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1、关于运筹学线性规划的标准形式现在学习的是第1页,共32页数学模型如下 现在学习的是第2页,共32页改造方法(改造方法(1)n、若目标函数求最小值,则在函数式前加上“”号,转化为求最大值。转化后目标函数的最优解不变,最优值最优解不变,最优值差一个符号差一个符号。n例:现在学习的是第3页,共32页改造方法(改造方法(2)n2、若约束条件中,某些常数项bi为负数,则可先在约束条件等式或不等式两边乘上“-1”,使得bi0。n例:现在学习的是第4页,共32页改造方法(改造方法(3)n3、若约束条件不等式符号为“”,则在不等式左边加上一个非负变量(称为松弛变量松弛变量),把不等式改为等式。n例:新设一个非
2、负变量现在学习的是第5页,共32页改造方法(改造方法(4)n4、若约束条件不等式符号为“”,则在不等式左边减去一个非负变量(称为剩余变量剩余变量),不等式改为等式。n例:新设一个非负变量现在学习的是第6页,共32页改造方法(改造方法(5)n5、若约束条件中,某些决策变量没有非负要求:nxj0,则令新变量xj=-xj;nxj无符号限制,则可增设两个非负变量Vk0,Uk0,令原变量Xk=Vk-Uk,代入原线性规划问题的目标函数及约束条件。现在学习的是第7页,共32页例1现在学习的是第8页,共32页步骤1:min max现在学习的是第9页,共32页步骤2:bi0现在学习的是第10页,共32页步骤3:
3、“”“=“n引入新变量(松弛变量)x50,将约束条件不等式变为等式。+松弛变量松弛变量现在学习的是第11页,共32页步骤4:“”“=”n引入新变量(剩余变量)x60,将约束条件不等式变为等式。剩余变量剩余变量现在学习的是第12页,共32页步骤5:满足变量非负条件n设新变量x70,令x7=-x2,带入目标函数和约束条件中。n设两个新变量x80,x90,令x4=x8-x9,带入目标函数和约束条件中。整理得整理得:现在学习的是第13页,共32页整理后数学模型为:现在学习的是第14页,共32页松弛变量与剩余变量松弛变量与剩余变量n概念:n松弛变量:在线性规划模型中,如果约束条件为“”,则在不等式左边加
4、入一个非负变量,这个非负变量成为松弛变量。n剩余变量:在线性规划模型中,如果约束条件为“”,则在不等式左边减去一个非负变量,这个非负变量成为剩余变量。现在学习的是第15页,共32页理解松弛变量的实际含义n例:某工厂在计划期内要安排甲、乙两种产品的生产。生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原材料的消耗以及资源的限制如下表:n工厂每生产一单位甲产品可获利50元,每生产一单位乙产品可获利100元,问工厂应分别生产多少单位产品甲和产品乙才能使得获利最多?甲产品乙产品资源限制设备11300台时原料A21400kg原料B01250kg现在学习的是第16页,共32页建立数学模型:n设甲、乙两种产品的产量分
5、别为x1、x2:现在学习的是第17页,共32页DBC图解法100200300400100200300400OA可行解域为OABCD最优解为B点(50,250)现在学习的是第18页,共32页最优解的解释n最优解x1=50,x2=250表示甲产品生产50个单位,乙产品生产250个单位时,获利最大。n此时,资源利用情况资源利用情况为(代入约束条件):n设备台时利用量=1*50+1*250=300=资源限制量n原料A使用量=2*50+1*250=350最低要求125n原料加工时数=2*250+100=600=最高限制n进一步计算剩余变量和松弛变量:nX3=0,表示正好达到最低要求;nX4=125,表示
6、超出最低要求,多购进125吨;nX5=0,表示工时数被全部利用。现在学习的是第26页,共32页n关于松弛变量和剩余变量的信息也可以从图解法中获得。另外,现在学习的是第27页,共32页DBC松弛变量x3=0,x4=50,x5=0100200300400100200300400OA可行解域为OABCD最优解为B点(50,250)132现在学习的是第28页,共32页松弛变量x3=0,x4=50,x5=0n最优解在B点。B点是第1、第3个约束条件对应的直线的交点,所以第1、第3个约束条件加入的松弛变量为0,而第2个约束条件加入的松弛变量不为0(与B点还有一点距离)。现在学习的是第29页,共32页剩余变量X3=0,X4=125,松弛变X5=0100200300400500600100200300400500BAC可行解域为ABC最优解为C点(250,100)123现在学习的是第30页,共32页剩余变量X3=0,X4=125,松弛变X5=0n最优解在C点。C 点是第1、第3个约束条件对应的直线的交点,所以第1、第3个约束条件加入的剩余变量和松弛变量都为0,而第2个约束条件加入的剩余变量不为0(与C点还有一点距离)。现在学习的是第31页,共32页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第32页,共32页