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利用SAS軟件計算最佳奶牛日糧配方示例

84農業(yè)網　　時間：2018-03-14 　　作者：佚名　　來源：網絡整理

1引言

現在美國SAS公司推出的最新FORWIN-DOWS的SAS軟件包6.11版是一個功能強、效率高、使方便且適合于多種操作系統(tǒng)的信息處理和科學計算組合軟件系統(tǒng)，尤其是其中SAS/OR子模塊可以用來求解線性規(guī)劃如最佳奶牛日糧配方運籌優(yōu)化問題。筆者在此通過篩選奶牛的日糧配方具體問題，來介紹用SAS語言編程篩選家禽的日糧配方的體會，供有關同志參考。

2奶牛飼料配方的線性規(guī)劃問題

某奶牛場的奶牛平均體重為600千克，日產奶20千克，乳脂變?yōu)?.5%,該場原料有苜蓿干劃（X1）青貯玉米（X2），玉米（X3），大麥（X4），米糠（X5），豆餅（X6），魚粉（X7），骨粉（X8），及貝殼粉（X9），試配一平衡日糧。

首先是根據各種原料的營養(yǎng)成分、營養(yǎng)價值原料價格、營養(yǎng)需要量及飼料約束用量等數據建立成完整的線性規(guī)劃方程組（見下所示）。

3SAS程序、調用的數據文件形式及說明

3.1SAS程序

/*優(yōu)化奶牛日糧配方的SAS程序*/

datasl;

input'NUSL1.DAT';

input-row-$x1-x9-type-$-rhs-;

3.2數據文件形式

其中上列SAS程序中調用的數據文件（文件名為NUSL1.DAT）形式如下：

3.3SAS程序說明

（1）上列程序數據步中第一行datasl是臨時數據集sl，第二行是調入外部數據文件，而input語句中使用的、以下劃線劃線開頭和結尾的特殊變量名-ROW-$、-TYPE-$及-rhs-系分別按習慣指明輸入數據性質的。：

（2）程序過程步PROCLP語句是利用SAS求解線性規(guī)劃問題的關鍵特征語句，不可缺少。LP后可加選擇項。如這里rangerhsrangeprice分別系靈敏度度分析（ranger）的語句，即分別指出的是線性規(guī)劃最優(yōu)基優(yōu)持不變的情況下右端值（主要是營養(yǎng)指標約束量）或價格系數（即原料的單價）的可變化范圍（順便需說明的是如果在PROCLP后加改選擇項還可以進行右端約束值、價格系數允許原問題最優(yōu)基改變的參數線性規(guī)劃問題的靈敏度度分析，限于篇幅本文不作討論）。

3.4數據文件形式的說明（1）解實際問題時，一方面只要將上列SAS程序第二行中的數據文件名及第二行中的相應X9套改一下即可另外建立的數據文件形式須系文本文件形式。（2）建立數據文件時，除遇約束條件≥用GE來代替,在解其他實際問題時很可能若遇≤或=約束條件,則分別須用LE及EQ來代替。（3）上列數據文件的第一列系固定格式，最后一列中的不可缺少。

4程序運行結束簡介

在PGM窗口內鍵入上列SAS程序，然后用鼠標擊“人跑”（sumbit）即運行按鈕，便可在OUT-PUT窗口中顯示有關程序的所有的運行結果（限于篇幅此處略）。結果中除了包括問題概要（PROB-LEMSUMMARY）、解的概要（SOLUTIONSUM-MARY）、變量概要（VARIABLESUMMARY）及約束概要（CONSTRAINTSUMMARY）以外，還包括右端約束值靈敏度度分析（RHSRANGESUMMA-RY）概要及價格系數（PRICERANGESUMMARY）靈敏度度分析概要等內容。

其中解的概要、變量概要及約束概要中分別包括有目標函數值（即最低成本值）、各原料的最佳用量及運算右端約束達到的實際值。為便于讀者理解靈敏度分析內容，這里不妨僅將有關縮減成本（Reducedcost）和約束條件的影子價格、目標函數系數可變范圍及議程右邊約束值可變范圍等有關靈敏度分析的內容簡介如下：

4.1縮減成本（Reducedcost）的含意：

下面我們將介紹線性規(guī)劃問題中每個約束條件有相應的影子價格，其實每個決策變量也有相應的影子價格，稱為縮減成本。

“REOUCEDCOST”給出最優(yōu)單純形表中第0行中變量的系數（min型問題）。其中變量的Re-ducedcost值應為0，對于非基變量，相應Reducedcost值表示當該非基變量增加一個單位時（其他非基變量保持不變）目標函數增加的量，說明在飲料數量條件不變的情況下，第J種飼料的數量在最優(yōu)解基礎上增加一個單位時目標成本的增加量。

4.2約束條件的影子價格

即指在現行基本解保持最佳時，當某約束條件的右端項每增（或減）1個單位時，所引起目標函數增（或減）的改變量。

4.3目標函數系數可變范圍

即指在不改變最優(yōu)解的情況下，目標函數中每個系數值Ci能夠變化的范圍。從而反映了配方對原料市場價格波動的應變能力。只要單價在所求值哉范圍內就沒有必要重新篩選配方。

4.4方程右邊約束值可變范圍

即指最優(yōu)基不變（當然最優(yōu)解及目標函數值可能會變化）并保持所有其他條件不變的情況下，某個約束議程的右端約束值可變化的范圍。這一點對飼料生產者掌握所需原料種類有指導意義。而且只有約束值在志求范圍內調整，目標函數值與約束值的既定函數（影子價格）才成立。

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