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发表于 2010-10-30 10:45:55
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23配方计算方法
目前比较主流的优化方法有线性规划、目标规划和模糊规划3种。
2.3.1 线性规划
线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好。一般求目标函数在约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。线性规划问题的数学模型的一般形式:①列出目标函数及约束条件;②给出约束条件所表示的可行域;③在可行域内求目标函数的最优解。正因如此,线性规划很快被用来进行饲料配方设计。它可以在满足营养指标和饲料原料使用上下限多个约束条件下,给出最低成本的配方。
2.3.2 目标规划
线性规划模型只考虑了单一目标,并且所有约束都要绝对满足。然而,很多问题具有不同衡量单位的多重目标。因此,建立综合性的单一目标,即使可能也非常困难。目标规划是线性规划的一种变形,它容许处理不同层次的相互关联的多个目标。各目标是分等级的,按优先级求解处理。解决这个问题相当于把高等级目标当作低等级目标约束,解一系列嵌套的线性规划问题。线性规划是要使单一目标最优化,而目标规划则是要使对目标体系的偏差最小。这样得出的解称为满意解。饲料配方设计有时候也和目标规划相类似,一
些条件无法满足的情况下,设计者会根据各个营养要素的重要性,进行相应的取舍,从而得到一个比较满意的配方。
2.3.3模糊线性规划
模糊线性规划是在线性规划及加入伸缩量之后的线性规划的基础上构造的新的线性规划。它能根据原线性规划各项营养成分及原料的影子价格自动按用户给出的伸缩量调整配方,从而能得到一个成本低,且又满足要求的合理配方。
2.3.4 3种计算方法的比较
3种算法中,计算方法最为复杂的是模糊线性规划,其次是目标规划,线性规划最为简单。可以看出,i者核心的计算方法都一样是线性规划。就是说,线性规划的计算条件是刚性的,而前两者的计算条件却可以在计算中调整。而目标规划和模糊线性规划的区别又在于目标规划的弹性变量只能靠人为引入,模糊线性规划却可以根据计算后的影子价格自动调整。需要指H{的是,目标规划和模糊线性规划的伸缩量,都必须由使用者在计算前指定。伸缩量的指定,实质上是对饲养标准和原料使用量的调整。既然耍对饲养标准和原料使用量进行调整,使用者就必须对动物营养和饲料科学有一定知识基础。目前无论是目标规划还是模糊线性规划,一般都追求最低成本,而目标规划和模糊线性规划都是通过牺牲营养指标的满足程度来换得最低成本的。笔者一般调整饲养标准和原料的添加量,用线性规划按照自己的意愿来进行配方设计,而不是直接使用目标规划和模糊线性规划。
节选自《饲料配方软件开发中的凡个问题》易礼胜(四川省畜牧科学研究院,成都610066)01—加84(2008)05—00ll-02 |
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