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运筹学绪论要点

1. 基阵 2. 基向量、非基向量、基变量、非基变量 3. 基解、基可行解、可行解
§2 图解法 一、图解法步骤:
以 x1 为横轴,x2 为纵轴,作出可行域
图示目标函数及 Z 增大的方向 确定最优解。
第一章 线性规划及单纯形法
可供选用,各种饲料每公斤营养成分含量及单价如表 所示:
饲料 1
蛋白质 (克)
3
矿物质 (克)
1
维生素 (毫克)
0.5
价格 (元/千克)
0.2
2
2
0.5
1.0
0.7
3
1
0.2
0.2
0.4
4
6
2
2
0.3
5
18
0.5
0.8
0.8
要求确定既满足动物生长的营养需要,又使费用最省 的选料方案。
第一章 线性规划及单纯形法
绪论
一、运筹学的简史
1、运筹学的早期发展历史
❖1914年提出兰彻斯特(Lanchester)战斗方程。 ❖1917年丹麦工程师爱尔朗(Erlang)提出排队论 的部分著名公式、 ❖20世纪20年代,提出存储论的最优批量公式。
2、二战期间的运筹学发展
❖ 20世纪30年代,运筹学(Operational research)作为科 学名字出现。
➢ 每一个问题都用一组决策变量表示某一方案, 一般这些变量的取值是非负。
➢ 存在一定的约束条件,这些约束条件可以用一 组线性等式或不等式来表示。
➢ 都有一个要求达到的目标,它可以用决策变量 的线性函数(称为目标函数)来表示。按照问 题的不同要求实现最大或者最小化。
课堂练习:
某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需700克 蛋白质、30克矿物质、100毫克维生素。现有五种饲料
第一章 线性规划及单纯形法
三.标准型: max Z=1 c1 x +c2 x2 +…+cn xn
a 11 x +a 12 x2 +…a 1n xn1 =b
s.t.
a21 1 x +a22
x2 +…a2n
xn =b2
a n1 x +an2 x2 +…nan xn =bn
1x ,x2 …xn ≥0 bi≥0,i=1,…m
s.t.
n
p j x j ≤(=,≥)b
j 1
X≥0
T
X=(x1 ,x2 ,…xn )
C1=(c ,c2 …cn )
第一章 线性规划及单纯形法
P j =(a 1 j ,a2 j ,…amj )T
b=(b1 ,b2 ,…bm )T max(min)Z=CZ
矩阵形式:s.t. AX≤(≥,=)b Z≥0
❖ 运用于雷达防空系统。 ❖ 应用于护航舰队保护商船的编队问题。 ❖ 应用于反潜深水炸弹的合理爆炸深度研究。 ❖ 应用于船只遭受敌机攻击时,转向逃避的问题研究。
该阶段运筹学研究和解决的问题,大部分都是些短期的 和战术性的问题。
3、二战之后的发展
❖ 正式的运筹研究组织成立,开始着重研究战略性的问 题。
运筹学
主讲:黄建华
everam@
主讲老师简介
黄建华,博士、副教授。东南大学管理学硕士,大连理工 大学工学博士。
研究方向:复杂网络与复杂系统、供应链管理。 主持课题:(1)国家社科基金:干扰模拟与基于二维网络 视角的农产品供应链脆弱性研究;(2)教育部人文社科基金: 农产品供应链网络的抗毁性能研究-基于复杂网络理论的研究 视角;(3)福建省社科基金:区域农产品供应链的抗毁性能 及农业产业安全策略研究。 第一作者在系统工程理论与实践、系统管理学报、系统工 程、北京理工大学学报等国内外核心期刊发表学术论文20余 篇,其中EI收录5篇。
am1 1 x +am2 x2 +…amn xn ≤(≥,=)bm
1x ,x2 ,…xn ≥0
第一章 线性规划及单纯形法
n
即: max(min)z= C j x j j 1
s.t.
n
aij x j ≤bi
j 1
i=1,…m
x j ≥0,j=1,…n
第一章 线性规划及单纯形法
向量形式:max(min)Z=CX
问题2:下料问题 问题3:配料问题 问题4:成批生企业年度生产计划的按 月分配 问题5:连续投资问题
二、
数学模型:
第一章 线性规划及单纯形法
max(min)z=1C1 x +C2 x2 +…+Cn xn
a 111x +a 12 x2 +…a 1n xn ≤(≥,1 =)b
s.t.
a21 1 x +a22 x2 +…a2n xn ≤(≥,=)2b
2、图论与网络 3、排队论(随机服务系统理论) 4、存储论 5、对策论(竞赛论、博弈论) 6、决策论(多目标决策)
三、运筹学的工作步骤
1、提出和形成问题(目的、约束、可控变量)。 2、建立模型。 3、求解(利用各种数学方法或者计算机)。 4、解的检验。 5、解的控制。 6、解的实施。
第一章 线性规划及单纯形法
❖ 60年代后,除了军事方面的研究,运筹学在工业、农 业、经济和社会问题等各领域都有广泛应用。
❖ 运筹学技术自身得到飞速发展,并且形成了许多分支。
二、运筹学的主要内容
1、数学规划
❖ 线性规划(1947年由丹捷格提出) ❖ 非线性规划 ❖ 整数规划 ❖ 目标规划(1961年由查恩斯、库伯提出) ❖ 动态规划(1951年由贝尔曼提出) ❖ 随机规划
第一章 线性规划及单纯形法
线性规划数学模型的标准化
>=0

<=0

无约束
b大于等于0
约 b小于等于0
束 小于等于号 条 等于号 件 大于等于号
目 Max z
标 Min z 函 加入变量的系数 数
不处理
取相反数
两非负数之差
不处理
两边乘以-1
加松弛变量
加人工变量
减去剩余变量,加上人 工变量
不处理
取相反数
§1 线性规划问题及其数学模型
一、问题的提出:
问题1:合理利用资源问题
12
例1:
2
产品一 产品二
12
设备
1
2
8台时
原材料A 4
0
16kg
原材料B 0
4
12kg
每件产 2元
3元
品利润
max z=2x1 +3x2
1 x +2x2 ≤8
s . t.
41x
≤16
4x2 ≤12
1 x ≥0,x2 ≥0
线性规划数学模型的三个条件(特征)
松弛、剩余变量 0
人工变量
-M
第一章 线性规划及单纯形法
四、线性规划问题的解: 1. 可行解、可行域 2. 最优解
1
线性规划解的情况:R(A)=r,R(A
①r1 ≠r,无解
1)=r
②r1 =r=m=n,唯一解
③r1 =r=m<n,无穷多解
④r1 =r<m<n,有多余方程,可归为③
第一章 线性规划及单纯形法
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