特開 2024-173270 飼料配合設計システム、飼料配合設計プログラム及び、飼料配合設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173270

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】飼料配合設計システム、飼料配合設計プログラム及び、飼料配合設計方法

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/02 20240101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/02

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091589

(22)【出願日】2023-06-02

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-01-22

(71)【出願人】

【識別番号】509179434

【氏名又は名称】株式会社ユーズウェア

(74)【代理人】

【識別番号】100137338

【弁理士】

【氏名又は名称】辻田 朋子

(74)【代理人】

【識別番号】100224719

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 隆治

(72)【発明者】

【氏名】小川名 剛彦

【テーマコード（参考）】

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5L049CC01

5L050CC01

(57)【要約】

【課題】
配合コストを最小とするより最適な解を求めることができる新規な技術を提供すること
【解決手段】
配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計システムであって、前記飼料配合設計システムは、混合整数線形計画法を用いて、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計システムであって、
前記飼料配合設計システムは、
混合整数線形計画法を用いて、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段を備える、飼料配合設計システム。

【請求項2】

前記飼料配合設計システムは、設定手段を更に備え、
前記設定手段は、前記飼料原料毎に、混合整数線形計画法の変数となる前記配合度合いの丸め込み桁数を設定し、
前記算出手段は、前記丸め込み桁数に基づいて、配合コストを最小とする前記配合度合いを求める、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項3】

前記設定手段は、更に、前記配合飼料を製造する工場毎に前記丸め込み桁数を設定する、請求項２に記載の飼料配合設計システム。

【請求項4】

前記飼料配合設計システムは、設定手段を更に備え、
前記設定手段は、前記飼料原料毎に、最小計量値を設定し、
前記算出手段は、更に、前記配合度合いが前記最小計量値よりも大きいとする制約条件下で、前記配合度合いを算出する、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項5】

前記飼料配合設計システムは、配合度合管理手段、及びエラー特定手段を更に備え、
前記配合度合管理手段は、前記算出された配合度合いを配合度合履歴として格納し、
前記エラー特定手段は、前記配合度合いが算出されない場合に、前記飼料原料毎の配合度合履歴及び前記配合飼料毎の生産予定数量に基づいて、配合飼料毎に含まれる飼料原料量を算出し、
複数の配合飼料について前記飼料原料量を足し合わせた原料供給量と、飼料原料毎の供給制限を示す原料供給制限とを比較して、比較結果に基づいて、前記原料供給制限を満たさない前記飼料原料を特定する、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項6】

前記飼料配合設計システムは、表示処理手段を更に備え、
前記表示処理手段は、前記供給制限を満たさない飼料原料の前記原料供給量、及び該飼料原料の前記原料供給制限を並べて表示処理する、請求項５に記載の飼料配合設計システム。

【請求項7】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計プログラムであって、
前記飼料配合設計プログラムは、コンピュータを、
混合整数線形計画法を用いて、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段、として機能させる飼料配合設計プログラム。

【請求項8】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計方法であって、
コンピュータは、
混合整数線形計画法を用いて、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求めるステップ、を実行する飼料配合設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飼料配合設計システム、飼料配合設計プログラム及び、飼料配合設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、家畜、家禽、及び養殖魚等の飼料の配合設計において、与えられた栄養成分や飼料原料の制約条件の下で、配合コストの最小化を計る設計方法である線形計画法（以下、ＬＰとする）が用いられている。このようなＬＰを用いた飼料の配合設計の一例が、例えば、特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１には、ＬＰはｍ種類の栄養素（組成または栄養価）をそれぞれ所定の量ａｉ（ｉ＝１～ｍ）含む配合飼料を、原料価格がそれぞれｃｉ（ｉ＝１～ｎ）であるｎ種類の飼料原料を用いて最も安価な価格で実現する飼料原料の配合率ｘｉ（ｉ＝１～ｎ）を求める問題であり、以上の条件を数式として表すと以下の式（１）、（２）の制約条件を満たし、飼料原料の単価に基づく配合設計コストを示す式（３）を最小化するｘｉを求めることになることが開示されている。

【0004】

【数1】

【0005】

【数2】

【0006】

【数3】

【0007】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平８－２０１１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、特許文献１に開示されているＬＰは、各飼料の配合率を算出し、その算出結果に対して飼料原料毎の最小計量値に基づいて四捨五入等の丸め処理を行っている。しかしＬＰでは、丸め処理は配合コストの最適化計算と独立して実行される処理であり、丸め処理の結果、飼料の配合に係る条件を満たさない計算誤差が生じていた。そして、その計算誤差によって、配合コストが大きくなり大きな損失が発生していた。

【0010】

上記課題に鑑み、本発明は、配合コストを最小とするより最適な解を求めることができる新規な技術を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明は、配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計システムであって、前記飼料配合設計システムは、混合整数線形計画法を用いて、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段を備える。

【0012】

このような構成とすることで、混合整数線形計画法を用いて、配合コストを最小化する配合度合いを算出することができる。これにより、ＬＰよりも、配合コストを最小化するより最適な配合度合いを得ることができる。

【0013】

より好ましい形態では、前記飼料配合設計システムは、設定手段を更に備え、前記設定手段は、前記飼料原料毎に、混合整数線形計画法の変数となる前記配合度合いの丸め込み桁数を設定し、前記算出手段は、前記丸め込み桁数に基づいて、配合コストを最小とする前記配合度合いを求める。

【0014】

このような構成とすることで、飼料原料毎に、混合整数線形計画法の変数となる配合度合いの数値を丸めることができる。これにより、飼料原料毎に適切な桁数を有する配合度合いを変数として、混合整数線形計画法を実行することができる。

【0015】

より好ましい形態では、記設定手段は、更に、前記配合飼料を製造する工場毎に前記丸め込み桁数を設定する。

【0016】

このような構成とすることで、丸め込み桁数を配合飼料の工場毎に決定することができる。これにより、配合飼料を製造する工場毎の需要に合わせて、配合度合いを決定することができる。

【0017】

より好ましい形態では、記飼料配合設計システムは、設定手段を更に備え、前記設定手段は、前記飼料原料毎に、最小計量値を設定し、前記算出手段は、更に、前記配合度合いが前記最小計量値よりも大きいとする制約条件下で、前記配合度合いを算出する。

【0018】

このような構成とすることで、飼料原料毎の最小計量値よりも大きくなるように、配合度合いを決定することができる。これにより、飼料原料を計量できないような、非現実な配合度合いが算出されないようにすることができる。

【0019】

より好ましい形態では、前記飼料配合設計システムは、配合度合管理手段、及びエラー特定手段を更に備え、前記配合度合管理手段は、前記算出された配合度合いを配合度合履歴として格納し、前記エラー特定手段は、前記配合度合いが算出されない場合に、前記飼料原料毎の配合度合履歴及び前記配合飼料毎の生産予定数量に基づいて、配合飼料毎に含まれる飼料原料量を算出し、複数の配合飼料について前記飼料原料量を足し合わせた原料供給量と、飼料原料毎の供給制限を示す原料供給制限とを比較して、比較結果に基づいて、前記原料供給制限を満たさない前記飼料原料を特定する。

【0020】

このような構成とすることで、制約条件を満たす配合度合いが算出されなかった場合に、前回の配合度合いの算出結果を用いて飼料原料の量を算出し、飼料原料の量が飼料の供給制限を満たさない飼料原料をエラーとして特定することができる。これにより、配合度合いの計算において、どの飼料原料における計算に問題があったのかを特定することができる。

【0021】

より好ましい形態では、前記飼料配合設計システムは、表示処理手段を更に備え、前記表示処理手段は、前記供給制限を満たさない飼料原料の前記原料供給量、及び前記原料供給制限を並べて表示処理する。

【0022】

このような構成とすることで、制約条件を満たす配合度合いが算出されなかった場合に、前回の配合度合いの算出結果を用いて算出された飼料原料の量と、該飼料原料の前記飼料供給制限を並べて表示することができる。これにより、前回の結果を参考にしながら供給制限を修正することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明は、配合コストを最小とするより最適な解を求めることができる新規な技術を提供する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明における一実施形態に係るシステム構成図である。

【図2】本発明における一実施形態に係るハードウェア構成図である。

【図3】本発明における一実施形態に係る機能ブロック図である。

【図4】本発明における処理フローチャートの一例である。

【図5】本発明における算出結果の一例である。

【図6】ＭＩＰによる算出結果と、ＬＰによる計算結果の比較例である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されない。

【0026】

例えば、本実施形態では飼料配合設計システムの構成、動作等について説明するが、同様の構成の方法、装置、コンピュータプログラム等も、同様の作用効果を奏することができる。また、プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータにプログラムをインストールすることができ、これにより飼料配合設計システムを構成することができる。ここで、プログラムを記憶した記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であっても良い。なお、飼料配合設計システムは、サーバのみで構成されていてもよい。

【0027】

本発明は、配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計を行うシステムに関する。ここで、配合飼料とは、工場が製造する製品であって、１又は複数の飼料原料を配合して得られる飼料である。本発明では、工場が製造する１又は複数の配合飼料について、飼料原料の発注前に、配合コストを最小化するような飼料原料の配合度合いの最適解を求める。本実施形態では、混合整数線形計画法（Mixed-Integer Linear Programming：以下、ＭＩＰと呼ぶ）を用いることで、飼料原料の配合に対して課される様々な制約条件の下、配合コストを最小とする飼料原料の配合度合いを求める。なお、以下明細書では、配合度合いを配合率として説明するが、配合量であってもよい。

【0028】

ここで、ＭＩＰとは、線形の制約式（等式、又は等号付き不等式）の下、整数値と実数値を含む変数を用いて、線形関数である目的関数を最小化又は最大化する問題を指す。一方、最も広義には、整数計画法は、実数の離散集合を変数とする関数を最小化又は最大化する問題であると定義され、本発明では、離散的な変数を用いる広義のＭＩＰを利用して、配合コストを最小とする配合率を算出する。

【0029】

＜システム構成＞
図１は、一実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、飼料配合設計システム０は、情報処理装置１、及びユーザ端末装置３を備え、これらがネットワークＮＷを介して通信可能に構成される。

【0030】

情報処理装置１として、汎用のサーバ向けのコンピュータやパーソナルコンピュータ等を利用することが可能である。また、ユーザ端末装置３として、パーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末、ウェアラブルデバイス等を利用することができる。また、情報処理装置１は、ネットワークＮＷ又は別のネットワークにより情報の送受信が可能になされた複数のコンピュータにより構成されてもよい。

【0031】

ネットワークＮＷは、本実施形態では、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークであるが、通信プロトコルの種類に制限はなく、更に、ネットワークの種類、規模にも制限はない。

【0032】

＜１．１．ハードウェア構成＞
図２は、ハードウェア構成図である。図２（ａ）に示すように、情報処理装置１は、処理部１０１、記憶部１０２及び、通信部１０３を備える。

【0033】

処理部１０１は、命令セットを実行可能なＣＰＵなどのプロセッサを有し、本発明に係る飼料配合設計プログラム、ＯＳやその他のアプリケーションを実行することで、情報処理装置１の動作処理全体を制御する。
記憶部１０２は、命令セットを記憶可能なＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＯＳ及び飼料配合設計プログラムなどを記録可能なＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性の記録媒体を有する。
通信部１０３は、ネットワークに接続する為の通信インタフェース装置を有し、ネットワークＮＷとの通信制御を実行して、情報の入出力を行う。

【0034】

図２（ｂ）に示すように端末装置９０（ユーザ端末装置３）は、処理部９０１、記憶部９０２、通信部９０３、入力部９０４及び、表示部９０５を有する。

【0035】

処理部９０１は、命令セットを実行可能なＣＰＵなどのプロセッサを有し、ＯＳやその他のアプリケーションを実行することで、端末装置９０の動作処理全体を制御する。
記憶部９０２は、命令セットを記憶可能なＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＯＳ等を記録可能なＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性の記録媒体を有する。
通信部９０３は、ネットワークに接続する為の通信インタフェース装置を有し、ネットワークＮＷとの通信制御を実行して、情報の入出力を行う。
入力部９０４は、キーボードやタッチパネルなどの入力処理が可能な入力デバイスを有する。
表示部９０５は、ディスプレイなどの表示処理が可能な表示デバイスを有する。

【0036】

＜１．２．情報処理装置の機能構成＞
図３は、情報処理装置１の機能ブロック図である。図３に示すように、情報処理装置１は、設定手段１１、算出手段１２、配合度合管理手段１３、エラー特定手段１４、表示処理手段１５、及びデータベース２を備える。これは、ソフトウェア（記憶部１０２に記憶されている）による情報処理がハードウェア（処理部１０１）によって具体的に実現されたものである。

【0037】

なお、本実施形態では、ユーザ端末装置３（クライアント）の要求に応じて情報処理装置１（サーバ）が行った処理結果をクライアントが受け取る、いわゆるウェブアプリケーションである。一方、クライアント端末において飼料配合設計プログラムを起動させる、いわゆるスタンドアロン型であってもよい。この場合、ユーザ端末装置３は、情報処理装置１が備える各機能構成（手段）の一部又は全部を備えてもよい。例えば、ユーザ端末装置３が、設定手段１１、算出手段１２、配合度合管理手段１３、エラー特定手段１４、表示処理手段１５等を備え、情報処理装置１は、配合率を算出する為の種々情報を記録管理するクラウドストレージであってもよい。

【0038】

＜１．２．データベース２＞
データベース２は、原料制限情報２１、成分要求情報２２、成分比要求情報２３、生産数量情報２４、原料情報２５、原料供給量情報２６、原料成分情報２７、成分丸め情報２８、及び原料丸め情報２９を含む。

【0039】

＜１．２．１．原料制限情報２１＞
原料制限情報２１は、配合飼料に含まれる飼料原料の配合率に課される制限に関する情報である。原料制限情報２１は、配合飼料を製造する工場を特定する工場ＩＤ、配合飼料を特定する製品ＩＤ、製品名、飼料原料を特定する原料ＩＤ、原料名、飼料原料の配合率の上限及び／又は下限（以下、配合率制限と呼ぶ）、及び配合率の履歴である配合率履歴を含む。

【0040】

＜１．２．２．成分要求情報２２＞
成分要求情報２２は、配合飼料の栄養成分に課される制限に関する情報である。成分要求情報２２は、工場ＩＤ、製品ＩＤ、製品名、栄養成分を特定する成分ＩＤ、成分名、及び配合飼料に含まれる栄養成分の成分量（以下、栄養成分量と呼ぶ）の上限及び／又は下限（以下、成分制限と呼ぶ）を含む。

【0041】

＜１．２．３．成分比要求情報２３＞
成分比要求情報２３は、配合飼料の栄養成分の成分比に課される制限に関する情報である。成分比要求情報２３は、工場ＩＤ、製品ＩＤ、製品名、成分ＩＤ、成分名、成分比の分母となる栄養成分を特定する分母成分ＩＤ、成分比の分子となる栄養成分を特定する分子成分ＩＤ、及び栄養成分比の上限及び／又は下限（以下、成分比制限と呼ぶ）を含む。

【0042】

＜１．２．４．生産数量情報２４＞
生産数量情報２４は、配合飼料の生産予定の数量に関する情報である。生産数量情報２４は、工場ＩＤ、製品ＩＤ、製品名、生産予定数量を含む。

【0043】

＜１．２．５．原料情報２５＞
原料情報２５は、配合飼料に含まれる飼料原料に関する情報である。原料情報２５は、工場ＩＤ、原料ＩＤ、原料名、工場の在庫にある原料を特定する在庫原料ＩＤ、飼料原料の原料単価を含む。ここで本実施形態においては、原料ＩＤ及び在庫原料ＩＤは１対１でなくても良い。例えば、原料を加工して、複数種類の在庫原料とする場合がある。具体的には、飼料原料がとうもろこしの場合、原料ＩＤは、原料名「とうもろこし粗目」、「とうもろこし中目」、「とうもろこし粉」に割り当てられるが、在庫原料ＩＤは、原料名「とうもろこし」に割り当てられる。即ち、在庫原料ＩＤが共通する複数の原料ＩＤが含まれていてもよい。

【0044】

＜１．２．６．原料供給量情報２６＞
原料供給量情報２６は、飼料原料の供給制限に関する情報である。原料供給量情報２６は、工場ＩＤ、原料名、在庫原料ＩＤ、及び原料供給量の上限及び／又は下限（以下、原料供給制限と呼ぶ）を含む。

【0045】

＜１．２．７．原料成分情報２７＞
原料成分情報２７は、飼料原料に含まれる栄養成分のマスタ情報である。原料成分情報２７は、工場ＩＤ、原料ＩＤ、成分ＩＤ、飼料原料に含まれる栄養成分の量を示す成分含有量を含む。

【0046】

＜１．２．８．成分丸め情報２８＞
成分丸め情報２８は、栄養成分量の丸め方に関する情報である。成分丸め情報２８は、成分ＩＤ、成分名、調整成分区分、丸め区分、切捨桁数を含む。ここで、調整成分区分とは、栄養成分が栄養成分の数値を丸める対象であるか否かを示す情報である。また、丸め区分とは、切り捨て、又は切り上げを示す情報である。

【0047】

＜１．２．９．原料丸め情報２９＞
原料丸め情報２９は、飼料原料の配合率の丸め方に関する情報である。原料丸め情報２９は、工場ＩＤ、製品ＩＤ、原料ＩＤ、丸め込み桁数、計量可能な最小値を示す最小計量値を含む。

【0048】

＜１．３．設定手段１１＞
設定手段１１は、データの入力を受け付けて配合コストの最適化に必要な数値を設定する。設定手段１１は、配合飼料を製造する工場及び／又は飼料原料毎にＭＩＰの変数となる配合率の丸め込み桁数を設定する。本実施形態では、設定手段１１は、工場の工場ＩＤ及び飼料原料の原料ＩＤの組み合わせ毎に、配合率の丸め込み桁数を設定するものとする。

【0049】

また、設定手段１１は、工場及び／又は飼料原料毎に最小計量値を設定する。本実施形態では、設定手段１１は、工場及び飼料原料の組み合わせに基づいて、最小計量値を設定するものとする。設定手段１１は、飼料原料毎の配合率について、最小計量値を下限とする制限（以下、計量値制限と呼ぶ）を設定する。なお、本実施形態において設定手段１１は、配合率制限の下限値、及び計量値制限の下限値を別の値として設定するが、配合率制限の下限値として計量値制限を設定してもよい。

【0050】

＜１．４．算出手段１２＞
算出手段１２は、動物に与えられる飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする飼料原料の配合率を算出する。算出手段１２は、ＭＩＰを用いて、配合コストを最小とする飼料原料の配合率を算出する。具体的には、飼料原料の桁数を丸め込むことによって、ＭＩＰを用いて、配合コストを最小とする飼料原料の配合率を算出する。

【0051】

また、算出手段１２は、制約条件として、配合率制限、成分制限、成分比制限、原料供給制限、及び計量値制限の１又は複数を用いて、配合コストを最小とする飼料原料の配合率を求める。

【0052】

＜１．５．配合度合管理手段１３＞
配合度合管理手段１３は、算出された配合率の履歴を格納する。配合度合管理手段１３は、飼料原料毎に、配合コストを最小とする解として得られた前回の配合率を配合率履歴として格納する。

【0053】

＜１．６．エラー特定手段１４＞
エラー特定手段１４は、配合コストを最小とする配合率の解が得られなかった場合に、エラーを特定する。エラー特定手段１４は、配合率の解が算出されない場合に、前回の算出結果（配合率履歴）、及び飼料原料の配合に係る制約条件の変数となる量に基づいて、該制約条件を満たさない飼料原料を特定する。

【0054】

＜１．７．表示処理手段１５＞
表示処理手段１５は、計算の結果得られる数値を表示処理する。表示処理手段１５は、配合コストを最小とする解として得られた配合率を表示処理する。また、表示処理手段１５は、配合コストを最小とする解が得られなかった場合に、エラー特定手段１４が特定した飼料原料、及び該飼料原料についての制約条件の上限及び／又は下限を並べて表示処理する。

【0055】

なお、本実施形態において表示処理は、表示処理手段１５が表示に必要な情報を生成する処理を実行し、生成した情報を端末装置９０に送信することで、端末装置９０が該生成された情報を表示する処理を指す。一方、表示処理は、表示処理手段１５が表示に必要な情報を生成する処理命令を端末装置９０に送信することで、端末装置９０が表示に必要な情報を生成し、該生成した情報を表示する処理であってもよい。

【0056】

＜２．処理フローチャート＞
以下、図４を参照して、本発明の飼料配合設計方法について説明する。図４は、制約条件となる情報の入力を受け付けることで、ＭＩＰを用いて最適化計算を行う処理を示すフローチャートである。

【0057】

＜２．１．入力データの受付＞
まず、ステップＳ１（以下、「ステップＳＸ」を単に「ＳＸ」と呼ぶ）において、設定手段１１は、データの入力を受け付けて、配合コストを最小とする配合率の算出に必要な数値を設定する。本実施形態において設定手段１１は、原料制限情報２１の原料名、配合率制限、及び配合率履歴と；成分要求情報２２の成分名、及び栄養成分制限と；成分比要求情報２３の成分名、及び成分比制限と；生産数量情報２４の製品名、及び生産予定数量；原料情報２５の原料名、及び原料単価と；原料供給量情報２６の原料名、及び原料供給制限と；成分丸め情報２８の成分名、及び切捨桁数と；原料丸め情報２９の製品ＩＤ、原料ＩＤ、丸め込み桁数、及び最小計量値と；の入力を受け付けることで、製品毎、成分毎、及び原料毎の丸め込み桁数、及び制約式の数値を設定する。

【0058】

＜２．２．ＭＩＰの実行＞
次いで、Ｓ２において算出手段１２は、ＭＩＰを用いて、配合コストを最小とする配合率を算出する。算出手段１２は、配合率制限、成分制限、成分比制限、原料供給制限、及び計量値制限の制約条件下で、配合率を変数として、配合コストを最小とする解を算出する。

【0059】

本実施形態において算出手段１２は、飼料原料毎に設定された丸め込み桁数に基づいて、配合コストを最小とする配合率を算出する。具体的には、設定手段１１がＭＩＰの変数となる配合率の桁数を飼料原料毎に設定し、算出手段１２は、設定された桁数に基づく刻み幅（例えば、丸め込み桁数が小数点第２位の場合、刻み幅は０．０１）で配合率の解を飼料原料毎に算出する。

【0060】

＜２．３．解の表示＞
そして、Ｓ３において、エラー特定手段１４は、配合率の解が得られたか否かを判定する。そして、配合率の解が得られた場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、表示処理手段１５は、得られた解を表示処理する（Ｓ４）。そして、Ｓ５において配合度合管理手段１３は、得られた解を配合率履歴として格納する。図５は、算出手段１２が算出した算出結果の一例を示す図である。

【0061】

図５（ａ）は、配合コストの算出結果に関する配合コスト表の一例である。配合コスト表は、飼料原料毎に、丸め込み桁数、配合率の解、原料単価、及び配合コストを表示する。ここで、算出手段１２は、算出した配合率、及び原料単価を掛け算することで、各飼料原料の配合コストを算出する。

【0062】

図５（ｂ）は、配合飼料に含まれる栄養成分に関する栄養成分表の一例である。栄養成分表は、飼料原料毎に、成分含有量、配合率の解、及び配合飼料に含まれる各飼料原料の成分含有量の量を示す含有量配合率を表示する。ここで、算出手段１２は、各飼料原料の栄養含有量、及び算出した配合率を掛け算することで、各飼料原料の含有量配合率を算出し、各含有量配合率を合計することで、配合飼料に含まれる栄養成分量を算出する。また、算出手段１２は、調整成分区分、丸め区分、及び切捨桁数に基づいて、各含有量配合率を合計した栄養成分量の桁数を丸め込む。

【0063】

また、図６は、ＭＩＰによる配合コストの算出結果（ａ）と、ＬＰによる配合コストの算出結果（ｂ）の一例を示す図である。飼料原料の計量には精度に限界があり（最小計量値が存在し）、現実的な解を得る為に配合率の解を丸め込む必要がある。しかし、ＬＰによる計算の場合には、配合率の解が実数であるため、単に解の丸め込みを行ったのみでは各飼料原料の配合率の合計が１００％にならず、配合率の調整が必要となる（図６（ｂ）の１００％調整のカラム）。そして、この配合率の調整によって、配合コストが増加したり、成分が余計に与えられてしまう。一方、ＭＩＰによる計算の場合には、配合率の計算の段階で配合率の桁数を丸め込むことで、配合率の計算後に丸め処理を実行する必要がなく、ＬＰによる計算で発生していた問題を解決することができる。

【0064】

＜２．４．エラーの特定・表示処理＞
一方、Ｓ３において、エラー特定手段１４は配合率の解が得られたか否かを判定し、解が得られなかった場合（Ｓ３でＮＯ）には、エラー特定手段１４がエラーを特定し、表示処理手段１５がエラーを表示処理する（Ｓ６）。

【0065】

本実施形態においてエラー特定手段１４は、配合率の解が算出されない場合に、飼料原料毎の配合率履歴及び配合飼料毎の生産予定数量に基づいて、配合飼料毎に含まれる飼料原料量を算出し、飼料原料量を全配合飼料について足し合わせた原料供給量、及び原料供給制限を飼料原料毎に比較して、比較結果に基づいて、原料供給制限を満たさない飼料原料を特定する。具体的には、エラー特定手段１４は、配合率履歴及び生産予定数量を掛け算することで配合飼料に含まれる各飼料原料の量を示す飼料原料量を算出し、全ての配合飼料について飼料原料毎に飼料原料量を足し合わせることで飼料原料毎の原料供給量を算出する。そして、表示処理手段１５は、飼料原料、原料供給量、及び原料供給制限を並べて表示処理する。

【0066】

また、エラー特定手段１４は、配合率の解が算出されない場合に、飼料原料毎の配合率履歴及び栄養含有量に基づいて、各飼料原料の含有量配合率を算出し、該含有量配合率、及び成分制限を飼料原料毎に比較して、比較結果に基づいて、含有量配合率が成分制限を満たさない飼料原料を特定する。具体的には、エラー特定手段１４は、配合率履歴及び栄養含有量を掛け算することで飼料原料毎に含有量配合率を算出する。そして、表示処理手段１５は、配合飼料、飼料原料、含有量配合率、及び成分制限を並べて表示処理する。

【0067】

また、エラー特定手段１４は、配合率の解が算出されない場合に、飼料原料毎の配合率履歴及び飼料原料毎の栄養成分比に基づいて、配合飼料に含まれる各飼料原料の栄養成分比の量を示す栄養成分比配合率を算出し、該栄養成分比配合率、及び成分比制限を飼料原料毎に比較して、比較結果に基づいて、成分比制限を満たさない飼料原料を特定する。具体的には、エラー特定手段１４は、配合率履歴及び栄養成分比を掛け算することで飼料原料毎に栄養成分比を算出する。そして、表示処理手段１５は、配合飼料、飼料原料、栄養成分比配合率、及び成分比制限を並べて表示処理する。

【0068】

また、エラー特定手段１４は、配合率の解が算出されない場合に、飼料原料毎の配合率履歴、及び配合率制限を飼料原料毎に比較して、比較結果に基づいて、配合率制限を満たさない飼料原料を特定する。そして、表示処理手段１５は、配合飼料、飼料原料、配合率履歴、及び配合率制限を並べて表示処理する。

【0069】

＜２．５．入力データの修正受付＞
そしてＳ７において、設定手段１１は、解を算出する為の新たなデータの入力を受け付ける。本実施形態において設定手段１１は、新たなデータとして原料供給制限、成分制限、成分比制限、及び配合率制限の１又は複数について、上限及び／又は下限の入力を製品毎に受け付ける。そして、Ｓ２に戻って、ＭＩＰの計算を実行し、配合率の解が得られるまでＳ２～Ｓ３、Ｓ６～Ｓ７の処理を繰り返す。

【0070】

以上、Ｓ１～Ｓ７が実行されることで、工場は、自社が製造する製品（配合飼料）の配合に必要な飼料原料について、飼料原料を発注する前に、配合飼料の生産にかかる配合コストを最小とするような各飼料原料の配合率を計算することができる。

【符号の説明】

【0071】

０ ：飼料配合設計システム
１ ：情報処理装置
２ ：データベース
３ ：ユーザ端末装置
１００ ：サーバ
１０１ ：処理部
１０２ ：記憶部
１０３ ：通信部
９１ ：処理部
９２ ：記憶部
９３ ：通信部
９４ ：入力部
９５ ：出力部
１１ ：設定手段
１２ ：算出手段
１３ ：配合度合管理手段
１４ ：エラー特定手段
１５ ：表示処理手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計システムであって、
前記飼料配合設計システムは、
混合整数線形計画法を用いて、前記飼料原料の配合度合いを変数とし、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段と、
供給先に供給される複数の前記飼料原料毎に、前記配合度合いの丸め込み桁数を設定する設定手段と、を備え、
前記算出手段は、前記供給先に供給される前記飼料原料毎に設定された前記丸め込み桁数に基づいて、前記配合コストを最小とする飼料原料の配合度合いを求める、飼料配合設計システム。

【請求項2】

前記設定手段は、前記配合飼料を製造する前記供給先及び前記供給先に供給される前記飼料原料の組み合わせ毎に、前記丸め込み桁数を設定する、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項3】

前記設定手段は、供給先に供給される複数の前記飼料原料毎に、前記飼料原料を計量可能な最小値を示す最小計量値を設定し、
前記算出手段は、更に、前記配合度合いが前記最小計量値よりも大きいとする制約条件下で、前記配合度合いを算出する、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項4】

前記飼料配合設計システムは、配合度合管理手段、及びエラー特定手段を更に備え、
前記配合度合管理手段は、前記算出された配合度合いを配合度合履歴として格納し、
前記エラー特定手段は、前記配合度合いが算出されない場合に、前記飼料原料毎の配合度合履歴及び前記配合飼料毎の生産予定数量に基づいて、配合飼料毎に含まれる飼料原料量を算出し、
複数の配合飼料について前記飼料原料量を足し合わせた原料供給量と、飼料原料毎の供給制限を示す原料供給制限とを比較して、比較結果に基づいて、前記原料供給制限を満たさない前記飼料原料を特定する、請求項１に記載の飼料配合設計システム。

【請求項5】

前記飼料配合設計システムは、表示処理手段を更に備え、
前記表示処理手段は、前記供給制限を満たさない飼料原料の前記原料供給量、及び該飼料原料の前記原料供給制限を並べて表示処理する、請求項４に記載の飼料配合設計システム。

【請求項6】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計プログラムであって、
前記飼料配合設計プログラムは、コンピュータを、
混合整数線形計画法を用いて、前記飼料原料の配合度合いを変数とし、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出手段と、
供給先に供給される複数の前記飼料原料毎に、前記配合度合いの丸め込み桁数を設定する設定手段と、として機能させ、
前記算出手段は、前記供給先に供給される前記飼料原料毎に設定された前記丸め込み桁数に基づいて、前記配合コストを最小とする飼料原料の配合度合いを求める飼料配合設計プログラム。

【請求項7】

配合飼料に含まれる飼料原料の配合設計をする飼料配合設計方法であって、
コンピュータは、
混合整数線形計画法を用いて、前記飼料原料の配合度合いを変数とし、動物に与えられる前記飼料原料の配合に係る制約条件下で、配合コストを最小とする前記飼料原料の配合度合いを求める算出ステップ、
供給先に供給される複数の前記飼料原料毎に、前記配合度合いの丸め込み桁数を設定する設定ステップと、を実行し、
前記算出ステップにおいて、前記供給先に供給される前記飼料原料毎に設定された前記丸め込み桁数に基づいて、前記配合コストを最小とする飼料原料の配合度合いを求める、飼料配合設計方法。