Как автоматический оптимизатор помогает находить лучшие решения
Зоотехник, составляющий рацион вручную, работает с 5–8 кормами и контролирует 3–5 показателей. Оптимизатор одновременно учитывает 15–30 кормов, 50+ ограничений и находит комбинацию, которая даёт максимальный доход — за секунды. Это не «удобная функция», а другой класс точности. В этой статье — как это работает, почему ручной подбор проигрывает и где оптимизатор может ошибиться.
1. Что делает оптимизатор — по шагам
Оптимизатор рациона решает математическую задачу: найти такое количество каждого корма, чтобы результат был лучшим по заданному критерию, при соблюдении всех ограничений. Вот как это выглядит изнутри:
Ключевое слово — одновременно. Оптимизатор не подбирает корма по очереди (сначала энергию, потом протеин, потом клетчатку). Он находит комбинацию, в которой все показатели сбалансированы разом. Именно поэтому его решения часто неочевидны для человека.
2. Три целевые функции — три разных рациона
Одни и те же корма, одно и то же животное — но разная цель оптимизации. Результат принципиально различается:
Рассмотрим на числах. Корова 650 кг, 60 дней лактации, целевой удой 33 л. Доступны: кукурузный силос, злаковый сенаж, ячмень, соевый шрот, рапсовый жмых, защищённый жир, премикс.
| Показатель | Мин. стоимость | Макс. ДельтаКорм | Ручной подбор |
|---|---|---|---|
| Стоимость рациона, руб/день | 385 | 440 | 420 |
| Прогнозный удой, л/день | 29 | 34 | 31 |
| Выручка (30 руб/л), руб/день | 870 | 1 020 | 930 |
| ДельтаКорм, руб/день | 485 | 580 | 510 |
| Защищённый жир | 0 г | 350 г | 0 г |
| Соевый шрот | 1,2 кг | 1,8 кг | 1,5 кг |
| НДК, % СВ | 33% | 30% | 32% |
| Крахмал, % СВ | 21% | 26% | 23% |
Минимум стоимости сэкономил 55 руб/день на кормах — но потерял 95 руб/день на молоке. Ручной подбор оказался посередине, но «не дотянул» 70 руб/день до оптимума. Оптимизатор по ДельтаКорм нашёл решение, которое человек вряд ли бы составил: добавил защищённый жир и увеличил соевый шрот — и это окупилось.
Важно: Этот пример показывает случай, когда оптимизатор «добавил дорогой компонент». Но так бывает далеко не всегда. В других ситуациях оптимизатор убирает дорогую добавку, которую зоотехник ввёл по привычке, — потому что она не окупается при текущих ценах на молоко. Или находит непривычную комбинацию: например, замену части шрота на дробину и увеличение кукурузного силоса — дешевле, а ДельтаКорм выше, потому что баланс энергии и протеина сложился удачнее. Оптимизатор не «удорожает рацион» — он ищет точку максимального дохода. Иногда она правее по шкале затрат, иногда левее. Результат зависит от цен, кормовой базы и потребностей животного.
Разница между ручным подбором и оптимизатором на стадо 200 голов
Расчёт иллюстративный. Фактическая разница зависит от кормовой базы, цен, генетики стада и качества ручного подбора. На хорошо управляемых фермах разница может быть меньше, на фермах с хаотичным кормлением — значительно больше.
3. Почему ручной подбор проигрывает
Дело не в квалификации зоотехника. Дело в сложности задачи.
Рацион из 10 кормов с 40 ограничениями — это задача с 10 переменными и 40 условиями. Человек не может просчитать все взаимодействия одновременно. Он работает последовательно: сначала подгоняет энергию, потом протеин, потом смотрит клетчатку — и обнаруживает, что поправка по клетчатке сломала баланс энергии. Начинает сначала. Через 3–4 итерации останавливается на «приемлемом» варианте, который не обязательно лучший.
Оптимизатор решает ту же задачу за секунды, причём находит не «приемлемое», а математически лучшее решение при заданных условиях.
Конкретные ситуации, где ручной подбор систематически проигрывает:
- Нестандартная кормовая база. Когда доступны 15–20 компонентов, включая побочные продукты (жом, барда, дробина) — число возможных комбинаций астрономическое. Человек использует знакомые 5–6 кормов и игнорирует остальные.
- Изменение цен. Подорожал шрот на 15% — нужно пересчитать рацион. Вручную это занимает часы. Оптимизатор — секунды. На практике зоотехник просто не пересчитывает, продолжая кормить старым рационом.
- Тонкие балансы. Соотношение RDP/RUP, баланс лизина к метионину, DCAD — параметры, которые при ручном подборе обычно «примерно нормальные», а при оптимизации — точные.
- Компромиссы между показателями. Добавить крахмала = больше энергии, но выше риск ацидоза. На сколько добавить? Оптимизатор находит точку, где ДельтаКорм максимален при соблюдении порога по НДК и NFC. Человек ставит «на глаз».
4. Где оптимизатор может ошибиться
Оптимизатор — не волшебная кнопка. Он работает ровно с теми данными, которые получил. Если данные неточные — результат будет формально оптимальным, но практически неверным.
Мусор на входе — мусор на выходе. Если анализ силоса неточный (или используются табличные данные вместо реальных), оптимизатор построит рацион на ложных числах. Решение будет математически безупречным и практически бесполезным. Качество анализов кормов — главное ограничение любого оптимизатора.
Неправильные ограничения. Если пользователь задал слишком узкие или слишком широкие границы — результат будет отклоняться. Например, максимум ячменя 8 кг, хотя реально можно 5 — оптимизатор «вкатит» 8, потому что ему разрешили. Или минимум НДК 25% вместо 30% — рацион будет формально допустимым, но рубец пострадает.
Модель ≠ корова. Прогнозный удой — это расчёт модели, а не гарантия. Корова может не съесть расчётный объём (жара, стресс, грязный кормовой стол, ограниченный доступ к воде). Оптимизатор не знает про условия содержания.
Нет решения (infeasible). Иногда ограничения противоречивы: хозяйство хочет закрыть потребности по энергии, но доступных кормов не хватает, или цена делает любое решение убыточным. Хороший оптимизатор скажет об этом прямо — и покажет, какое ограничение «ломает» задачу.
Правило: оптимизатор находит лучший рацион в рамках данных, которые ему дали. Задача зоотехника — дать ему правильные данные (анализы) и правильные ограничения (физиологические границы). Задача оптимизатора — найти лучшую экономику внутри этих рамок. Подробнее о том, как проверить, что оптимизатор работает корректно — в статье #036.
5. Главное преимущество: скорость реакции
На практике самая большая ценность оптимизатора — не разовый расчёт, а способность мгновенно пересчитывать рацион при изменениях. А изменения на ферме — постоянны:
- Открыли новую траншею силоса — анализ другой, крахмал упал на 5%. Оптимизатор за секунды покажет, как перераспределить концентраты.
- Подорожал шрот — стоит ли заменить на рапсовый жмых? Оптимизатор рассчитает, что выгоднее: платить дороже за соевый или потерять на удое при замене.
- Появился новый корм — предлагают пивную дробину по 3 руб/кг. Вводить или нет? Оптимизатор покажет, сколько дробины войдёт в рацион без нарушения ограничений и как это повлияет на ДельтаКорм.
- Жара — потребление СВ падает на 15%. Нужен более концентрированный рацион. Вручную пересчитать — полдня. Оптимизатор — минута.
- Группа поменялась — в раздойную группу пришли 20 первотёлок. Средняя потребность сместилась. Пересчёт.
Ферма, которая пересчитывает рацион раз в полгода — теряет деньги каждый день, когда условия изменились, а рацион — нет (подробнее — статья #035). Оптимизатор снимает главный барьер для частого пересчёта — трудозатраты.
Вывод
Оптимизатор — это не замена зоотехника. Это инструмент, который берёт на себя вычислительную часть и позволяет зоотехнику сосредоточиться на том, что машина не умеет: оценке условий содержания, наблюдении за стадом, интерпретации результатов.
Математически оптимизатор находит решение, которое человек не найдёт при ручном подборе — потому что число переменных и ограничений слишком велико для «поиска в голове». Разница в ДельтаКорм между ручным и оптимизированным рационом — от 30 до 100+ рублей на голову в день, в зависимости от сложности кормовой базы.
Но оптимизатор работает ровно с теми данными, которые получил. Неточные анализы, неправильные ограничения или игнорирование условий содержания обесценят любой расчёт. Качество входных данных определяет качество результата.
В «ДельтаКорм» оптимизатор работает по целевой функции максимума ДельтаКорм — находит рацион с наибольшим доходом сверх стоимости кормов при соблюдении всех физиологических ограничений по NASEM 2021.
Попробовать ДельтаКорм