配合饲料加工学课件第六章 计算机配方的原理与方法.pdfVIP

计算机配方的 计算机配方的 原理与方法 原理与方法 陈安国 陈安国 浙江大学动物科学学院 浙江大学动物科学学院 主 要 内 容 主 要 内 容 1、计算机配方的原理 2、计算机配方的基本步骤 3、应用计算机配方的要点与注意事项 4、计算机配方软件的发展 5、饲料配方设计的约束条件选择 计算机配方的基本原理 计算机配方的基本原理 计算机配方的原理 计算机配方的原理 • 目前常用的计算机配方原理是线性规划 法。 • 线性规划是运筹学的一个重要分支，它研 究的对象实际上就是优化问题，也就是为 某一线性目标函数，在一定线性约束条件 下求最小值 （或最大值 ）的问题。 线性规划解决的优化问题特征 线性规划解决的优化问题特征 • ① 每一个问题都用一组未知数 (X1，X2，…，Xm) 表示某一方案 ，这组未知数的一组定值就代表一 个具体方案。通常要求这些未知数的值是非负 的。 • ② 存在一定的限制条件 (约束条件)，这些限制条 件都可以用一组线性等式或线性不等式来表示。 • ③ 都有一个目标要求，并且这个目标可表示为一 组未知数的线性函数 (目标函数)。按研究的问题 不同，要求目标函数实现最大化，或者最小化。 线性规划解决的优化问题特征 线性规划解决的优化问题特征 • 简而言之，线性规划是要求一组非负的变 量满足一组线性等式或不等式的约束条 件，同时使一个线性的目标函数达到最大 或最小值。 线性规划的数学模型 线性规划的数学模型 • 设一组非负为X 1 ，X 2 ，……X m ，使它满足约束条件： • A X ＋A X ＋…… ＋A X ≥B （或 ＝B ，≤B ） 11 1 12 2 1m m 1 1 1 • A X ＋A X ＋…… ＋A mXm ≤B （或 ＝B ，≥B ） 21 1 22 2 2 2 2 2 • ………………………… • An X ＋An X ＋…… ＋AnmXm ≤Bn （或 ＝Bn ，≥Bn ） 1 1 2 2 • X ，X ，……Xm ≥0 1 2 • 使目标函数： • F （X ）＝C X ＋C X ＋… ＋CmXm ＝Zmin(或Zmax) 1 1 2 2 • 模型中的每个方程中 ，≥，＝，≤只能取一个，但在不同 的约束条件中可以不同，Aij为消耗系数，Bj是限定系数或 约束值，Ci是成本系数。 饲料配方中的线性规划 饲料配方中的线性规划 • 饲料配方设计问题可表示为线性规划的优化问 题，即利用计算机算法语言编制出程序，将饲 料配方问题抽象成线性规划模型后，输入数 据，利用计算机程序求解。 • 优选最低成本或最优效益的饲料配方，是要求 一组饲料原料按不同比例配合后，其各种营养 成分含量达到原规定的指标值，而成本最低或 效益最优。 饲料配方中的线性规划 饲料配方中的线性规划 • 线性规划最低成本配方优化问题有下列几个基 本假定： • ① 只有一个目标函数，一般情况下是求配方 价格的最小值。该目标函数是决策变量的线性 函数。 • ② 决策变量是配方中的相应原料的用量。 • ③ 营养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 最优的