或重量指標(biāo)；C．為成本系數(shù)，即每種原料的價(jià)格系數(shù),m為約束條件的個(gè)數(shù)，n為變量個(gè)數(shù)。
計(jì)算方法：通過迭代求解，線性規(guī)劃的完整求解。
2.2 目標(biāo)規(guī)劃方法 目標(biāo)規(guī)劃飼料配方的出現(xiàn)，使飼料配方軟件發(fā)展到一個(gè)新的階段，它克服了線性規(guī)劃的局限性，可人為地根據(jù)目標(biāo)重要性的不同確定不同的優(yōu)先等級，使所有優(yōu)化值都盡可能的滿足條件。數(shù)學(xué)模型如下：
2.3兩種規(guī)劃方法的比較
2.3.1線性規(guī)劃是基礎(chǔ)，也是目標(biāo)規(guī)劃的特例。在相同原料、營養(yǎng)成分和約束條件下，目標(biāo)規(guī)劃的解與線性規(guī)劃的解一致。
2.3,2線性規(guī)劃是“剛性”的，約束條件不能被破壞，因此可能無解，并將某些最優(yōu)解淘汰；目標(biāo)規(guī)劃允許目標(biāo)相互制約、互相破壞，因而肯定有解，但約束條件可能失去約束。
2.3.3線性規(guī)劃的解基本是唯一的，可用性較高：目標(biāo)規(guī)劃的解受目標(biāo)權(quán)重的影響，結(jié)果的合理性變化很大。
2.3.4線性規(guī)劃易于掌握，應(yīng)用最為廣泛：目標(biāo)規(guī)劃的應(yīng)用需要很強(qiáng)的專業(yè)知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，較難掌握。
2.3.5目標(biāo)規(guī)劃最有效的應(yīng)用在于可在配方時(shí)直接限制成本。線性規(guī)劃可以滿足需要，但兩種規(guī)劃方法結(jié)合使用效果更佳。
3、計(jì)算機(jī)飼料配方高級技術(shù)
3.1 影子價(jià)格應(yīng)用技術(shù)影子價(jià)格的含義指營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（配方營養(yǎng)素上限或下限）變動(dòng)一個(gè)單位時(shí)，配方成本的變化值。飼料成本變化△Y=影子價(jià)格×△N。應(yīng)用影子價(jià)格進(jìn)行配方調(diào)整，能量對配方成本影響最大。通過影子價(jià)格分析，我們可以得知哪一種營養(yǎng)素對配方成本影響較大，即營養(yǎng)素對配方的重要性，同時(shí)也可定量地得出其成本影響的大小，從而為我們合理調(diào)整配方營養(yǎng)限制提供重要參考信息。
3.2概率配窮技術(shù) 由于氣候、地理、季節(jié)等各種原因不可避免的造成飼料原料變異，所以按原料營養(yǎng)成分平均值設(shè)計(jì)配方往往造成產(chǎn)品營養(yǎng)水平的不穩(wěn)定。概率配方技術(shù)利用正態(tài)分布非線性配方模型，將原料變異結(jié)合于飼料配方設(shè)計(jì)中，配方設(shè)計(jì)人員可根據(jù)需要預(yù)設(shè)產(chǎn)品成分保證值的實(shí)現(xiàn)概率。
3.3最佳能量（營養(yǎng)）濃度配方技術(shù)最佳營養(yǎng)物質(zhì)濃度，是指生產(chǎn)單位畜產(chǎn)品飼料成本最低時(shí)的營養(yǎng)物質(zhì)濃度，主要適用于為能而食的家禽。相應(yīng)配方成本除以配方代謝能值，得出相應(yīng)能量下的單位能量配方成本，然后進(jìn)行比較，找出單位能量成本最低的配方。通過對不同能量水平下單位代謝能配方成本進(jìn)行比較分析，可以確定出單位代謝能配方成本最低時(shí)日糧的能量水平及相應(yīng)其他營養(yǎng)物質(zhì)的水平——最佳營養(yǎng)規(guī)格，采用這種規(guī)格配合日糧最易達(dá)到以最低成本生產(chǎn)單位產(chǎn)品。
3.4 多配方技術(shù)多配方技術(shù)是配方技術(shù)的一個(gè)新飛躍，解決企業(yè)內(nèi)的飼料原料資源分配問題，著眼點(diǎn)不是單個(gè)配方成本最低，而是單個(gè)飼料廠或整個(gè)企業(yè)所有配方總體成本最低。其原理是通過建立二級目標(biāo)函數(shù)，第一級是單個(gè)配方成本最低，第二級是總體配方成本最低，即對優(yōu)化得出的單配方重新進(jìn)行資源分配。當(dāng)飼料原料不足時(shí)，將有限的資源進(jìn)行最佳分配，找出最佳替代原料的配方設(shè)計(jì)；原料相對過剩時(shí)，通過整體設(shè)計(jì)，將飼料廠的損失降低到最低點(diǎn)。三門峽富通新能源生產(chǎn)的飼料
顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)是養(yǎng)殖戶們不錯(cuò)的選擇。
4、計(jì)算機(jī)配方常見問題分析
4.1機(jī)械套用飼料標(biāo)準(zhǔn) 由于飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)存在不可避免的不安全性（沒有“安全系數(shù)”）、滯后性、地區(qū)性及不同目的性等局限，這就要求配方師了解和分析當(dāng)?shù)匦竽辽a(chǎn)特征，根據(jù)養(yǎng)殖業(yè)市場情況，進(jìn)行合理調(diào)整，隨時(shí)調(diào)整配方設(shè)計(jì)。
4.2忽視非營養(yǎng)因素對產(chǎn)品的影響價(jià)格過高或過低都不適應(yīng)市場，沒有競爭力，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，科學(xué)定位，兼顧產(chǎn)品成本和生產(chǎn)性能的發(fā)揮；要充分考慮抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的含量，合理確定其使用限量；要兼顧產(chǎn)品外觀問題、保存性（防霉、抗氧化等）問題、制粒問題、粉塵問題、粉碎粒度問題、飼料容重等問題。
5、未來計(jì)算機(jī)配方軟件發(fā)展趨勢
5.1 品種專一化不同畜禽營養(yǎng)特性相差較大，如豬、雞、奶牛、鵝、兔，飼料配方因品種、飼養(yǎng)階段的不同而差異較大．需要各種專用軟件解決實(shí)際問題。
5.2智能化、集成化計(jì)算機(jī)配方軟件的發(fā)展趨勢是動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)專家系統(tǒng)，內(nèi)含各種智能化技術(shù)手段，既是知識咨詢系統(tǒng)，又是診斷工具和決策系統(tǒng)，既能指導(dǎo)動(dòng)物營養(yǎng)科學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展，又能指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐促進(jìn)動(dòng)物飼養(yǎng)業(yè)水平的提高。
