当前位置:文档之家› 第一章线性规划

第一章线性规划

所以运输问题的模型可记为 Min Z = 21x11 + 25x12 + 7x13 + 15x14 + 51x21 + 51x22 + 37x23 + 15x24 s.t.
x11 + x12 + x13 + x14 = 2000 x21 + x22 + x23 + x24 = 1100 x11 + x21 = 1700 x12 + x22 = 1100 x13 + x23 = 200 x14 + x24 = 100 xij ≥ 0(i = 1,2;j = 1,2,3,4).
其中c =(c1,c2,…,cn)为行向量,称为价值向量,
a11 a A = 21 a m1 a12 a22 am 2
C
单500
75
解:(1) 确定决策变量:设x1,x2为下一个 生产周期产品甲和乙的产量;
(2) 所满足的约束条件:
对资源A的限制:3x1 + 2x2 ≤ 65 对资源B的限制:2x1 + x2 ≤ 40
对资源C的限制: 3x2 ≤ 75
基本要求:x1,x2 ≥ 0 ; (3) 明确目标函数: 获利最大,即求Z= 1500x1 + 2500x2的最大值,用 max表示最大值,s.t.(subject to的简写)表示约束条件,则该模型 可记为: max Z = 1500 x1 + 2500 x2 s.t. 3 x1 + 2 x2 ≤ 65 2 x1 + x2 ≤ 40 3 x2 ≤ 75
标准形式
max z = c1 x1 + c2 x2 + … + cn xn (1.2a)
s.t. (LP)
a11 x1 + a12 x2 + … + a1n xn = b1 a21 x1 + a22 x2 + … + a2n xn = b2
……
am1 x1 + am2 x2 + … + amn xn = bm (1.2b) xj ≥ 0 (j = 1,2,…,n)
二.运筹学的定义
英国运筹学会的定义:运筹学是一系列科学方法 的应用,在工业、商业、政府部门及国防中用这 些方法处理大量的人员、机器、材料和资金等复 杂问题,这种方法的特点是科学的建立系统模型, 包括度量各种因素,例如分析机会和风险,以及 预测和比较各种决策、策略或控制的结果,使管 理机构科学地确定它的政策和行动。 美国运筹学会的定义:运筹学的研究内容是,在 需要对有限的资源进行分配的情况下,作出人机 系统最优设计和操作的科学决策。
x11 + x12 + x13 + x14 = 2000 x21 + x22 + x23 + x24 = 1100
对销地需求量的约束
x11 + x21 = 1700 x12 + x22 = 1100 x13 + x23 = 200 x14 + x24 = 100
另外xij是运输量必须是非负。因而还应满足xij-≥0(i = 1,2;j = 1,2,3,4),目标函数为总运费 z = 21x11 + 25x12 + 7x13 + 15x14 + 51x21 + 51x22 + 37x23 + 15x24 最小
(1-5)
二、线性规划问题的数学模型 前三例的共同点
第一,求一组决策变量 xi,并往往要求它 们为非负;
第二,确定决策变量可能受到的约束,称 为约束条件,它们可以用决策变量的线性 等式或线性不等式来表示; 第三,在满足约束条件的前提下,使某个 函数值达到最大(如利润等)或最小(如 成本、运费等).该函数称为目标函数,它 是决策变量的线性函数 为了用单纯形法解决线性规划问题必需将 线性规划问题化解为标准型
某工厂要做100套钢架,每套有长2.9米、 2.1米和1.5米的圆钢组成,已知原料长7.4 米,问应如何下料使需用的原材料最省。 解:如果从每根7.4米长的原料上各截一根 2.9米、2.1米和1.5米长的圆钢,则还余0.9 米,用100根原料,浪费预料共90米。现 采用套裁的办法,设计五种方案,如表1.2 所示。
三.运筹学解决问题五大过程
1.提出并形成问题(好坏评价系统——二 战时商船上配高射炮,从打下飞机情况看 是不经济或不可行的,但从保护商船来说 是可行的) 2.建立模型 3.分析并求解模型 4.检验并评价模型 5.应用实施
运筹学研究----分支
线性规划 目标规划 整数规划 网络规划与网络计划技术 非线性规划 动态规划 排队论 决策论 存贮论 对策论
本人理解运筹学的研究
分析具体问题找出各种优化方法就是运筹 学
当前的应用案例
2002年1月22日美国第二大连锁零售商卡马特以 163亿美元的资产103亿债务申请破产保护;而老 对手沃尔玛2001年以销售收入2200亿美元排名 销售收入第一。 1987年 2001年 卡马特 240亿美元 2114家连锁店 沃尔玛 120亿美元 4200家连锁店 原因:建立了从原料采购到连锁店管理的信息管 理系统 国内:中国石化,宝钢等都没有从运筹学角度来 管理原料采购、生产工艺、产品库存等问题
(1.2c)
这里等式右端 bi 全为非负值( i = 1,2,…,m),称上述问题为 (LP)问题.
简记、矩阵形式、
1、简记形式
n
max z c j x j
j 1
n
(1.3a)
(LP)
s.t.
a
j 1
ij
x j bi(i = 1,2,…,m)
(1.3b) (1.3c)
xj≥0 (j = 1,2,…,n)
例1(资源的合理利用问题)某工厂在下一个生产周期内生产甲、乙两种产品, 要消耗A、B和C三种资源,已知每件产品对这三种资源的消耗、这三种资源 的现有数量和每件产品可获得的利润如表所示.问:如何安排生产计划,使 得既能充分利用现有资源又使总利润最大?
产品 资源


资源限制
A B
3 2
2 1
65 40
第一章 线性规划及单纯形法
线性规划(Linear Programming, 简记为LP)是运筹学的一个重要分 支,是运筹学中研究较早、发展较 快、理论上较为成熟和应用上极为 广泛的一个分支.
§1 线性规划问题及其数学模型
一、线性规划问题的提出 建立数学模型三个步骤 (1) 根据影响所要达到目的的因素确定决策变量; (2) 由决策变量所受的限制条件确定决策变量所要满足 的约束条件; (3) 由决策变量和所要达到目的之间的函数关系确定目 标函数
… …
am1 x1 + am2 x2 + … + amn xn ≤(或=,≥bm
xj ≥ 0 (j = 1,2,…,n)
(1.1c)
(1.1b)
其中aij、bi、cj(i = 1,2,…,m;j = 1,2,…,n)为已知常数, 式(1.1a)称为目标函数,式(1.1b)和(1.1c)称为约束条 件.
绪论
一.运筹学的产生和发展 1.二战期间 英、美的雷达系统从技术上说是可行的,但面对 德国的空袭实际运用并不好,如何更好的使用雷 达确定敌机的位置,为此英国军事部门召集了不 同学科的科学家,于1940年8月成立了一个由布 雷克特(P.M.S.Blackett)领导的跨学科的11人小 组,称为OR小组,小组成员:3个生物、2个数学、 4个物理、一个军官、一个测量员。
(2) 所满足的约束条件 配料平衡条件:x1 + x2 = 1
对化学成分A的要求:12 x1+ 3 x2 ≥ 4
对化学成分B的要求:2 x1 + 3 x2 ≥ 2 对化学成分C的要求:3 x1 + 15 x2 ≥ 5 基本要求:
x 1 ,x 2 ≥ 0
min Z= 3x1 + 2x2 s.t. 12x- + 3x2 ≥ 4 1 2x1 + 3x2 ≥ 2 3x1 + 15x2 ≥ 5
2、矩阵形式 max z = cx (LP) s.t. (1.4a) (1.4b) (1.4c)
Ax = b x ≥ 0
向量形式
3、向量形式 max z = cx
n j 1
(1.5a)
(LP) s.t. p j x j b
(1.5b)
(1.5c)
x ≥ 0
a1n a2 n amn
运筹学的其它研究
2.电话系统-----丹麦工程师爱尔郎(ERLANG) 3. 1947年(G.B.Dantzig)提出线性规划的单纯形 法---解决了美国空军军事规划的线性规划问题。 4.经济系统-----1939年苏联学者康托洛维奇-----投入产出模型 5.我国于50年代中期钱学森、许国志将运筹学 引入到导弹研究系统、投入产出、质量管理研究 中来,后来华罗庚等一皮数学家和经济学家加入 到运筹学研究中来。
美国的运筹学起源
1942年美国成立了17人的运筹学小组,这个小组 开展了护航舰队保护商船队的编队问题,和当船 队遭到德国潜艇攻击时,如何使船队损失最小的 问题研究,研究了反潜深水炸弹的合理爆炸深度 后,使德国潜艇被毁数增加到400%;研究了船只 在受到敌机攻击时,提出了大船应急转向和小船 应缓慢转向的逃避方法,研究结果是船只在受敌 机攻击时,中弹数由47%降到29%。美国空军称 为“运行分析”,陆军和海军叫做“运行研究和运 行评价”
圆钢套裁方案

案 长度 2.9 2.1 1.5

相关主题