这批猪下周该喂什么料?
填入称重和耗料记录,得到下一周的饲料配方,并看它和三阶段换料相比,成本、氮排泄和模型化排放差多少。
1
填记录
选一批示例,或改成你自己的数字
2
点“生成下周方案”
AI 预测下一周的体重和采食
3
看结果,照着做
料浓度、配方、对比三阶段、下一步
数字已改动。点左侧“生成下周方案”更新结果。
同一栏猪、同一条营养标准,AI 把“喂什么”变成一个可优化的减排变量
饲喂配方不是固定表格:它同时决定饲料的碳足迹、氮排泄与粪污甲烷。Feed2Climate 用 100 头育肥猪的真实生长/采食记录做聚类分层,用线性规划在营养约束下求解最优配方,并把“分层饲喂 vs 一刀切饲喂”的栏舍成本与模型化排放差异算给你看。
数据是真的
100 头猪 × 76 天个体记录Zenodo 6626445 · CC BY 4.0 · MD5 校验一致 · 可复现
AI 在哪
聚类分层 + 线性规划 + Pareto 前沿无监督学习划分饲喂组;单纯形法逐原料求解配方;131 项断言核对
排放怎么算
饲料生产 + 粪污 CH₄ + 粪污 N₂OIPCC 2019 公式结构 · AR6 GWP · 每个系数标注来源
诚实边界
预测只用于下一周定料(附不确定度),不预测料肉比;未核算项不计零比较基于相同生产假设;无解时报告冲突约束
为什么饲料配方和排放有关系
配方是决策变量(紫);排放是模型化结果(橙)——改配方,链条右端的数字就会变AI 流水线:从原始记录到栏舍决策
四步全部确定性可复现,无黑箱①
真实数据特征化
对每头猪计算截至所选日的平均日增重、平均采食量、采食变异系数(描述统计,不做预测)。
Zenodo 6626445
②
无监督聚类分层
k-means++ 初始化 + Lloyd 迭代,z-score 标准化;固定种子 + 12 次重启取最优,结果逐位可复现。
k-means
③
配方线性规划
每个饲喂组解一次原料级 LP:营养约束 + 配合上限,目标在“最低成本 ↔ 最低排放”间滑动,得到 Pareto 前沿。
单纯形法
④
情景对比核算
同一生产假设下对比“分层饲喂 vs 一刀切饲喂”:栏舍每天的成本、N 排泄与模型化排放差异。
IPCC 2019 + AR6
结果速览(默认情景:截至第 42 天 · 3 组 · 种子 42)
实时计算,改参数去“02 AI 方案设计”生产状态录入
公开样例来自 Zenodo 6626445(100 头育肥猪 · CC BY 4.0)“把历史均值填入状态”取截至所选日的近 7 日平均采食量与最近体重,由用户确认后作为情景输入(描述统计,非未来预测)。
历史记录(仅描述截至所选日)
截止日体重
—
近 7 日平均采食量
—
近 7 日记录数
—
营养供需检查
要求曲线与日粮组成见“来源与验证”;满足约束不代表实际换料后生产表现不变下一周定料预测(AI)
回放:群体规律取自其余批次(留出本批),本批只用定料当天可见的数据这张卡按预测点估计配料,没有加安全余量,净能也取预测值。要带安全余量、取群体标准表净能并和三阶段对比,用“开始分析”页。
预测只用于下一周定料(提前 3 天决定),不预测料肉比;区间为 ±1.96 倍标准差。回放(130 个留一批案例)中,体重区间实际覆盖约 86%,采食约 95%,所以体重区间偏窄,不能当作 95% 保证;回放验证见“04 来源与验证”页。
分层与优化参数
全部修改实时重算;随机性已种子化,同参数结果逐位一致① 聚类:谁和谁是一类猪
横轴平均日采食量 · 纵轴平均日增重 · 颜色 = 饲喂组(k-means,z-score 标准化三维特征后投影)② 每组的优化配方(原料级线性规划)
约束:NE ≥ 组目标 · SID 赖氨酸 ≥ 组目标 · CP ≥ 120 · 配合上限;目标随上方权重滑动③ 分层饲喂 vs 一刀切饲喂(同一栏猪)
两情景每头猪使用相同的体重、采食量与目标增重,差异只来自配方④ 成本–排放 Pareto 前沿(单栏代表个体)
每个点 = 一次 LP 最优解;左下方向更优。前沿回答“每多降一点排放要多花多少钱”共同条件(适用于所有方案)
这些条件相同,方案差异只来自 A/B 配比采食量情景
—
增重假设(固定)
—
粪污情景
—
营养要求来源
—
方案对比
比较基于每 kg 饲料价格与每头每天换算;排放项为饲料生产 + 粪污 CH₄ + 粪污 N₂O(可核算项)。
群体换算(栏舍合计)
按录入头数线性放大每头结果头数在“01 状态录入”页修改;线性换算不含群体层面的相互作用。
粪污管理情景对比(同一候选方案)
换粪污情景不改配比;饲料项与 N₂O 项不变,CH₄ 随 MCF 变化用于展示同一配比在不同粪污情景下的模型化排放差异,不是更换粪污系统的建议。简化:厌氧塘 MCF 不分气候区取同一值。
敏感性与单位检查
关键参数变动对“模型化排放差异”的影响输入与系数来源
版本、单位、适用范围与核算边界逐项标注| 项目 | 状态 | 来源与边界 |
|---|
预测误差(回放)
13 批留一批 × 30 次观测噪声;目标日相对事后真值的平均绝对误差| 做法 | 体重 | 日增重 | 采食 | 赖氨酸浓度 |
|---|---|---|---|---|
| 按批:按日龄查表 | 5.3% | 7.5% | 6.6% | 7.0% |
| 按批:AI 预测 | 2.2% | 8.7% | 7.1% | 7.1% |
| 逐头:滚动估计 | 1.2% | 11.1% | 8.1% | 12.5% |
| 逐头:AI 预测 | 1.1% | 10.3% | 6.9% | 9.3% |
预测区间的实测覆盖(130 个留一批案例):体重 95% 区间实际覆盖约 86%,采食约 95%。体重区间偏窄,界面不能把它当作 95% 保证。