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23配方計算方法
目前比較主流的優化方法有線性規劃、目標規劃和模糊規劃3種。
2.3.1 線性規劃
線性規劃是運籌學中研究較早、發展較快、應用廣泛、方法較成熟的一個重要分支,它是輔助人們進行科學管理的一種數學方法。線性規劃所研究的是:在一定條件下,合理安排人力物力等資源,使經濟效果達到最好。一般求目標函數在約束條件下的最大值或最小值的問題,統稱為線性規劃問題。滿足約束條件的解叫做可行解,由所有可行解組成的集合叫做可行域。線性規劃問題的數學模型的一般形式:①列出目標函數及約束條件;②給出約束條件所表示的可行域;③在可行域內求目標函數的最優解。正因如此,線性規劃很快被用來進行飼料配方設計。它可以在滿足營養指標和飼料原料使用上下限多個約束條件下,給出最低成本的配方。
2.3.2 目標規劃
線性規劃模型只考慮了單一目標,并且所有約束都要絕對滿足。然而,很多問題具有不同衡量單位的多重目標。因此,建立綜合性的單一目標,即使可能也非常困難。目標規劃是線性規劃的一種變形,它容許處理不同層次的相互關聯的多個目標。各目標是分等級的,按優先級求解處理。解決這個問題相當于把高等級目標當作低等級目標約束,解一系列嵌套的線性規劃問題。線性規劃是要使單一目標最優化,而目標規劃則是要使對目標體系的偏差最小。這樣得出的解稱為滿意解。飼料配方設計有時候也和目標規劃相類似,一
些條件無法滿足的情況下,設計者會根據各個營養要素的重要性,進行相應的取舍,從而得到一個比較滿意的配方。
2.3.3模糊線性規劃
模糊線性規劃是在線性規劃及加入伸縮量之后的線性規劃的基礎上構造的新的線性規劃。它能根據原線性規劃各項營養成分及原料的影子價格自動按用戶給出的伸縮量調整配方,從而能得到一個成本低,且又滿足要求的合理配方。
2.3.4 3種計算方法的比較
3種算法中,計算方法最為復雜的是模糊線性規劃,其次是目標規劃,線性規劃最為簡單。可以看出,i者核心的計算方法都一樣是線性規劃。就是說,線性規劃的計算條件是剛性的,而前兩者的計算條件卻可以在計算中調整。而目標規劃和模糊線性規劃的區別又在于目標規劃的彈性變量只能靠人為引入,模糊線性規劃卻可以根據計算后的影子價格自動調整。需要指H{的是,目標規劃和模糊線性規劃的伸縮量,都必須由使用者在計算前指定。伸縮量的指定,實質上是對飼養標準和原料使用量的調整。既然耍對飼養標準和原料使用量進行調整,使用者就必須對動物營養和飼料科學有一定知識基礎。目前無論是目標規劃還是模糊線性規劃,一般都追求最低成本,而目標規劃和模糊線性規劃都是通過犧牲營養指標的滿足程度來換得最低成本的。筆者一般調整飼養標準和原料的添加量,用線性規劃按照自己的意愿來進行配方設計,而不是直接使用目標規劃和模糊線性規劃。
節選自《飼料配方軟件開發中的凡個問題》易禮勝(四川省畜牧科學研究院,成都610066)01—加84(2008)05—00ll-02 |
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