بهینه سازی هزینه خوراک طیور گوشتی با استفاده از تکنیک برنامه نویسی خطی
تقاضا برای گوشت مرغ و تخم مرغ به دلیل کیفیت، ارزش غذایی و قیمت مناسب آن با سرعت بیشتری در حال افزایش است. با افزایش تقاضا برای تخم مرغ و گوشت طیور، تقاضا برای خوراک طیور نیز در حال افزایش است. بیشتر خوراک از موادی که در خوراک طیور استفاده می شود برای تغذیه انسان نیز استفاده می شود. بنابراین این مواد اصلی خوراک و به طور تجمعی خوراک طیور با بازار رقابت با افزایش هزینه مواجه هستند.
این مطالعه روشی برای به حداقل رساندن هزینه خوراک برای مرغداری های مقیاس کوچک با استفاده از برنامه ریزی خطی (LP) را پیشنهاد می‌دهد.
در برنامه ریزی خطی از مواد تشکیل دهنده خوراک محلی موجود برای فرمولاسیون دان استارتر و دان پایانی جوجه های گوشتی استفاده می کند. مخلوط خوراک نیاز به مواد مغذی غذایی برای دان استارتر و دان پایانی جوجه های گوشتی از مشخصات استاندارد تعیین شده توسط موسسات استاندارد، مراکز تحقیقاتی ملی و شورای تحقیقات کشاورزی هند تعیین شد.
16 ماده غذایی برای فرموله کردن مخلوط خوراک بهینه برای به حداقل رساندن هزینه کل مخلوط خوراک با توجه به محدودیت های ضروری مواد مغذی انتخاب شدند. برای فرمول بندی مدل برنامه نویسی خطی و بدست آوردن مخلوط خوراک بهینه برای دان استارتر و دان پایانی جوجه های گوشتی از برنامه اکسل مایکروسافت استفاده شد.
این تحقیق مفاهیم زیر را به دست اندرکاران و محققین ارائه می دهد:
- اطلاعاتی در مورد مواد مغذی مختلف برای رشد مناسب جوجه های گوشتی در مراحل مختلف و منابع مورد نیاز
- روش برنامه ریزی خطی می تواند برای دانشگاهیان و متخصصان در ایجاد یک مخلوط خوراک مناسب با هزینه کم مفید باشد
- در مناطق روستایی که کشاورزی تنها منبع درآمد مردم آن است، مسائل مربوط به فرمولاسیون ضعیف خوراک و همچنین هزینه بالای خوراک دو مشکل غالب هستند که به طور همزمان قابل حل هستند.
هزینه خوراک طیور، بهينه سازي، برنامه ریزی خطی
مرغ گوشتی ترجیح داده شده ترین نوع طیوری است که پرورش می یابد. جوجه های گوشتی بسیار سریع رشد می کنند زیرا ظرفیت تبدیل خوراک آنها سریع است. طول دوره پرورش آنها تقریبا 1.5 ماه است. نیازهای مواد مغذی تغذیه طیور یکی از شاخه های مهم صنعت طیور است زیرا هزینه خوراک 70 درصد از کل هزینه های فارم پرورش را تشکیل می دهد.
به دلایل اقتصادی، عرضه مواد مغذی باید حداقل هزینه را داشته باشد. بنابراین خوراک جوجه های گوشتی باید به گونه ای که کل مواد مغذی مورد نیاز برای رشد طیور را برآورده کند در آن طراحی شود.
روش های مختلفی جهت فرمولاسیون بهترین مخلوط خوراک طیور با هدف به حداقل رساندن هزینه ها یا به حداکثر رساندن سود توسط صنعت گران و کشاورزان به کار گرفته شده است و همچنین کار در چارچوب نیازهای غذایی این پرندگان توسط محققان و متخصصان دامپزشکی و تغذیه حیوانات پیشنهاد شده است. روش های مورد استفاده شامل روش آزمون و خطا، مربع پیرسون، روش معادلات همزمان، روش ماتریسی دو در دو، روش برنامه نویسی خطی و غیره می باشد. همه این روش ها اصول راهنمای مشابهی دارند و برای دستیابی به بهترین ترکیب خوراک، در چارچوب نیازهای غذایی استفاده می شود.
فرمولاسیون خوراک طیور
فرمول خوراک نیاز به درک کامل موارد زیردارد:
- مواد مغذی مورد نیاز طبقه طیور (تخم گذار، جوجه های گوشتی و غیره)
- مواد غذایی از نظر ترکیب مواد مغذی
- هزینه مواد تشکیل دهنده خوراک
- در دسترس بودن مواد تشکیل دهنده خوراک
فرمولاسیون خوراک، که اغلب به عنوان فرمولاسیون کمترین هزینه از آن یاد می شود، فرآیند تطبیق نیازهای غذایی دسته ای از حیوانات با محتویات مواد مغذی از مواد اولیه موجود به صورت اقتصادی است.
فرمولاسیون معمول، مقادیر هر یک از موادی که باید در جیره گنجانده شود را نشان می دهد و سپس غلظت مواد مغذی (ترکیب) در جیره را فراهم می کند. با این دانش، از فرمول های ریاضی برای استخراج مقادیر هر عنصری که باید در رژیم غذایی گنجانده شود، استفاده می شود.
روش شناسی
برنامه نویسی خطی پرکاربردترین و مشهورترین مدل بهینه سازی است که در تحقیقات عملیاتی استفاده می شود. این تکنیک به تخصیص منابع به جایگزین های استراتژیک به بهترین شکل ممکن کمک می کند. برنامه نویسی خطی یک تکنیک ریاضی برای یافتن راه حل های بهینه برای مسائلی که می تواند با استفاده از معادلات خطی و نامساوی بیان می شود، می باشد.
اولادوکون و جانسون (محقق آمریکایی) مشکلات فرمولاسیون خوراک در طیور با استفاده از یک رویکرد برنامه نویسی ریاضی برای فرموله کردن یک مخلوط خوراک ارزان تر برای طیور تخم گذار را تجزیه و تحلیل کردند. آنها تشخیص دادند که بسیاری از کشاورزان در نیجریه هنوز به روش های قدیمی فرمول نویسی مانند شهود، تجربه، و قانون سرانگشتی در میان دیگران متکی هستند. راه حل بهینه ی مدل برنامه ریزی خطی، 9 درصد کاهش هزینه های فرمولاسیون خوراک در مقایسه با روش موجود درفارم های تجاری را به عنوان مطالعه موردی به دست آورد.
استفاده از برنامه نویسی خطی در فرمولاسیون خوراک
- مشکل ترکیب محصول (تصمیم گیری ترکیبی از محصولات/خدمات منجر به حداکثر سود)
- مشکل ترکیب مواد (تصمیم گیری در مورد مقدار مواد مورد استفاده در محصول منجر به حداقل هزینه)
- مشکل حمل و نقل (تصمیم گیری در مورد طرح توزیع کالا/خدمات منجر به حداقل هزینه حمل و نقل)
- برنامه ریزی تولید انبوه (تصمیم گیری در مورد مقدار محصولات/خدمات به گونه ای تولید شود که هزینه کلی حداقل باشد)
- مشکل انتساب (تخصیص منابع انسانی یا ماشینی به انواع مختلف فعالیت هایی برای به حداقل رساندن هزینه کل یا حداکثر کردن سود)
مسائل برنامه نویسی خطی از شرایط زیر پیروی می کنند:
- متغیرهای تصمیم، درگیر در مسئله غیر منفی هستند
- معیار انتخاب بهترین مقادیر متغیرهای تصمیم گیری می تواند با یک تابع خطی از این متغیرها توصیف شود یعنی عملکرد هدف باید تابعی خطی از متغیرهای تصمیم باشد
- قوانین عملیاتی حاکم بر فرآیند را می توان به صورت مجموعه معادلات یا نابرابری های خطی بیان کرد. این مجموعه به مجموعه محدودیت ها معروف است.
نکات تغذیه طیور گوشتی:
- جوجه های گوشتی برای به دست آوردن رشد سریع در 4 هفته اول با درصد پروتئین بین 22 تا 24 درصد تغذیه می شود
- جیره پایانی جوجه های گوشتی دارای پروتئین کمتر و انرژی بیشتر بمنظور چاق شدن بیشتر است
- استراتژی های تغذیه جوجه های گوشتی بسته به هدف بازار برای محصول نهایی متفاوت است
نکات انتخاب ترکیب مواد مغذی خوراک جوجه های گوشتی:
- قابلیت دسترسی: مواد تشکیل دهنده بر اساس در دسترس بودن محلی آنها انتخاب می شوند
- قیمت ها: مواد موجود با توجه به قیمت آنها انتخاب می شوند
- ترکیب مواد مغذی: موادی هستند که به ازای ترکیب مواد مغذی آنها برای برآوردن نیازهای غذایی جوجه های گوشتی می توان آنها را انتخاب کرد
- خوش طعم بودن: مواد تشکیل دهنده خوراک جوجه های گوشتی باید خوش طعم باشند، در غیر این صورت مصرف خوراک کمتر خواهد بود
هدف فرمولاسیون برنامه ریزی خطی
هدف این فرمولاسیون به حداقل رساندن هزینه کل مخلوط خوراک است.
فرمولاسیون برنامه ریزی خطی
MinimizeZ = ∑ Cj Xj Z = C1 X1 + C2 X2 + … Cn Xn
هزینه کل مواد مغذی مورد استفاده در فرمولاسیون خوراک (Z)
تعداد مواد تشکیل دهنده خوراک (j)
هزینه واحد مواد تشکیل دهنده خوراک (Cj)
تعداد مواد مغذی در مخلوط خوراک (Xj)
منبع:
Journal of Operations and Strategic Planning 3(1) 31–57, 2020
دیدگاه خود را بنویسید