根据动物营养需要量及饲料原料的养分含量，选定某种计算方法，产生各种饲料原料配合比例的运算过程。饲料配方设计所遵循的原则是动物营养学原理，配方设计的总目的是使配方所含的养分含量能满足动物在不同生产阶段、不同饲养环境和生产者对动物在不同生产水平条件下的养分需要量。准确、可靠的饲料原料营养成分及客观实际的营养需要量参数是配方设计的基础。同时，在配方设计中还应考虑饲料原料中各养分的生物学效价，如氨基酸的可利用率、磷的有效性、微量元素、维生素的生物学效价等。在配方设计时还应考虑库存原料的数量、价格，动物在不同生长阶段对各种原料的适口性、饲料加工过程中可能引起的养分损耗等因素。

配方设计的计算方法有试差法、对角线四边形法、叠代法、彼得逊(Peterson)法、图解法、线性规划法和目标规划法等。随着电子计算技术的普及，手工计算的配方设计已逐渐被淘汰。20世纪50年代以来，国内外已开发出大量应用线性规划法、目标规划法原理优化饲料配方的软件，配方的优化对象不局限于几项主要营养指标，还能就某一养分与另一养分之间的颉颃、互补规律进行协调，使配方的内在质量与表观形式日趋完善。

线性规划法饲料配方设计(linear programing forfeed formulation) 应用线性规划单纯形算法，在满足规定的约束条件下，以最低成本为目标函数的一种优化饲料配方设计方法。又称最低成本配方设计。线性规划法饲料配方设计有下列几个基本假定：①只有一个目标函数，一般情况下是求配方成本极小值，该目标函数是决策变量的线性函数;②决策变量是配方中相应原料的用量;③养分需要量可转化为决策变量的线性函数，每个线性函数为一个约束条件，所有线性函数构成线性规划系统的约束条件集;④优化的配方是在满足约束条件下的最低成本配方。因此，它不是动物营养学上的最优饲料配方。线性规划最低成本配方的数学模型可表示为：

目标函数：Min S(饲料成本)=C1X1+C2X2+…+CnXn

约束条件：

a11x1+a12x2+…+a1nxn≥b1(或=、≤b1)

a21x1+a22x2+…+a2nxn≥b2(或=、≤b2)

am1x1+am2x2+…+amnxn≥bm(或=、≤bm)

xij≥0(j = 1，2，…，n)

式中 x1、x2、…、xn为决策变量，即各种原料在配方中的数量;aij(i=1，2，…，m;j=1，2，…，n)为各种原料相应的营养成分;b1，b2，…，bm为配方中应满足的各项营养指标或用量指标的常数项值。其中n为配方原料个数，m为约束方程数;C1，C2，…，Cn为每种饲料原料的价格系数。

线性规划法配方设计的运算结果受原料的养分含量、原料用量及配方养分水平、饲料原料价格的影响。线性规划的灵敏度分析可揭示上述因素的变化对优化结果的影响程度。线性规划配方设计还可给出原料x1和约束条件值b1的影子价格。影子价格可反映出某配方原料或约束条件值在实现最低成本时的稀缺程度。当某原料用量和营养指标约束条件的影子价格为负值时， 表明增加某原料用量或某养分含量可降低配方成本，否则将增加配方成本;当某原料用量和养分含量的影子价格为正值时， 表明减少相应原料用量或养分含量可降低配方成本，否则将增加配方成本。影子价格为配方设计过程中调整原料用量或养分含量， 进一步调整饲料配方成本提供参考决策信息。

以单纯形算法为基础编制的线性规划最低成本配方计算机程序已广泛应用于生产、教学和科研中。线性规划在实际配方设计过程中， 因约束条件过分苛求或约束条件之间存在的矛盾而造成“无解”的情况;对价格目标和约束条件间的关系以及约束条件之间的关系也不够透明，因此，通过影子价格，还可以权重，进行人工适当微调。

目标规划法饲料配方设计 (goal programing forfeed formulation) 应用线性规划单纯形算法，根据目标优先级和目标权重值， 在实现目标实际值与目标预定值偏离最小条件下的一种优化饲料配方设计方法。目标规划是在线性规划的基础上发展起来的。目标规划把线性规划系统中所有约束条件均处理为目标， 目标之间可依据权重设置值相互破坏。目标规划的这一特性与饲料配方的设计特点相吻合， 可以有效地应用于优选饲料配方。

目标是目标规划系统优化的对象。每个目标都有一个预先确定的量值，称为目标值。一个目标规划系统有许多个目标，这些目标形成目标规划系统的目标集。在运算过程中， 目标规划将根据目标的重要程度对相应的目标集中所有目标分别进行优化， 使目标达成值(运算后产生的值) 尽量满足要求。

目标达成值与目标预定值之间的差值称为目标偏离量。利用目标偏离量可把目标规划系统中的不等式转化为等式。目标偏离量有不足和超过两种情况，超过量用P表示，不足量用N表示。目标规划允许目标达成值与预定值之间存在偏离量， 但偏离量尽量满足优化要求， 当约束条件之间不相容时也能找到一组较为满意的解， 使求解范围得以放宽。

目标规划优化配方问题的数学模型为：

间的偏离程度。S为达成向量，S的各分量按下标值递增，优先级的顺序则相应递减，S提供了对相应目标进行优化的依据。Ri(ni，pi，x)为第i优先级上由偏离量及决策变量组成的线性函数。fi(x)为决策变量的线性函数。

根据实际配方要求， 把所有需要优化的目标按重要性程度分成不同的优先级， 相同优选级的不同目标可给予不同的权重。优先级由数字1～10表示，数字越小，级别越高，越先被优化。权重值可取1～10之间，数值越大，在同一级别上较其他目标更先优化。目标规划系统对目标的优化顺序是： ①按优先级高低顺序进行优化， 低级目标优化时以不破坏高级目标的优化值为前提;②同一优先级上的不同目标，按权重值大小进行优化。

通过对目标设置不同优先级和权重， 可观察目标间的相互影响，确定各目标的达成状况，以获得满足设计要求的饲料配方。