[发明专利]一种饲料配方优化方法、系统、装置和存储介质

说明书

本发明公开了一种饲料配方优化方法、系统、装置和存储介质，其中方法包括：确定饲料配方原料，以及原料对应的约束条件；构建饲料配方优化问题模型，并确定模型的优化目标；采用含构造法的分布估计算法和构造信息更新策略，对饲料配方优化问题模型进行处理，获得最终的饲料配方；其中，含构造法的分布估计算法在满足各项约束条件的基础上，求得多个营养价值最高同时原料成本最低的饲料配方；构造信息更新策略能利用父代种群中的饲料配方信息更新构造信息，引导构造式饲料配方生成法生成营养价值更大，同时原料成本更低，且满足各项约束条件的饲料配方。本发明能够高效地解决带复杂约束条件的饲料配方优化问题，可广泛应用于饲料配方领域。

技术领域

本发明涉及饲料配方与演化计算两大领域，尤其涉及一种饲料配方优化方法、系统、装置和存储介质。

背景技术

随着我国人民生活水平的不断提高与城镇化进程的持续推进，以肉、蛋和奶为代表的动物性产品作为广大居民的日常刚性需求快速增长，我国养殖业也随之迅速发展，逐步向标准化、规模化和机械化养殖业转型。饲料工业作为养殖业的支撑产业，市场规模不断扩大，具有较大的发展空间。

饲料指的是所有人工饲养动物的人造食物的总称，一般指农牧业用于饲养鱼禽畜的人造食物。饲料是影响饲养动物的产出与饲养成本的关键因素，关系到养殖户的经济效益。一方面使用富含动物所需营养物质的优质饲料能有效提高产出，如提高产蛋量与出肉量，从而提高经济效益。另一方面优质饲料成本较高，会降低经济效益。因此，如何在满足动物所需营养物质前提下控制饲料成本，就成了饲料工业优先需要解决的问题。

针对上述问题，目前尚缺少一种有效的技术方案。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种饲料配方优化方法、系统、装置和存储介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种饲料配方优化方法，包括以下步骤：

确定饲料配方原料，以及原料对应的约束条件；

构建饲料配方优化问题模型，并确定模型的优化目标；

采用含构造法的分布估计算法和构造信息更新策略，对饲料配方优化问题模型进行处理，获得最终的饲料配方；

其中，所述含构造法的分布估计算法在满足各项约束条件的基础上，求得多个营养价值最高同时原料成本最低的饲料配方；所述构造信息更新策略能利用父代种群中的饲料配方信息更新构造信息，引导构造式饲料配方生成法生成营养价值更大，同时原料成本更低，且满足各项约束条件的饲料配方。

进一步地，所述确定饲料配方原料，以及原料对应的约束条件，包括：

设饲料配方可选用的原料一共有N种，对应编号为{1,2,3,...,N}，原料一共分为Z个大类，对应标号为{1,2,3,...,Z}；第i种原料的营养价值为v_i，成本为c_i，所属大类为g_i∈{1,2,3,...,Z}；

单一原料比例约束：第i种原料的使用比例w_i需要满足约束条件lb_i≤w_i≤ub_i(0≤lb_iub_i≤1)，其中lb_i为原料i的比例下限，ub_i为原料i的比例上限；

原料大类比例约束：属于同个原料大类G_i的原料使用总比例需要满足约束条件其中lg_i为原料大类G_i的比例下限，ug_i为原料大类G_i的比例上限；

使用原料种数约束：饲料配方所使用原料种数为K种，其中1≤K≤N。