参数线性规划的算法研究(毕业论文)(4)

2019-04-23 22:31

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'?b?(0,???,0,?br,0,???,0)T,原线性规划的最优解为X,基变量XB?B?1b'?0。

'XB?B?1b'?B?1(b??b)?B?1b?B?1?b?XB?B?1?b 3-19

??1r????B?1?b?(?1,?2,?,?m)?b??br?2r? 3-20

??????mr??_??_?b??b?b11r1r???1r????????_??_?2r'b??b?b22r2r??0 3-21 XB?????b???????????????????__??mr?????bb??b?mm??rmr??既要满足

bi??br?ir?0,i?1,2,???,m 3-22

当?ir?0时有?br?_?bi_?ir,当?ir?0时有?br??bi_?ir。令

?_???b??1?max?|?ir?0?i????ir? 3-23

_????b??2?min?|?ir?0?i????ir?因而要使得所有xi'?0,?br,必须满足

?1??br??2

这个公式与求?ci的上、下限的公式类似,比值的分子都小于等于零,分母是B?1中第r列的元素,?br大于等于比值小于零的最大值,小于等于比值大于零的最小值。当某个?ir?0时,?br可能无上界或无下界。 问题2.已知线性规划

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maxZ?x1?x2?3x3??x1?x2?2x3?40??x1?2x2?x3?20 ?x2?x3?15??x1,x2,x3?0求b1,b2,b3分别在什么范围内变化时,原最优基不变。 由表2-1知,最优基B,B?1,XB分别为

?112???11?12?13??1?1?1?B?(p,p1,p3)???011?,B?1??????4??01?1??01???212223????0????31?32?33????001???b_?1? X??_??5???5?B??b2????5??,?XB???5?????b_??3??15?????15???? 对于b?11:比值的分母取B的第一列,这里只有?11?1,而?21??31?0,则????b_???51?max?1???????5

11??1?b1无上界,即?b1??5,因而b1在?35,???内变化时最优基不变。

对于b?12:比值的分母去B的第二列,?12?0,?22?0,则

????b_2???51?max???????22??1?5????b_1???52?min??????12???1?5

?5??b2?5即b2在?15,25?上变化时最优基不变。 对于b?13:比值的分母取B的第三列,有

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__?_???b1?b2?b3???5?5?15?,,????,,???5,5,?15? ?????1?11???132333??故有?15??b3?5,b3在?0,20?上变化时最优基不变

上述cj及bi的最大允许变化范围是假定其他参数不变的前提下,单个参数的变化范围,当几个参数同时在各自范围内变化时,最优解或最优基有可能改变。

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第三章 参数线性规划的数学建模

3.1实际问题的提出

根据市场要求,某生产单位可生产A、B、C三种产品,其所需专业技人员,材料等有关数据见表3-1。

表3-1

产 品 A B C 资 源 6 3 5 3 4 5 3 1 4 可用量 (单位) 45 30 技术力量 材料 产品利润(万元) 根据表3-1的资料,要求计算确定: 1)获得利润最大的产品生产计划;

2)产品A的利润在什么范围内变动,前面计算出的最优生产计划不发生变 化;

3)如果开发一种新产品D,单位技术力量消耗是8,材料消耗2单位,每 件新产品可获利3万元,如果从经济效益考虑,那么,这种新开发的产品是否值得生产;

4)该生产单位的技术力量数量是固定不变的,但生产材料不足时可以从市场购买,每单位购入价为0.4万元,那么,该单位要不要购入生产材料扩大生产,以购入多少最为适宜?这是一个实际生产的决策问题,下面按要求分别计算最优解,获取量化的最优决策。

3.2实际问题的分析与解决

3.2.1获利最大的生产计划模型

首先,根据表3-1的资料建立数学模型,设 A产品生产x1件 B产品生产x2件 C产品生产x3件

那么,最优生产计划的数学模型可以写成如下形式:

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maxz?3x1?x2?4x3?6x1?3x2?5x3?45 ?3x?4x?5x?30?123?x,x,x?0?123其次,将上述数学模型化为标准形式,以便利用单纯形法进行解算。加入松弛变量,得到以下标准形式:

maxz'?3x1?x2?x3?6x1?3x2?5x3?x4?45 ?3x?4x?5x?x?30?1235?x,x,x,x,x?0?12345用单纯形法求出上述线性规划问题的最优解。见表3-2

表3-2

cj 3 1 4 0 0 CB 0 0 基 bi 45 30 x1 6 3 3 x2 3 4 1 -1 x3 5 [5] 4 0 1 0 0 1 x4 1 0 0 1 0 0 x5 0 0 0 -1 ? x4 x5 cj?zj 9 6?min 0 4 x4 x3 cj?zj 15 6 [3] 5?min 10 3 53 51 0 3 4 x1 x3 cj?zj cj?zj 5 3 4 511? 51? 31 -2 0 0 0 0 d?3 31 31? 51? 5d4?? 351 54? 51? 32 53? 5d8? 35经过用单纯形法计算求得最优解,即能够获利润最大的生产计划: A产品生产5件,B产品不生产,C产品生产3件。

这样,可以获得最大利润,最大利润为maxZ=3×5+4×3=27(万元)

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