線性規划和非線性規划


線性規划:

線性規划在matlab中的標准形式:

       

         

其中c和x為n維向量,A、Aeq為適當維數的列向量。

[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,LB,UB,X0,OPTIONS) 

favl返回目標函數的值,LB和UB分別為變量的下界和上界,的初始值,OPTIONS是控制參數。

一、運輸問題

(產銷平衡,運費最省)

某商品有個產地、個銷地,各產地的產量分別為,各銷地的 需求量分別為 。若該商品由產地運到銷地的單位運價為,問應該如何調運才能使總運費最省?

引入變量,其取值為由i產地運往銷地的該商品數量。數學模型為:

       

可直接用標准法求解。

對於產銷平衡的運輸問題,有關系:

       

因約束矩陣比較特殊,可用表上作業法

二、指派問題

 擬分配人去干項工作,每人干且僅干一項工作,若分配第人去干第項工作,需花費單位時間,問應如何分配工作才能使工人花費的總時間最少?

引入變量,若分配工作,則取,否則取。數學模型為:

       

因最終為0-1矩陣,可用匈牙利算法求解

鏈接中變換矩陣后為:

       

(不過最終更新的矩陣為:)

       

從變換后的矩陣就已經可以看出最優指派矩陣了(獨立0元素):

       

即,

       

帶入最初的矩陣,即:

       

就可求出:

三、對偶理論

原始問題:

對偶問題:

基本性質:

  • 對稱性:對偶問題的對偶是原問題。
  • 弱對偶性:若是原問題的可行解, 是對偶問題的可行解。則存在
  • 無界性:若原問題(對偶問題)為無界解,則其對偶問題(原問題)無可行解。
  • 可行解是最優解時的性質:設是原問題的可行解, 是對偶問題的可行解, 當時,是最優解。
  • 對偶定理:若原問題有最優解,那么對偶問題也有最優解;且目標函數值相同。
  • 互補松弛性:若分別是原問題和對偶問題的最優解,則

 

 

非線性規划:

如果線性規划的優解存在,其優解只能在其可行域的邊界上達到(特別是可行域的頂點上達到);而非線性規划的優解(如果優解存在)則可能在其可行域的任意一點達到。

某企業有個項目可供選擇投資,並且至少要對其中一個項目投資。已知該企業擁有總資金A元,投資於第個項目需花資金元, 並預計可收益元。試選擇佳投資方案。

設投資決策變量為

則投資總額為,投資總收益為,限制條件為,和

總的來說就是讓投資總額最小,投資總收益最大,即

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM