第3章 线性规划-1课件.ppt
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第三章 线性规划;教学目的;问题一 : 任务分配问题:某车间有甲、乙两台机床,可用于加工三种工件。假定这两台车床的可用台时数分别为800和900,三种工件的数量分别为400、600和500,且已知用三种不同车床加工单位数量不同工件所需的台时数和加工费用如下表。问怎样分配车床的加工任务,才能既满足加工工件的要求,又使加工费用最低?;问什么?——问怎样分配车床的加工任务?
设什么?设各车床的具体加工任务,得
决策变量:设在甲车床上加工工件1、2、3的
数量分别为x1、x2、x3,在乙车床上加工工件
1、2、3的数量分别为x4、x5、x6。
;3、确定约束条件;解 设在甲车床上加工工件1、2、3的数量分别为x1、x2、x3,在乙车床上加工工件1、2、3的数量分别为x4、x5、x6。可建立以下线性规划模型:;线性规划的组成要素:
决策变量 用符号来表示可控制的因素
目标函数 Max F 或 Min F
约束条件 s.t. (subject to) 满足于
建模步骤
1.理解要解决的问题,了解解题的目标和条件;
2.定义决策变量( x1 ,x2 ,… ,xn ),每一组值表示一个方案;
3.用决策变量的线性函数形式写出目标函数,确定最大化或最小化目标;
4.用一组决策变量的等式或不等式表示解决问题过程中必须遵循的约束条件
;问题二: 某厂每日8小时的产量不低于1800件。为了进行质量控制,计划聘请两种不同水平的检验员。一级检验员的标准为:速度25件/小时,正确率98%,计时工资4元/小时;二级检验员的标准为:速度15小时/件,正确率95%,计时工资3元/小时。检验员每错检一次,工厂要损失2元。为使总检验费用最省,该工厂应聘一级、二级检验员各几名?;故目标函数为:;线性规划模型:;目标函数:;一 般 有
两种方法;对于只有两个决策变量的线性规划问题,可以在平面直角坐标系上作图表示线性规划问题的有关概念,并求解。下面通过例1详细讲解其方法。
例1.目标函数:
Max z = 50 x1 + 100 x2
约束条件:
s.t.
x1 + x2 ≤ 300 (A)
2 x1 + x2 ≤ 400 (B)
x2 ≤ 250 (C)
x1 ≥ 0 (D)
x2 ≥ 0 (E);(1)画出线性规划问题的可??域,如图所示。;(2)目标函数z=50x1+100x2,当z取某一固定值时得到一条直
线,直线上的每一点都具有相同的目标函数值,称之为“等值
线”。平行移动等值线,当移动到B点时,z在可行域内实现了最
大化。得到最优解:x1 = 50,x2 = 250,最优目标值 z =
27500;1、解的概念; ⑶ 基:B是矩阵A中m×n阶非奇异子矩阵(∣B∣≠0),则B是一个基。; ⑷ 基本解:满足条件②,但不满足条件③的所有解,最多为 个。;2、解的基本定理;⑶ 先找一个基本可行解,与周围顶点比较,如不是最大,继续比较,直到找出最大为止。;(一)、基本思想; 2、特征:
⑴.目标函数为求极大值,也可以用求极小值;
⑵.所有约束条件(非负条件除外)都是等式,右端常数项为非负;
⑶.变量为非负。;⑵.约束方程的转换:由不等式转换为等式。;⑶.变量的变换; 解: 用 替换 ,且 , ;例二、将线性规划问题化为标准型;(三)、单纯形法;约束方程的系数矩阵;令:;找出一个初始可行解;当 时, 为换入变量; 用高斯法,将 的系数列向量换为单位列向量,其步骤是:;代入目标函数:
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