目标规划01-模型.ppt

第四章 目 标 规 划 -Goal Programming（GP） 第一节 目标规划问题及其数学模型 第二节 目标规划的图解法 第三节 解目标规划的单纯形法 Take it easy , Ok? Come on. 第一节 目标规划问题及其数学模型 （一） 目标规划问题的提出 （二） 目标规划的数学模型 本章第一节主要介绍: 什么是目标规划 为什么要用目标规划 目标规划的一些基本概念及数学模型 目标规划（ Goal Programming ）方法是美国运筹学家Charnes和Cooper于1961年提出的，目前已成为一种简单、实用的处理多目标决策问题的 方法，是多目标决策中应用最为广泛的一种方法。 为了学习和初步掌握目标规划与线性规划在处理问题的方法上的区别，我们分析如下案例—— (一)目标规划问题的提出 背景材料： 王老板一直从事专业家具制造，主要生产桌子、椅子两种家具，王老板的经营环境主要受到两种资源——木工和油漆工每天的有效工作时间的限制。王老板过去的经营环境条件如下： 1、每天木工和油漆工的总有效工作时间分别为 11小时和10小时。 2、每生产一把椅子需要2小时的木工、 1小时的油漆工。 3、每生产一张桌子需要1小时的木工、 2小时的油漆工。 4、每生产一把椅子和一张桌子分别可获利润 8元、 10元。 设产品Ⅰ和Ⅱ的产量分别为X1和X2，用线性规划方法，其数学模型如下： 产品 Ⅰ Ⅱ 限量 原材料(kg/件) 2 1 11 设备工时(h/件) 1 2 10 利润(元/件) 8 10 线性规划的不足: ?其解决的是单一目标最优化问题。 但是，一般的计划问题要满足多方面的要求。 ?其可行的前提是各约束条件相互兼容。 但是，在实际问题中各种约束条件有时会相矛盾。 ?其解的可行性和最优性是针对特定的数学模型而言。 但是，在现实中决策者要的不是严格的数学上 的最优解，而是可供决策的多种方案。 我要 能解决实际问题的可行方案！！！ 目标规划方法的提出: 由于线性规划存在上述固有的局限，而目标规划在处理决策问题和作最终决策时，在一定的程度上弥补了线性规划的局限性，故目标规划更常用来解决实际决策问题。 This way!! Come in! 王老板过去一直以如何计划两种家具的生产量才能获得最大总利润为其生产、经营的唯一目标。然而，市场经济环境下新的问题出现了，它迫使王老板不得不考虑…... （1）首先，根据市场信息，椅子的销售量已有下降的趋势，故应果 断决策减少椅子的产量，其产量最好不大于桌子的产量。 （2）其次，市场上找不到符合生产质量要求的木工了，因此决不可 能考虑增加木工这种资源来增加产量，并且由于某种原因木工 决不可能加班。 （3）再次，应尽可能充分利用油漆工的有效工作时间，但油漆工希 望最好不加班。 （4）最后，王老板考虑最好达到并超过预计利润指标56元。 讨论: 王老板现在的生产、经营问题——多个目标的生产问题 决策变量——椅子、桌子的生产量x1，x2 引入一种新的变量——正、负偏差变量d +、d -， d +、d - ≥0。 约束条件—— 绝对约束、目标约束——硬约束、软约束。 目标函数—— 优先因子（优先等级）P1，P2，…，规定 Pk Pk+1，k=1，2，…。表示Pk比Pk+1有更大的优先权。这意味着当目标与目标之间发生冲突时应按其优先等级来实现。 (二)目标规划的数学模型 概念1： 正、负偏差变量d+，d- 。 　 因决策值不可能既超过目标值同时又未达到目标值，即恒有d+×d- =0 三种情况： 　 1、基本概念： 概念2：绝对约束和目标约束 绝对约束是指必须严格满足的等式约束和不等式 约束。 目标约束是把约束右端项看作要追求的目标值。 目标约束中决策值和目标值之间的差异用 偏差变量表示。 概念3：优先因子(优先等级)与权系数 不同目标的主次轻重有两种差别。 一种差别是绝对的，可用优先因子Pj表示。规定PkPk+1,k=1,2,…，K。表示Pk比Pk+1有绝对的优先权。 另一种差别是相对的，若要区别具有相同优先因子的两个目标的差别，可分别赋予它们不同的权系数ωj。