育种规划最优化法.ppt

育种规划最优化法育种规划最优化法（一）序言（一）序言概念：概念：育种规划最优化育种规划最优化育种规划最优化主要内容：育种规划最优化主要内容：（二）动物育种规划最优化方法（二）动物育种规划最优化方法1 1、抉择育种目标（、抉择育种目标（breeding objectivebreeding objective）评估育种目标最科学合理的方法是在多性状的综合评估育种目标最科学合理的方法是在多性状的综合选择中，用经济评估的方法确定数量化的育种目标，选择中，用经济评估的方法确定数量化的育种目标，即用综合育种值（即用综合育种值（Total Breeding Value）来表达）来表达数量化的育种目标。并根据各性状的经济重要性分数量化的育种目标。并根据各性状的经济重要性分别给予加权，其一般公式为：别给予加权，其一般公式为：AT=WiAi其中：其中：AT=综合育种值综合育种值 Wi=性状性状i的经济加权系数向量的经济加权系数向量 Ai=性状性状i的一般育种值向量的一般育种值向量（1）评估育种目标的方法）评估育种目标的方法乳用性状乳用性状（2）育种目标中的性状选择）育种目标中的性状选择生长发育及肉用性状生长发育及肉用性状 次级性状次级性状 2 2、育种规划中的经济学参数、育种规划中的经济学参数根据定量经济学原理，综合育种值中的经济根据定量经济学原理，综合育种值中的经济加权系数是两个组分之积：加权系数是两个组分之积：W Wi i=W=Wi i*n ni i其中其中W Wi i=性状性状i i的经济加权因子的经济加权因子 W Wi i*=性状性状i i的边际效益的边际效益 n ni i=性状性状i i的性状表现贴现值的性状表现贴现值性状的边际性状的边际（Marginal profitMarginal profit）指当性状超过群体均数一个计量单位时，边际产出量与指当性状超过群体均数一个计量单位时，边际产出量与边际投入量之差。边际投入量之差。边际效益估计的方法主要有回归法、差额法、单个边际效益估计的方法主要有回归法、差额法、单个场最优化模型和区域平衡模型。场最优化模型和区域平衡模型。差额差是对育种的边际产出量和边际投入量的实际差额差是对育种的边际产出量和边际投入量的实际值进行调查并进行经济学评价和计算。其计算公式值进行调查并进行经济学评价和计算。其计算公式为：为：W Wi i*=AR=ARijij-AC-ACijij式中式中ARARijij为性状为性状i i的第的第j j个边际产出组分，个边际产出组分，ACACijij为性状为性状i i的第的第j j个边际投入组分。个边际投入组分。（1 1）性状的边际效益）性状的边际效益性状的贴现量（性状的贴现量（Discount expression peranimal Discount expression peranimal traittrait）表达了性状在一定的规划期内，通过各种）表达了性状在一定的规划期内，通过各种育种措施在育种群和生产群中实现生产性能提高的育种措施在育种群和生产群中实现生产性能提高的比例、时间和频率。在一定时间内性状实现的比例比例、时间和频率。在一定时间内性状实现的比例越大、时间越早、次数越多，性状的经济价值越大。越大、时间越早、次数越多，性状的经济价值越大。采用基因流动法进行计算，计算工作将在育种规划采用基因流动法进行计算，计算工作将在育种规划计算专用程序计算专用程序ZPLANZPLAN支持下完成。计算公式为：支持下完成。计算公式为：n nijij=m=mjtjt（1+r1+r）-t-t其中其中 n nijij=选择周期选择周期j j组组i i性状的标准化贴现值性状的标准化贴现值 D=D=投资期投资期 h hi i=性状性状i i的实现向量的实现向量 （2 2）性状的贴现量）性状的贴现量m mjtjt=t=t时选择周期时选择周期j j组种畜在各年龄组种畜在各年龄性别组家畜性别组家畜所占有的基因比例性状向量所占有的基因比例性状向量 r=r=预算利率预算利率 t=t=从起始点到性状表现时的时间从起始点到性状表现时的时间 j=j=选择周期的家畜组选择周期的家畜组采用育种效益（采用育种效益（breeding returnsbreeding returns）作为育种规）作为育种规划效率的评价标准，育种效益用经济学的术语称作划效率的评价标准，育种效益用经济学的术语称作资本价值，用育种学的术语可称作选择反应。一个资本价值，用育种学的术语可称作选择反应。一个投资对象的资本价值是在预定的投资期内经贴现后投资对象的资本价值是在预定的投资期内经贴现后的产出与投入之差。计算公式为：的产出与投入之差。计算公式为：K K0 0=（e et t-a-at t）/（1+r1+r）t t其中其中e et t=t=t时产出组分，时产出组分，a at t=t=t时投入组分时投入组分 r=r=预算利率，预算利率，D=D=投资期投资期 K K0 0=育种效益育种效益（3 3）育种效益）育种效益3 3、遗传进展的传递、遗传进展的传递（1 1）遗传进展的传递模型）遗传进展的传递模型 模型模型描述的是遗传进展仅由种公畜（禽）从育种描述的是遗传进展仅由种公畜（禽）从育种群带入生产群，这种传递方式适合于一般的纯种繁群带入生产群，这种传递方式适合于一般的纯种繁育方案。育方案。模型模型与模型与模型表示遗传进展由种公畜（禽）与种表示遗传进展由种公畜（禽）与种母畜（禽）一起从育种群带到生产群。母畜（禽）一起从育种群带到生产群。模型模型表示生产群所需种公畜（禽）直接来自育种表示生产群所需种公畜（禽）直接来自育种群。而种母畜（禽）则从繁殖群中得到。群。而种母畜（禽）则从繁殖群中得到。不同的育种规模影响育种、繁殖和生产群间不同的育种规模影响育种、繁殖和生产群间遗传与时间差距的大小，也会影响到累积遗遗传与时间差距的大小，也会影响到累积遗传进展和育种效益，因此，要确定畜（禽）传进展和育种效益，因此，要确定畜（禽）育种的最优化规模。育种的最优化规模。畜（禽）规模可根据后一阶段的畜（禽）规畜（禽）规模可根据后一阶段的畜（禽）规模和所需种畜（禽）的数量来推断前一阶段模和所需种畜（禽）的数量来推断前一阶段规模。规模。（2 2）畜（禽）最优化规模）畜（禽）最优化规模模型模型中育种群的种畜（禽）最低要求的数量的推中育种群的种畜（禽）最低要求的数量的推算公式为：算公式为：NDB=模型模型中，育种群规模的计算公式为：中，育种群规模的计算公式为：NDB=)/(BBiPPPaSPnSaSPND)/1(BiBPaDnDaDND（3）遗传差距与时间差距遗传差距与时间差距设生产群动物在设生产群动物在i年出生，此时其双亲的平均年龄为年出生，此时其双亲的平均年龄为TP和和TP，此时其父亲的遗传水平，此时其父亲的遗传水平GPi等于等于i-TP时育种值的遗传水平。其母亲的遗传水平时育种值的遗传水平。其母亲的遗传水平GPi等于等于i-TP时育种群的遗传水平。时育种群的遗传水平。因此时出生的生产群动物的平均遗传水平为：因此时出生的生产群动物的平均遗传水平为：GPi=0.5（GPi+GPi）它与育种群的遗传差距为：它与育种群的遗传差距为：GBi-GPi=0.5（TP+TP）Gt=TPGt（三）育种规划中的育种值估计（三）育种规划中的育种值估计 1.育种值估计的动物模型育种值估计的动物模型sZsmZmeZaX2.育种值估计的育种值估计的BLUP法法 BLUP法是在同一估计方程中，既能估计固法是在同一估计方程中，既能估计固定的遗传效应和固定的环境效应，又能预测定的遗传效应和固定的环境效应，又能预测随机的遗传效应。固定的遗传效应如群体中随机的遗传效应。固定的遗传效应如群体中具有不同遗传水平的年龄组或血统组，固定具有不同遗传水平的年龄组或血统组，固定的环境效应在育种值估计中包括了畜群、年的环境效应在育种值估计中包括了畜群、年度、季节等效应。其模型的矩阵形式为：度、季节等效应。其模型的矩阵形式为：y=X1h+X2g+Zs+e