利用Excel線性規劃優化飼料配方【薦】.ppt

利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 鄭州牧業工程高等?？茖W校畜牧工程系 聶芙蓉 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 一、背景 飼料配方是生產配合飼料的核心技術，設計科學、合理、經濟性能優越的高水平飼料配方愈來愈受到飼料和養殖行業的關注。 近年來,計算機的應用在飼料生產中越來越普及。多數大型飼料廠都配備了計算機以及專門用于設計飼料配方的軟件。如Brill飼料配方軟件、“資源配方師”系列軟件、MAFIC飼料配方軟件、農博士飼料配方軟件、高農飼料配方軟件、農大利飼料配方軟件。這些軟件價格多在1 000元~5 000元之間,有些甚至更高，對于中小型飼料廠和養殖場價格較貴,很難普及。 大多數的計算機都安裝了Microsoft Office辦公軟件。 Microsoft Office 中的Excel 電子表格是功能很強的計算工具，利用它所具有的線性規劃和目標規劃的功能，只要確定合適的目標函數，設置恰當的約束條件，就可能獲得滿足所有約束條件且成本最低的最優飼料配方。 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 二、軟件安裝 安裝有Microsoft Windows 9x、2000或XP操作系統的電子計算機、Microsoft Office System 2003辦公軟件。在缺省狀態下,Microsoft Office System 2003沒有安裝“規劃求解”功能,需要打開Excel電子表格,點選“工具”菜單-“加載宏”命令-“加載宏”對話框,選中“規劃求解”復選框。同時,根據提示,插入Mi-crosoft Office System 2003安裝光盤,然后單擊“確定”按鈕,安裝“規劃求解”功能。 在安裝MicrosoftOffice System2003時,選擇的是“自定義安裝”中的“全部安裝”,且“從本機運行所有程序”,只需從“工具”菜單-“加載宏”命令-“加載宏”對話框中選中“規劃求解”復選框,然后單擊“確定”按鈕,就可以使用“規劃求解”功能了。 完成安裝后,只需要單擊“工具”菜單,點選“規劃求解”命令就可以使用。 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 三、構建線性規劃求解的數學模型 飼料配方設計問題可表示為線性規劃的優化問題 ,并可用線性規劃計算滿足營養需要量下的最低成本配方。線性規劃最低成本配方優化有下列幾個基本的假定 : 只有一個目標函數 ,一般情況下是求解配方的最低成本。該目標函數是決策變量的線性函數。 決策變量是配方中各原料的用量。營養需要量可轉化為決策變量的線性函數 ,每個線性函數為一個約束條件。所有線性函數構成系統的約束條件集。 最優配方是在滿足約束條件下的最低成本配方。 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 基本步驟 1、查閱飼料標準和《飼料營養成分及價值表 》，然后把所有的數據及原料的價格錄入 Excel表格。 2、建立 Excel飼料配方工作表 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 3、設置目標單元格、可變單元格和約束條件 單擊“工具 ”菜單中的“規劃求解 ”命令 ，從彈出的“規劃求解參數 ”對話框中設置以下 3個參數 ，見下圖 。設置“目標單元格 ”為“目標函數 ”的單元格 ,在這里為“最低成本 ”設置“等于 ”項為“最小值 ”,表示目標函數求最小值。設置“可變單元格 ”為“決策變量 ”的單元格 ,在這里為 所用幾種飼料原料的配比。在“約束 ”項中 ,單擊“添加 ”按鈕 ,分別輸入“人為約束條件 ”,這些約束條件包括配方中特定飼料原料用量的限定； “合計 ”和“飼養標準 ”之間的差在經檢驗所允許的范圍之內。 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 4、規劃求解 在輸完約束條件以后關閉窗口 ，回到“規劃求解參數 ”窗口 ，擊選項按鈕，進入“規劃求解選項 ”對話框，選中“采用線性模型 ”、“假定非負 ”、“正切函數”、“向前差分 ”、“牛頓法 ”，然后點擊確定按鈕 ，回到“規劃求解參數 ”對話框。 利用Excel 2003“線性規劃”優化設計畜禽飼料配方 把這些條件全部輸入后單擊“求解 ”：這時如果限制的約束條件都很恰當 ，就可以求得最優解 ,得到最低成本的飼料配方。然后單擊“確定 ”，出現“規劃求解結果”窗口，可在報告中選取“運算結果 ”等 3個報告,它們對分析配方結果很有幫助，最后單擊“確定”即可。有時由于條件限制過于苛刻等原因，導致無法求得最優解，電腦會給出

總結

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