基本要求。
一、将线性规划化为标准型和写出相应的对偶规划;
二、用**法求解具有两个决策变量的线性规划问题;
三、用单纯形方法及人工变量法求解线性规划问题;
四、灵敏度分析;
五、整数规划与分枝定界法,0-1规划与隐枚举法,指派问题。
六、求解产销平衡的运输问题和产销不平衡的运输问题;
七、动态规划与求解;
八*、带**的资源利用问题及连续型的动态规划求解;
九*、存储问题求解(无限供货能力下不容许缺货及容许缺货模型)
例题选讲。例:某工厂在计划期内要安排生产ⅰ、ⅱ两种产品,这些产品分别需要在a、b、c、d四种不同的设备上加工。
按工艺规定:产品ⅰ和ⅱ在个设备上所需要的加工时数于下表中。已知各设备在计划期内的有效台时数分别是和12。
该工厂每生产一件产品ⅰ可得利润2圆,每生产一件产品ⅱ可得利润3圆,问:应如何安排生产,可获得最大利润。
解设生产产品ⅰ和ⅱ分别为和件,则由条件可得关系。
⑴标准型的概念:
①目标函数为极大化;
②资源常数;
③约束条件关系为等式;
④决策变量。
例: 将下面的线性规划化为标准型。
无非负限制。
解 二、**法。
例用**法求解线性规划问题。
极大化 解:最优解。
三、单纯形方法。
对于具有两个以上决策变量的线性规划问题,我们采用单纯形方法进行求解。具体过程是:
⑴建立单纯形表,在单纯形表中,务必使基变量的价值系数为零,则检验数行是价值系数行的相反数;
⑵若检验数则当前解为最优解(当前解是基变量取相应的资源常数,非基变量取为零);若存在检验数,则要进行相应的换基,即:迭代;
⑶①进基:进基变量。
②出基:出基变量为第行所对应的基变量,由下面的关系确定。
③以主元进行迭代,目标:主元化为1,该列的其余元化为零。
⑷再一次判定当前解是否为最优解。
例用单纯形法求解线性规划。
极大化 解引入松弛变量,得到原规划的标准型。
极大化 单纯形表为。
所以,最优解为最优解值为21.
人工变量法。
对于约束条件中没有阶单位阵的线性规划,通过引入适当的人工变量,再加以求解。
1. **。
在**中,引入的人工变量的价值系数为,而相应的约束条件系数向量为单位向量。
2.二阶段法。
例用人工变量法求解线性规划。
符号不限。例求解规划。
建立对偶规划的要点。
⑴原规划是极大化,则对偶规划是极小化;
原规划的价值系数是对偶规划中的资源常数;
⑶原规划与对偶规划的约束条件系数矩阵为矩阵的转置关系;
⑷原规划中的第个决策变量无非负限制,则对偶规划中的第个约束条件为等式;
⑸原规划中的第个决策变量非正,则对偶规划中的第个约束条件取反向不等式;
例求下面问题的对偶规划。
极大化 无非负限制。
解极小化 对偶单纯形法。
基本要求:检验数;资源常数存在负值。
解法:1. 列出对偶单纯形表;
2. 将基变量在目标函数中系数化为零,检验数为新目标函数中系数的相反数;
3. 判断,若,则当前解为最优解;
若中存在负项,则进行迭代,确定出基和进基变量;
出基:记为第r行对应的变量;
进基:,为进基变量;
以为主元进行迭代。目标:将主元化为1,该列的其余元化为0。
灵敏度分析。
灵敏度分析的任务:确定各个变量使得最优解保持不变的变化范围;以及在最优解改变的时候求出相应的最优解。
⑴非基变量的价值系数的变化范围,使最优解保持不变。
⑵基变量的价值系数的变化范围,使最优解保持不变。
若最优解改变,则对两种情况有。
⑶资源常数变化范围使最优基不变:
⑷非基变量的系数向量的增量的变化范围使最优解不变:
⑸增加新的决策变量使最优解保持不变:
例:设线性规划。
求:1.最优解;
2.确定的范围,使最优解不变; 取,求最优解;
3.确定的范围,使最优基不变, 取求最优解;
4.引入求最优解;
解 1.由单纯形方法得。
即,原问题的最优解为。
2.因为非基变量,故当时,即时, 最优解不变;
为基变量,由公式,当最优解不变, 即。
时,最优解不变。
现对最优解改变,此时原最优表为。
即相应的最优解为。
3.此时。得最优基不变。即。
最优基不变。
当最优解改变,此时。
此时最优表为。
即最优解为。
4.此时。故最优解改变。
相应的最优表为。
例用分枝定界法求解整数规划。
用隐枚举法求解0-1规划。
运输问题(产销平衡)的求解方法:表上作业法。
1.用最小元素法求初始解;
2.用位势法求出当前解所对应的位势:若为基变量,则行位势和列位势满足关系。
3.用位势法计算非基变量的影响系数:若为非基变量,则影响系数与行位势和列位势满足关系。
4.最优解的判定:若影响系数则当前解为最优解;否则通过解的调整求出最优解;
5.解的调整:
记: 令为所对应的非基变量,以为当前变量,构造闭回路;
在闭回路上确定最大调整量;
求出新解。6.重新判定当前解是否为最优解。
产销不平衡的运输问题的求解方法:设置虚拟产地或销地以达到产销平衡。
指派问题的求解:
1.的指派问题的最小值解的求解方法:
用行缩减和列缩减在每行和每列至少产生一个零;
用划线法判定是否有个独立的零;
如果有个独立的零,则可以求出最小值解;
若没有个独立的零,重新进行调整,以求出个独立的零。
2.的指派问题的最小值解的求解方法:设置虚拟变量,其价值系数取为零。
3.指派问题中的最大值求解。
例求下面运输问题的最小值解:
解:由最小元素法得到初始解:
则:,最小值为-6,非基变量为,闭回路,最大调整量为1,得新解:
重新计算位势及影响系数,得下表:
最小值为-5,非基变量为,闭回路,最大调整为2,得新解:
重新计算位势及影响系数,得下表:
此时,,故当前解为最优解。最优解值为:
产销不平衡的运输问题:对产销不平衡的运输问题,求解的基本方法是设置虚拟变量,其单位运输成本为0,从中求出最优解。
例:求下面运输问题的最小运费解:
例: 求解运输问题。
例:求下面指派问题的最小值解:
解:故最优解为:,最优解值为。
例:求下面指派问题的最小值及最大值解:
例:求下面指派问题的最大值解:
例:最短路问题:求下面从到的最**路和最短距离:
解:所以:
所以:例:设有某种肥料共6个单位,准备给4块粮田用,其每块粮田施肥数量与增产粮食的关系如下表所示。试求对每块田施多少单位重量的肥料,才能使总的粮食增产最多。
解:表1,对两块田的施肥:
表2,对三块田的施肥:
表3,对四块田的施肥:
所以最优解为2,2,0,2,最大增产量为134。
例某工厂有100太机器,拟分四个周期使用,在每一周期中有两种生产任务,据经验,把台机器投入第一种生产任务,则在一个周期内有台机器作废;余下的机器全部投入第二种生产任务,且有机器作废。在第一种任务中,每台机器可收益10个单位,而第二种任务中每台机器可收益7个单位,问怎样分配机器,能使总收益为最大?
运筹学总复习
运筹学 总复习。第1章线性规划及其对偶问题。基本概念。基本要素 决策变量 目标函数 约束条件。线性规划定义 决策变量为可控的连续变量,目标函数和约束条件为决策变量的线性函数。标准形式 目标函数取 max 约束条件取 约束右端项非负 决策变量非负。解的概念 凡满足约束条件的决策变量的取值称为线性规划的...
运筹学总复习
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一 判断题。线性规划问题目标函数可以同时在两个顶点上达到最优解。二 选择题。存贮策略达到最优时,达到了什么目标 b a.平均订购费用最低b.平均的运营费用最低 c.订货周期最短d.订货量最小。三 填空题。如下图所示的网络图,弧上数为 为了使为可行流,则 2 1 3 3 找一条增广链 s 2 1 4 ...