自1964年電腦配方開(kāi)始發(fā)展以來(lái)，以線性規(guī)劃為核心的最低成本配方(Least-cost formulation)技術(shù)得到迅猛發(fā)展，各國(guó)相繼開(kāi)發(fā)了各種品牌的配方軟件系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)90年代以來(lái)在消化吸收國(guó)外軟件的基礎(chǔ)上也發(fā)展了許多品牌的軟件。盡管如此，最低成本配方技術(shù)在我國(guó)飼料企業(yè)中的普及率仍非常低。筆者從事配方設(shè)計(jì)工作多年，也了解多種配方軟件的使用情況，發(fā)現(xiàn)目前我國(guó)配方軟件的設(shè)計(jì)存在諸多問(wèn)題：1)許多軟件設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜和累贅，用戶需要較高的電腦操作水平，且需花費(fèi)大量的時(shí)間去熟悉方能掌握要領(lǐng)；2)配方優(yōu)化和調(diào)整步驟復(fù)雜，效率低；3)通常采用的硬件密碼狗加密方式給用戶帶來(lái)很多不便如久插失效、需重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)、密碼狗易于遺失等；4)甚至一些配方軟件線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型建立粗糙，不能實(shí)現(xiàn)配方成本最低化，這可能給飼料企業(yè)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失；5)輸出格式的再編輯和核對(duì)計(jì)算不方便等。
    鑒于此，筆者在總結(jié)多年配方經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際調(diào)研的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了具有重大革新的金力士配方軟件系統(tǒng)，旨在使最低成本配方這一運(yùn)籌學(xué)原理在營(yíng)養(yǎng)學(xué)中應(yīng)用的成熟技術(shù)在我國(guó)飼料行業(yè)切實(shí)得到推廣和普及。
1、功能設(shè)計(jì)
1.1根據(jù)動(dòng)物種類(lèi)分開(kāi)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了不同動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要特點(diǎn)
    目前大多數(shù)配方軟件為多種動(dòng)物的配方制作共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，由于不同動(dòng)物配方需要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)不同，如果每次配方根據(jù)動(dòng)物種類(lèi)在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇不同營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，則浪費(fèi)許多時(shí)間。而金力士軟件按動(dòng)物種類(lèi)分開(kāi)設(shè)計(jì)，完全省去配方養(yǎng)分指標(biāo)選擇步驟，大量節(jié)約了配方時(shí)間。分開(kāi)設(shè)計(jì)的另一優(yōu)點(diǎn)是用戶可根據(jù)自身需要決定購(gòu)全部（豬、雞、鴨、魚(yú)、鵝、兔、牛、羊等）、單項(xiàng)或多項(xiàng)，避免了不必要的花費(fèi)，飼料顆粒機(jī)是養(yǎng)殖戶們生產(chǎn)顆粒飼料很好的選擇。
1.2養(yǎng)分指標(biāo)全而考察，滿足了制作高質(zhì)量飼料配方的要求
    從表1可知，金力士配方軟件的豬禽配方制作可以氨基酸和可消化（或可利用）氨基酸為基礎(chǔ)平衡配方，在大量選用非常規(guī)原料配方時(shí)保持可消化氨基酸的平衡尤為重要；在制作家禽和水產(chǎn)飼料配方時(shí)可監(jiān)控精氨酸平衡情況（特別是菜粕用量大時(shí)）以及保證亞油酸滿足需要。
1.3界面表達(dá)直觀、操作簡(jiǎn)潔流暢、計(jì)算快速高效
    金力士配方軟件完全采用Excel平臺(tái)設(shè)計(jì)，配方步驟表達(dá)直觀、簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)便實(shí)現(xiàn)”傻瓜”型，即使不會(huì)電腦也能操作自如，這為最低成本電腦配方技術(shù)的推廣普及創(chuàng)造了有利條件。配方操作從原料選擇到配方結(jié)果只需四步且在幾秒內(nèi)快速完成，在極大的程度上提高配方師的工作效率。
1.4引入完全優(yōu)化配方概念
    線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型是最低成本配方技術(shù)的核心。所謂最低成本配方即為當(dāng)原料價(jià)格一定時(shí)在設(shè)置的原料用量范圍和配方養(yǎng)分含量低限水平的前提下，配方價(jià)格達(dá)到最低值；換言之，在這種條件下計(jì)算出的飼料配方價(jià)格已沒(méi)有再降低的余地，除非改變限制條件如提高低價(jià)原料的用量上限或降低養(yǎng)分含量下限水平等。因此，數(shù)學(xué)模型建立的優(yōu)劣直接反應(yīng)配方優(yōu)化的程度，即是否配方成本達(dá)到絕對(duì)最低水平。數(shù)學(xué)模型建立不好還可能導(dǎo)致配方計(jì)算常出現(xiàn)無(wú)解的情況。本軟件經(jīng)數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)程序?qū)＜曳磸?fù)研究，確保配方計(jì)算結(jié)果為成本最低。
1.5原料實(shí)際能值隨水份含量而變、可消化氨基酸隨總氨基酸含量自動(dòng)調(diào)整
    配方能值定位決定了養(yǎng)分設(shè)計(jì)水平，因而對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益影響甚大。準(zhǔn)確配制飼料的能量水平是保證配方質(zhì)量的前提。飼料數(shù)據(jù)庫(kù)的原料能量含量是在一定水分含量下的值，實(shí)際生產(chǎn)中原料水分變化很大，而導(dǎo)致了能值變異很大。因此，制作配方時(shí)原料的能量取值應(yīng)根據(jù)其含水量自動(dòng)修正，從而保證了所配飼料的實(shí)際能值不變。表2說(shuō)明了金力士軟件中玉米水分變化對(duì)其實(shí)際能值的修正結(jié)果。
    同時(shí)，金力士配方軟件的飼料原料可消化氨基酸含量依相應(yīng)的氨基酸含量變化而自動(dòng)修正，保證所配飼料的實(shí)際可消化氨基酸含量的正確估計(jì)，從而確保飼料質(zhì)量。這在大量應(yīng)用非常規(guī)原料的日糧設(shè)計(jì)中更顯其價(jià)值。
1.6倡導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)模式配方技術(shù)，合理設(shè)計(jì)不同檔次動(dòng)物日糧
    能量決定采食量因而決定養(yǎng)分?jǐn)z入量。因此，當(dāng)日糧的營(yíng)養(yǎng)模式（即能量和其他養(yǎng)分的適宜比例關(guān)系）確定后，可根據(jù)配方設(shè)定的能值來(lái)自動(dòng)計(jì)算其他養(yǎng)分的含量，因而企業(yè)可根據(jù)市場(chǎng)的產(chǎn)品的價(jià)格要求，設(shè)計(jì)同一營(yíng)養(yǎng)模式的不同檔次產(chǎn)品，而一般來(lái)講，這些產(chǎn)品的性能差異僅在飼料轉(zhuǎn)化效率上體現(xiàn)。因此，這種配方設(shè)計(jì)思想筆者稱(chēng)之為”安全效果配方技術(shù)”。金力士軟件把每種動(dòng)物的適宜營(yíng)養(yǎng)模式輸入?yún)⒖紭?biāo)準(zhǔn)中，用戶可根據(jù)產(chǎn)品價(jià)格定位，計(jì)算出不同能值下的飼料養(yǎng)分含量作為所需檔次配方設(shè)計(jì)的依據(jù)。
1.7各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)反映該領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展，可參考性極強(qiáng)
    畜禽營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是配方軟件的重要組成部分，優(yōu)秀的配方軟件收集的各種營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)為畜禽最新?tīng)I(yíng)養(yǎng)進(jìn)展，且注重標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性。金力士配方軟件收集的豬、雞、鴨、魚(yú)、兔、鵝、牛、羊等營(yíng)養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)為世界各國(guó)的最新?tīng)I(yíng)養(yǎng)研究成果。這些標(biāo)準(zhǔn)在配方養(yǎng)分設(shè)置時(shí)可根據(jù)需要選擇參考。
1.8飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)全面、完整、實(shí)用
    飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)的可參考性是反映配方軟件質(zhì)量的重要依據(jù)。金力士軟件飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)包括最新的中國(guó)飼料數(shù)據(jù)庫(kù)和大量在現(xiàn)行配方設(shè)計(jì)中應(yīng)用的非常規(guī)原料、NRC(1998)原料數(shù)據(jù)庫(kù)、世界權(quán)威的原料的氨基酸數(shù)據(jù)庫(kù)，加上一些實(shí)測(cè)原料數(shù)據(jù)，使配方養(yǎng)分含量的誤差降低到最小。同一種原料在不同蛋白質(zhì)含量下的氨基酸變異情況亦包括其中（見(jiàn)表3），有利于配方時(shí)根據(jù)飼料企業(yè)的原料粗蛋白測(cè)定結(jié)果來(lái)對(duì)氨基酸準(zhǔn)確取值。
1.9濃縮料配方制作功能強(qiáng)大
    兩種方式滿足了濃縮料的最低成本配方要求。一是先根據(jù)產(chǎn)品定位要求，選擇某階段的豬(如20～50kg)的營(yíng)養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配全價(jià)料配方，然后在輸出的Excel配方報(bào)表中刪除能量原料頊，利用Excel的強(qiáng)大計(jì)算功能，計(jì)算各原料用量除以剩余總量再乘以100即得濃縮料配方；二是直接選擇蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、氨基酸等原料按濃縮料要求的蛋白質(zhì)和氨基酸及礦物質(zhì)含量配制。
2、商業(yè)配方設(shè)計(jì)應(yīng)用
    以21日齡~上市肉鵝飼料配方制作為例說(shuō)明金力士軟件的應(yīng)用。
2.1  原料選擇、價(jià)格修改和用量范圍設(shè)定
    在可選原料列表框內(nèi)打鉤(√)選擇玉米、次粉、米糠、麥麩、統(tǒng)糠、豆粕、棉粕、石粉、磷酸氫鈣、賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、膽堿、預(yù)混料、食鹽，點(diǎn)擊”完成”按鈕，然后點(diǎn)擊被選原料，修改單價(jià)、最低用量、最高用量。次粉、米糠、菜粕、棉粕用量上限分別為15%、20%、8%、4%，膽堿、預(yù)混料、食鹽分別為0.12%～0.12%、1%~1%、0.3%~0_3%，其他原料不作任何限制任其優(yōu)化。然后E~擊”下一步”按鈕即進(jìn)入配方原料營(yíng)養(yǎng)成分含量對(duì)話框。
2.2配方原料營(yíng)養(yǎng)成分含量修改
    原料養(yǎng)分可根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)修改。可用按鈕”《””（”和”）””》”來(lái)任意選擇原料進(jìn)行養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)修改。每種原料改完后點(diǎn)擊”確定／修改”按鈕使修改生效。養(yǎng)分含量修改完成后點(diǎn)擊”下一步”按鈕進(jìn)入所配飼料配方養(yǎng)分低高限設(shè)置列表框。
2.3飼料配方營(yíng)養(yǎng)水平設(shè)定
    在“飼料營(yíng)養(yǎng)成份參考”列表框中點(diǎn)下拉式列表中選擇21日齡鵝的營(yíng)養(yǎng)需要作為參考，選擇理想配方營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)2，可在對(duì)話框底邊的實(shí)際代謝能輸入框中輸入欲配的配方代謝能含量，然后點(diǎn)擊”確認(rèn)”按鈕則所有養(yǎng)分自動(dòng)變更為和實(shí)際代謝能相同比例的含量（能源量和必需氨基酸及其他各養(yǎng)分比例保持不變1，然后在左邊”所配飼料營(yíng)養(yǎng)成份高低限設(shè)置”列表框中的點(diǎn)擊某養(yǎng)分然后修改數(shù)值，單擊”修改”按鈕即可見(jiàn)修改生效。配方養(yǎng)分設(shè)置完成后點(diǎn)擊”下一步”按鈕即到”計(jì)算飼料配方顯示輸出報(bào)表”對(duì)話框。
2.4計(jì)算飼料配方顯示輸出報(bào)表
    首先輸入飼料配方編號(hào)如ZH100（也可以不輸）一單擊“計(jì)算飼料配方”按鈕一單擊“顯示輸出報(bào)表”對(duì)話框即可見(jiàn)配方報(bào)表輸出。然后可檢查配方養(yǎng)分含量是否符合低限要求。
2.5配方結(jié)果
    表4為金力士配方軟件遵循同一營(yíng)養(yǎng)模式即能量與鈣、磷及氨基酸的比例相同的原則、能量依次遞減418.4kj/kg制作出的適合不同價(jià)格定位的系列肉鵝飼料配方。從表4可看出1#料能量水平高而限制了低能量但蛋白質(zhì)豐富的米糠和麥麩的使用，2#料比1#料低418.4kj/kg，使米糠和麥麩用量增加節(jié)約了價(jià)格昂貴的大豆粕而降低配方價(jià)格94元／t，而2#與3#、3#與4#配方的價(jià)差均為62元／t。從單位能量?jī)r(jià)格比較，2#配方比1#配方降低2.2%，而2#、3#、4#配方相近。因此，實(shí)際飼喂時(shí)可能2#配方的養(yǎng)殖效益相對(duì)較好。
    表4配方養(yǎng)分含量中標(biāo)準(zhǔn)水分和標(biāo)準(zhǔn)代謝能為配方軟件根據(jù)中國(guó)飼料數(shù)據(jù)庫(kù)2002版的原料水分和代謝能數(shù)據(jù)的計(jì)算出的飼料水分和代謝能結(jié)果，實(shí)際水分為配方軟件根據(jù)原料的實(shí)測(cè)水分含量計(jì)算出的配方飼料水分含量，實(shí)際代謝能為配方軟件根據(jù)實(shí)測(cè)原料水分含量校正后的配方飼料代謝能含量。由于金力士軟件配方是以實(shí)際代謝能來(lái)制作配方，從而確保了飼料配方不會(huì)因原料的水分的增加和減少而導(dǎo)致養(yǎng)分含量被高估或低估。
2.7結(jié)語(yǔ)
    金力士配方軟件是筆者在總結(jié)多年的動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究經(jīng)歷及商業(yè)飼料配方制作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的”一目了然”的”傻瓜型”配方軟件，其操作的簡(jiǎn)潔、方便和快速以及飼料配方的精確制作設(shè)計(jì)解決了目前的配方軟件設(shè)計(jì)上的諸多問(wèn)題，適應(yīng)各種動(dòng)物高質(zhì)量飼料配方的制作需要，為最低成本及安全效果配方技術(shù)在我國(guó)飼料企業(yè)的推廣普及起到了推動(dòng)作用，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的飼料顆粒機(jī)、顆粒飼料機(jī)專(zhuān)業(yè)壓制生物質(zhì)顆粒飼料。