1、线性规划应用举例,一般讲,一个经济、管理问题满足以下条件时,才能建立线性规划模型1. 要求解问题的目标函数能用数值指标来反映,且为线性函数;2. 存在着多种方案; 3. 要求达到的目标是在一定约束条件下实现的,这些约束条件可用线性等式或不等式来描述。,一、建模条件,二、建模步骤,1. 确定决策变量:即需要我们作出决策或选择的量。一般情况下,题目问什么就设什么为决策变量。,2. 找出所有限定条件:即决策变量受到的所有的约束;,3. 写出目标函数:即问题所要达到的目标,并明确是max 还是 min。,解:设总利润为z,A、B产品销量为x1、x2,产品C的销售量为x3,报废量为x4,则:,2 x1
2、+ 3x2 12 3x1 + 4x2 244x2 +x3 + x4 = 0 x3 5x1、x2 、x3 、x4 0,max z = 4 x1 + 10 x2 + 3 x3 2 x4,例1 某工厂生产A、B两种产品,有关资料如下表所示:,例2 某航运局现有船只种类、数量以及计划期内各条航线的货运量、货运成本如下表所示:问:应如何编队,才能既完成合同任务,又使总货运成本为最小?,解:设 xj 为第 j 号类型船队的队数( j = 1,2,3,4 ), z 为总货运成本, 则:,min z = 36x1 + 36x2 + 72x3 + 27x4,x1 + x2 + 2x3 + x4 302x1 +
3、2x3 344x2 + 4x3 + 4x4 52 25x1 + 20x2 20040x3 + 20x4 400xj 0 j = 1,2,3,4,用单纯形法可求得:x1 = 8,x2 = 0 ,x3 = 7, x4 = 6 最优值:z = 954,即:四种船队类型的队数分别是8、0、7、6,此时可使总货运成本为最小,为954千元。,2 0 1,7.3,0.1,1 2 0,7.1,0.3,1 1 1,6.5,0.9,1 0 3,7.4,0.0,0 3 0,6.3,1.1,0 2 2,7.2,0.2,0 1 3,6.6,0.8,0 0 4,6.0,1.4,例3 合理利用线材问题现要做100套钢架,每
4、套用长2.9m,2.1m,1.5m,的圆钢各一根。已知原料长7.4m,问应如何下料,使用的原材料最省? 解:所有下料方案如下表:(xj - 第j种方案所用原材料的根数),2 0 1,7.3,0.1,1 2 0,7.1,0.3,1 1 1,6.5,0.9,1 0 3,7.4,0.0,0 3 0,6.3,1.1,0 2 2,7.2,0.2,0 1 3,6.6,0.8,0 0 4,6.0,1.4,例4 某厂生产三种药物,这些药物可以从四种不同的原料中提取。下表给出了单位原料可提取的药物量,要求:生产A种药物至少160单位;B种药物恰好200单位,C种药物不超过180单位,且使原料总成本最小。,解:,
5、1. 决策变量:设四种原料的使用量分别为:x1、x2 、x3 、x4,2. 目标函数:设总成本为z,则有:,3. 约束条件:,x1 + 2x2 + x3 + x4 160 2x1 +4 x3 +2 x4 200 3x1 x2 + x3 +2 x4 180 x1、x2 、x3 、x4 0,min z = 5 x1 + 6 x2 + 7 x3 + 8 x4,线性规划研究的主要问题, 实际上,上述两类问题是一个问题的两个不同的方面,都是求问题的最优解( max 或 min )。,一类是已有一定数量的资源(人力、物质、时间等),研究如何充分合理地使用它们,才能使完成的任务量为最大。 另一类是当一项任务确定以后,研究如何统筹安排,才能使完成任务所耗费的资源量为最少。,线性规划问题求解程序设计要求,( ),变量个数n=,约束条件个数m=,( ),