Możliwości algorytmu simpleks oraz komputerowego narzędzia solver w komponowaniu racjonalnych racji pokarmowych

Abstract

Troska o jakość żywności nie jest wystarczająca do utrzymania zdrowia i dobrego samopoczucia. Równie ważne jest odpowiednie zestawianie produktów w codziennych racjach, ich przygotowanie do spożycia i przestrzeganie innych zasad. Wobec wielości postulatów w tych zakresach oraz biorąc pod uwagę bogatą ofertę produktów, właściwe odżywianie staje się dużym wyzwaniem. Zestawianie produktów w sposób „ręczny”, przy zamiarze uwzględniania większej liczby zaleceń, może nie być efektywne. W takiej sytuacji zasadne jest wykorzystanie komputerowych narzędzi. Dostępne są programy, które obliczają skład odżywczy wskazanego zestawu. Znane w ekonomii metody optymalizacyjne pozwalają nie tyle na analizę zadanej sytuacji, ale na znalezienie rozwiązania problemu decyzyjnego przy przyjęciu określonych warunków. Metody te, zwykle jako krokowe algorytmy matematyczne, wymagają wcześniejszego stworzenia formalnego modelu wyczerpującego sytuację decyzyjną, który powinien zawierać operacyjne cele działania, warunki, jakie spełniać powinno rozwiązanie i kryterium wyboru. Dostępny w popularnych arkuszach kalkulacyjnych dodatek o nazwie Solver jest narzędziem zaprojektowanym na podstawie znanego w ekonomii algorytmu Simplex. Dodatek ten można z powodzeniem wykorzystywać do wyszukiwania odpowiednich racji pokarmowych. Wymaga zapisania w arkuszu danych wejściowych kodujących między innymi warunki, jakie powinna spełniać poszukiwana racja, oraz sposób wyboru racji spośród wielu spełniających zadane warunki. Dostępna bez dodatkowej opłaty wersja dodatku pozwala wyszukiwać rozwiązania problemów decyzyjnych przy maksymalnej liczbie 200 niewiadomych i możliwości formułowania nawet setek ograniczeń. Dostępny na zasadach komercyjnych Premium Solver Pro pozwala budować modele nawet dla 2000 zmiennych decyzyjnych. Kryterium wyboru można zorientować na minimalizację albo maksymalizację funkcji celu, możliwe jest też poszukiwanie rozwiązania, dla którego funkcja ta przyjmuje z góry założoną wartość. W przykładowym, eksperymentalnym modelu pokazuje się sposób uzyskiwania racji pokarmowych z wykorzystaniem ponad 500 produktów do wyboru oraz kilkuset warunków ograniczających. Generowanie racji z wykorzystaniem programu komputerowego okazało się skuteczne, co więcej – wykazano jego zdolność do wyłaniania racji dla różnych warunków i założeń. Ponadto, charakterystyka wyłonionych racji pokazała ciekawe relacje, między innymi związek restrykcyjności warunków i poziomu wymaganej kaloryczności z kosztami racji.