CC BY
28
УДК 631.3 : 681.3
Демчук М.В., д.вет.н., професор Козш Б.1., к.т.н., професор ©
Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет ветеринарногмедицини та бютехнологш iм. С.З.Тжицъкого
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОЦ1НКИ ВПЛИВУ ЯКОСТ1 ВОДИ ТА НАПУВАННЯ ТВАРИН НА IX ПРОДУКТИВН1СТЬ
Пропонуетъся математична модель для тлътсног оцгнки еплиеу фактор1в, ят враховуютъ яюстъ воды i системы напування тварин стада на i'x продуктившсть та методика таког ощнки засобами табличного процесора Excel.
Ключое1 слова: продуктивтстъ тварин, вода, напування тварин, математична модель, табличний процесор.
Постановка проблеми. Продуктившсть стада сшьськогосподарських тварин залежить вщ одержаного по спадковост1 генетичного потенщалу, вщ забезпеченост1 кормами та i'x згодовування, вщ створення на фермах i комплексах вщповщних умов утримання, що разом гарантують благополуччя ферми вщносно поширення незаразних та заразних хвороб. Слщ пщкреслити, що пщтримання належного стану охорони здоров'я i максимально можливо! тривалост1 належного р1вня продуктивное^ тварин вимагае постшного забезпечення всього погол1в'я доброяккною водою в достатнш кшькостг KpiM того, яюсть i кшькють води впливае на безпечшсть i яюсть продукцп.
При штенсивному веденш вщповщно! галуз1 тваринництва слщ пам'ятати, що лише здорова, належно утримана тварина може проявити максимальну продуктившсть, яка зумовлена И спадковктю. Оскшьки на здоров'я тварини впливають р1зномаштш фактори середовища, виникае потреба створення методики врахування сумарного ефекту такого впливу.
Анал1з останн1х дослщжень. В запропонованш рашше [1] математичнш модел^ за допомогою яко! можна оцшити вплив р1зномаштних фактор1в на продуктившсть тварин, вважаеться, що фактична продуктившсть тварини Рф може бути обчислена за формулою:
Рф = Рг*К3„ , (1)
де, Рг - максимальна продуктившсть тварини, що вщповщае И генетичному потенщалу; кзп - коефшдент зниження генетично обумовлено! продуктивное^ внаслщок наявних умов утримання тварини.
В загальному випадку значения цього коефшдента може коливатися в
межах:
0 < кзп <= 1
© Демчук М.В., КозшБ.1., 2013
186
i зал ежить вщ багатьох фактор1в, яю можна об'еднати у таю групи:
- дотримання еколопчних, зооппешчних i ветеринарно-саштарних вимог до територп, пщприемства, ферми;
- грунти, рослини, яюсть корм1в;
- дотримання технологи i системи утримання тварин;
- стан буд1вель, внутршнього обладнання, мехашзм1в
- год1вля, збалансовашсть рацюшв;
- яюсть води та напування тварин;
- вщповщшсть вибраного вар1анту технолог!! i використовуваних машин i мехашзм1в завданням виробництва;
- м1крокл1мат та бюценоз тваринницького примщення;
- кадри, !х квал1ф1кащя, дотримання вимог добробуту тварин;
- захворювашсть тварин стада.
Кожна з цих груп фактор1в може бути оцшена в межах 5-ти бально! шкали [1]. В свою чергу, кожна з цих груп фактор ¿в може мктити ряд складових, що впливають на юнцеву И оцшку, а, отже, юльюсна оцшка групи фактор1в повинна бути певною штегральною величиною, яка враховуе оцшки складових.
Мета статть В данш стата зроблено спробу створення математично! модел1 для оцшки впливу оргашзацп напування тварин та якост1 використовувано! для цього води як одше! з основних груп фактор1в, яю впливають на продуктившсть даного стада цих тварин.
Виклад основного матер1алу. Питна i технолопчна вода для потреб тваринництва, м'ясо- та молокопереробних пщприемств повинна вщповщати вимогам Державних стандарт1в саштарних правил i норм (ДСан niH) «Вода питна. Ппешчш вимоги до якост1 води централ1зованого господарсько-питного водопостачання», Нормативш якост1 води за ГОСТ 2874-82, ДСанШНом, стандартами США та ВООЗ наведен! в [3]. Розробку м1жнародних стандарт1в на методи контролю якост1 води веде Техшчний ком1тет ISO/TK 147 «Яюсть води». Найбшьш штенсивно вони розвиваються в рамках ISO 9000 i направлен! на використання м1жнародно визнаних методик i досягнення стабшьних результата анал1зу води.
TirieHi4Hi вимоги, яю визначають придатшсть води для питних потреб включають И безпеку в епщем1чному вщношенш, сприятлив1 органолептичш властивост1, нешюдливкть х1м1чного складу, рад1ацшну безпеку.
Отже, оцшка доброяюсност1 води повинна грунтуватися на даних комплексного дослщження: саштарно-топограф1чного обстеження джерел води та прилягаючо! територп, визначення ф1зичних властивостей, х1м1чного складу, бюлопчних показниюв та рад1ацшно! безпеки води. В кожнш i3 груп показниюв вибирають найбшьш потр1бш. На нашу думку до таких показниюв (фактор1в) можна вщнести:
1. Оргашзащя напування тварин. Система водопостачання.
2. Органолептичш показники води (запах, смак)
3. Ф1зичш показники води (прозорють).
187
4. Х1м1чний показник, рН.
5. Вмют у вод1 хлорид1в.
6. Вмют у вод1 сульфата.
7. Вмкт у вод1 зал1за.
8. Загальна мшерал1защя води.
9. Вмют у вод1 штрат1в.
10. Мкробюлопчназабруднешсть води.
Отже, маемо десять фактор1в, яю дають змогу оцшити вплив оргашзацп напування тварин та якост1 використовувано! для цього води на продуктившсть тварин. 1нтегральна оцшка Ю такого впливу може коливатися, в1дпов1дно до наших припущень, в межах в1д 5 («вщмшно») до 1 («дуже погано»), тобто:
1 <Ю<5 ( 1 )
3 друго! сторони, оск1льки на величину тако! оцшки впливають перерахован1 вище фактори, можна записати:
Ю = Юмакс ■ Кф , ( 2 )
де Юмакс = 5 - максимальне значения ¿нтегрально! оц1нки впливу оргашзацп напування тварин та якост1 використовувано! для цього води на !х продуктивн1сть;
Кф - коефщент зменшення Ю за рахунок того, що окрем1 фактори (або ус1 фактори) не в1дпов1дають вимогам. Очевидно, що
0 < Кф < 1.
На даний час розроблено рекомендован! норми для кожного з цих фактор1в та шкали оцшки оргашзацп напування тварин та якост1 води в балах вщ значень цих фактор1в (в1д «дуже добре» - 5, до «дуже погано» - 1). Для прикладу розглянемо таку шкалу, яка розроблена для племшно! ферми з вирощування крол1в [3] (див. табл. 1 татабл. 2).
Таблиця 1
Шкала оцшки оргашзацй' напування тварин_
Яшсна ц1нка фактора Кшь-к!сть бал!в Оргашзащя напування
Ввдмшно 5 Поспйний доступ до св1жо! води за допомогою автонапувалок з шд1гр1вом при понижених температурах.
Добре 4 Аналог1чно, але вода зм1нюегься п1сля зак1нчення у вщповщнш емност1.
Задов1льно 3 Пост1йний доступ до води за допомогою пристосованих напувалок. При понижених температурах вода замерзае.
Погано 2 Вода подаегься тваринам два рази на добу. При понижених температурах вода замерзае.
Дуже погано 1 Вода подаеться лише вл1тку при високих температурах.
В нашому випадку це десять фактор1в, кожний з яких може бути оцшений у «к1лькост1 позитивних бал1в» - кпъ. Ця оц1нка для кожного фактора коливаеться в межах:
1<= кпб <= 5. (3)
188
Таблиця 2
Шкала оцшки якосл води
Показники Одиниця вим1ру Кшьшсть бал1в
5 4 3 2 1
Органолептичш та ф1зичш
Запах, прислак - ввдеутт шод1 слабкий выражений сильний
Каламутшсть мг/дм3 < 0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 > 2,0
XiMi4Hi
Водневий п-к од-ph 6,5-7,5 7,6-8,5 8,6-9,5 9,6-10,5 > 10,6
Хлориди мг/дм3 280-300 301-320 321-350 351-370 > 370
Сульфати мг/дм3 410-440 441-470 471-500 501-530 > 530
Зал1зо загальне мг/дм3 0-0,2 0,3 0,3-0,5 0,5-1,0 > 1,0
Мшерал1защя мг/дм3 0-200 200-500 500-1000 1000-2000 > 2000
Нирати мг/дм3 ввдеутт 0-30 30-45 46-60 > 60
Мшробюлопчт
М1кроорган1зм1в у 1 см3 води Мжробне число 0-40 41-70 71-100 101-130 > 131
Очевидно, що вплив кожного з фактор1в може бути бшыл або менш суттевим. Тому використаемо поняття ваги кожного фактора - , кожний з яких буде коливатися в межах:
0 < вф1 < 1 (i = 1,2,...,10). (4) Сумарна вага ycix фактор1в, очевидно р1вна 1:
X вфг = 1 (г = 1,2,...,10). (5)
Введемо поняття «кшькост1 негативних бал1в» к„в для кожного фактора, тобто кшькост1 бал1в, як1 негативно впливають на величину штегрально! оцшки впливу напування на продуктившсть тварин. Очевидно, що:
кнб = 5 - к„. (6)
Тод1 коефщент зниження штегрально! оцшки впливу напування внаслщок негативно! дп недобрано! кшькост1 бал!в для кожного фактора з врахуванням ваги цього фактора можна обчислити за формулою:
Кзп, = 1 - кнб1 /5 * вфг (i = 1,2,., 10) . (7)
Результуючий коеф!ц!ент зниження штегрально! оц!нки впливу напування кзп дор!внюватиме добутку складових, тобто коефщента зниження значения для кожного фактора:
Кф = К3„1 * К3„2 * КЗП3 * К3„4 * К3„5 * К3„б * К3„7 * K3ng * Кзпд * Кзпю . (8)
На основ! запропоновано! математично! модел1 нами розроблено програму обчислення та анал1зу впливу групи фактор1в, яю вщображають вплив якост1 води та системи напування тварин на ix продуктившсть. Вигляд електронно! таблиц! з вщповщними розрахунковими формулами наведено в табл. 3.
У данш таблиц! в кл1тинах стовпчика В введено бальш оцшки кожного з фактор1в. У кл1тинах таблиц! Е2 - Е11 уведеш значения ваги кожного фактора (вважаеться, що yci фактори мають однакову вагу - 0,1). У кл1тиш Е13 обчислюеться сумарне значения ваги ycix фактор1в для контролю правильное^
189
вводу, оскшьки сума ваги ус1х фактор1в повинна бути р1вною 1. У кл1тиш Е13 обчислюеться шукане значения коефщента Кф зниження сумарно! бально! оцшки пливу якост1 води та системи напування на продуктившсть тварин.
Таблиця 3
Внгляд електронно*1 таблиц! для обчислеиия коеф1щснта впливу якосп води та системи напування тварин на Тх продуктившсть
А В С 0 Е
1 Фактори: Бальна ошнка (5-1) Негативы бали Коефш1ент &ШЛВ Вагоысть фактору Коефщкнт впливу
2 Оргажэацп напуванн? 5 =5-В2 =С2/Ё 0.1 =1-02*Е2
3 Запах, смак 4 =Ё-В3 =СЗ15 0.1 =1-ВЗ*ЕЗ
4 Прозсрсть 3 =Ё-В4 =С4/5 0.1 =1-04"Е4
5 Водневий показник 5 =Ё-ВЁ =С5/5 0 1 =1-Оё*Её
6 Хлориди 4 =Ё-В6 =С6/5 0 1 =1-06*ЕБ
7 Сульфата 4 -5В7 =С7/5 0.1 =1-07*Е7
8 Зап1зо загальне 3 -5ВЯ =С8/5 0,1
9 Мшерапзаця 4 =Ё-В9 -С9/5 0,1 =1-09*Е9
10 Штратн 4 =Ё-В10 =С 10/6 0.1 =1-ОЮ"ЕЮ
11 М1кроЕиолопя 4 =Ё-В11 =С11/& 0.1 =1-01ГЕ11
12
13 =СУММ(Е2:Е12> =ПРОИЗБЕД(Р2:Р11)
Результати обчислення за даним алгоритмом наведен! в табл. 4. Як видно з табл. 4, коефщент зниження штегрально! оцшки впливу якост1 води та системи напування на продуктившсть при заданих бальних оцшках враховуваних фактор1в та при заданих вагах кожного фактору р1вний:
Кф = 0,8164.
Очевидно, що мова йде лише про воду з тих джерел, що вщповщають ус1м вимогам, яю зазначеш у норматив них документах [2].
Таблиця 4
Результати обчислення коеф1щснта впливу якост1 води та системи
напування тварин на Ух продуктившсть
А В С О Е г
1 Фактори: Бальна ошнка (5-1) Негативы б ал и КоефЫент 6 ал ¡в Вагомкть фактору КоефЫент впливу
2 Оргашзац1я напування 5 0 0 0 1 1
3 Запах, смак 4 1 0.2 0 1 0.98
4 Прозор1сть 3 2 0.4 0 1 0.96
5 Водневий показник 5 0 0 0 1 1
6 Хлориди 4 1 0.2 0 1 0.98
7 Сульфата 4 1 0.2 0 1 0,98
8 Зал1зо загальне 3 2 0.4 0 1 0,9Б
9 Мшерал1зац1я 4 1 0.2 0 1 0.98
10 Штрати 4 1 0.2 0 1 0,98
11 М1кроЕиолопя 4 1 0.2 0 1 0.98
12
13 1 0.8164
190
Отже, штегральна оцшка IO впливу оргашзаци напування тварин та якост1 використовувано! для цього води на продуктившсть тварин буде р1вною:
IO = Юмакс • Кф = 5* 0,8164 = 4,08
Висновки. Таким чином, використовуючи запропоновану методику визначення бально! оцшки впливу оргашзаци напування тварин та якост! використовувано! для цього води, можна одержати шструмент для оцшки такого впливу на продуктившсть тварин.
Л1тература
1. Козш Б.1., Демчук М.В. Математична модель оцшки впливу зовшшнього середовища на продуктившсть сшьськогосподарських тварин. // Науковий в1сник ЛНУВМ та БТ ¿м. С.З. Гжицького, т. 12, № 1 (43). - Льв1в, 2010. - с. 282-288.
2. Вороняк В.В., Демчук М.В., Козенко О.В. Методи оцшки якост1 води та охорона джерел водопостачання. Льв1в, 2006. - 118 с.
3. Сачук P.M., Демчик М.В. Б1знес-план проекту буд1вництва та експлуатацп плем1нно! ферми зг1дно вимог ветеринарно! технолог!! вирощування крол1в потужшстю на 100 м!н1-ферм. - Р1вне, 2012. - 43 с.
Summary Demchuk M.V., Kozij B.I.
MATHEMATICAL MODEL OF VALUATION THE INFLUENCE OF WATER QUALITY AND ANIMALS WATERING ON THEIR
PRODUCTIVITY
It is proposed mathematical models for of quantitative valuation of factors influence, taking into account the quality of water and animals herds drinking on their productivity and methods of such valuation by means of spreadsheet.
Key words: animal productivity, water, animals watering, mathematic model, spreadsheet.
Рецензент - д.е.н., професор Музика П.М.
191
