大學(xué)運(yùn)籌學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

...wd......wd......wd...用圖解法求解以下線性規(guī)劃問(wèn)題，并指出問(wèn)題具有惟一最優(yōu)解、無(wú)窮多最優(yōu)解、無(wú)界解還是無(wú)可行解。2.將下述線性規(guī)劃問(wèn)題化成標(biāo)準(zhǔn)形式?！?〕解：令，3.分別用圖解法和單純形法求解下述線性規(guī)劃問(wèn)題，并對(duì)照指出單純形表中的各基可行解對(duì)應(yīng)圖解法中的可行域的哪個(gè)頂點(diǎn)。解：=1\*GB3①圖解法：=2\*GB3②單純形法：將原問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化：Cj10500對(duì)應(yīng)圖解法中的點(diǎn)CBBbx1x2x3x40x3934103O點(diǎn)0x48[5]2018/5j0105000x321/50[14/5]1-3/53/2C點(diǎn)10x18/512/501/54j-16010-25x23/2015/14-3/14B點(diǎn)10x1110-1/72/7j35/200-5/14-25/14最優(yōu)解為〔1,3/2,0,0〕，最優(yōu)值Z=35/2。單純型法步驟：轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)線性規(guī)劃問(wèn)題；找到一個(gè)初始可行解，列出初始單純型表；最優(yōu)性檢驗(yàn)，求cj-zj，假設(shè)所有的值都小于0，則表中的解便是最優(yōu)解，否則，找出最大的值的那一列，求出bi/aij，選取最小的相對(duì)應(yīng)的xij，作為換入基進(jìn)展初等行變換，重復(fù)此步驟。4.寫出以下線性規(guī)劃問(wèn)題的對(duì)偶問(wèn)題?！?〕〔2〕5.給出線性規(guī)劃問(wèn)題要求：〔1〕寫出其對(duì)偶問(wèn)題；〔2〕原問(wèn)題最優(yōu)解為，試根據(jù)對(duì)偶理論，直接求出對(duì)偶問(wèn)題的最優(yōu)解。解：〔1〕〔2〕因?yàn)?，第四個(gè)約束取等號(hào)，根據(jù)互補(bǔ)松弛定理得：求得對(duì)偶問(wèn)題的最優(yōu)解為：，最優(yōu)值minw=16。弱對(duì)偶性的推論：(1)原問(wèn)題任一可行解的目標(biāo)函數(shù)值是其對(duì)偶問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)值的下界；反之對(duì)偶問(wèn)題任一可行解的目標(biāo)函數(shù)值是其原問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)值的上界(2)如原問(wèn)題有可行解且目標(biāo)函數(shù)值無(wú)界(具有無(wú)界解)，則其對(duì)偶問(wèn)題無(wú)可行解；反之對(duì)偶問(wèn)題有可行解且目標(biāo)函數(shù)值無(wú)界，則其原問(wèn)題無(wú)可行解。注意：本點(diǎn)性質(zhì)的逆不成立，當(dāng)對(duì)偶問(wèn)題無(wú)可行解時(shí)，其原問(wèn)題或具有無(wú)界解或無(wú)可行解，反之亦然。(3)假設(shè)原問(wèn)題有可行解而其對(duì)偶問(wèn)題無(wú)可行解，則原問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)值無(wú)界；反之對(duì)偶問(wèn)題有可行解而其原問(wèn)題無(wú)可行解，則對(duì)偶問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)值無(wú)界。強(qiáng)對(duì)偶性(或稱對(duì)偶定理)假設(shè)原問(wèn)題及其對(duì)偶問(wèn)題均具有可行解，則兩者均具有最優(yōu)解，且它們最優(yōu)解的目標(biāo)函數(shù)值相等。互補(bǔ)松弛性在線性規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解中，如果對(duì)應(yīng)某一約束條件的對(duì)偶變量值為非零，則該約束條件取嚴(yán)格等式；反之如果約束條件取嚴(yán)格不等式，則其對(duì)應(yīng)的對(duì)偶變量一定為零。影子價(jià)格資源的市場(chǎng)價(jià)格是其價(jià)值的客觀表達(dá)，相比照擬穩(wěn)定，而它的影子價(jià)格則有賴于資源的利用情況，是未知數(shù)。因企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)、產(chǎn)品構(gòu)造等情況發(fā)生變化，資源的影子價(jià)格也隨之改變。影子價(jià)格是一種邊際價(jià)格。資源的影子價(jià)格實(shí)際上又是一種時(shí)機(jī)本錢。隨著資源的買進(jìn)賣出，其影子價(jià)格也將隨之發(fā)生變化，一直到影子價(jià)格與市場(chǎng)價(jià)格保持同等水平時(shí)，才處于平衡狀態(tài)。生產(chǎn)過(guò)程中如果某種資源未得到充分利用時(shí)，該種資源的影子價(jià)格為零；又當(dāng)資源的影子價(jià)格不為零時(shí)，說(shuō)明該種資源在生產(chǎn)中已消耗完畢。影子價(jià)格反映單純形表中各個(gè)檢驗(yàn)數(shù)的經(jīng)濟(jì)意義。一般說(shuō)對(duì)線性規(guī)劃問(wèn)題的求解是確定資源的最優(yōu)分配方案，而對(duì)于對(duì)偶問(wèn)題的求解則是確定對(duì)資源的恰當(dāng)估價(jià)，這種估價(jià)直接涉及資源的最有效利用對(duì)偶單純型法：轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的線性規(guī)劃問(wèn)題；確定換入基變量，bi小于0中的最小的那一排，再求〔cj-zj〕/aij，且aij<0,找出最小值，這對(duì)應(yīng)的xi便是換入基，假設(shè)所有的bi都大于0，則找到了最優(yōu)解7以下表分別給出了各產(chǎn)地和各銷地的產(chǎn)量和銷量，以及各產(chǎn)地至各銷地的單位運(yùn)價(jià)，試用表上作業(yè)法求最優(yōu)解。注意要基可行解的個(gè)數(shù)一定是行列變量數(shù)減一銷地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量A141468A212508A337514銷量656320解：〔1〕確定初始方案西北角法：銷地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量A1628A2358A3134銷量656320最小元素法：銷地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量A1538A2538A3134銷量656320沃格爾法：銷地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量行罰數(shù)1234A141468eq\o\ac(○,3)02253A21250811eq\o\ac(○,5)62A337514124431銷量656320列罰數(shù)121112eq\o\ac(○,2)1131141eq\o\ac(○,5)8.下表給出一個(gè)運(yùn)輸問(wèn)題及它的一個(gè)解，試問(wèn)：〔1〕表中給出的解是否為最優(yōu)解請(qǐng)用位勢(shì)法進(jìn)展檢驗(yàn)。〔2〕假設(shè)價(jià)值系數(shù)C24由1變?yōu)?，所給的解是否仍為最優(yōu)解假設(shè)不是，請(qǐng)求出最優(yōu)解。〔3〕假設(shè)所有價(jià)值系數(shù)均增加1，最優(yōu)解是否改變?yōu)槭裁础?〕假設(shè)所有價(jià)值系數(shù)均乘以2，最優(yōu)解是否改變?yōu)槭裁翠N地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量A14146853A212611082A33751431銷量856322解：〔1〕銷地產(chǎn)地B1B2B3B4產(chǎn)量uiA141468053A2126110182A337514131銷量856322vj0140空格檢驗(yàn)數(shù)為：460125所有檢驗(yàn)數(shù)均大于等于零，該方案為最優(yōu)方案?！?〕假設(shè)價(jià)值系數(shù)C24由1變?yōu)?，66-2-145由于有檢驗(yàn)數(shù)小于零，所以此方案不是最優(yōu)方案。5〔-2〕3〔+2〕8〔+2〕2〔-2〕3〔-2〕1〔+2〕調(diào)整為：358213空格檢驗(yàn)數(shù)為：461225所有檢驗(yàn)數(shù)均小于等于零，該方案為最優(yōu)方案。。〔3〕不改變，不影響檢驗(yàn)數(shù)的大小?！?〕不改變，不影響檢驗(yàn)數(shù)的符號(hào)。解的最優(yōu)性檢驗(yàn)：1.閉回路法：找各個(gè)非基變量的閉合回路，依次加減求檢驗(yàn)數(shù)，是先減再加，假設(shè)所有的檢驗(yàn)數(shù)的值都全非負(fù)，那么此可行解是最優(yōu)解。2.位勢(shì)法〔對(duì)偶變量法〕：增加位勢(shì)列ui和位勢(shì)行vj；計(jì)算位勢(shì)，ui+vj=基可行解的對(duì)應(yīng)的運(yùn)費(fèi)，指定其中某一值為0，算出其他幾位的值，填入表中；計(jì)算檢驗(yàn)數(shù)，某非基變量對(duì)應(yīng)的運(yùn)費(fèi)減對(duì)應(yīng)的位勢(shì)行和位勢(shì)列，假設(shè)檢驗(yàn)數(shù)全為非負(fù)，則為最優(yōu)解?！矙z驗(yàn)數(shù)都是非基變量經(jīng)過(guò)處理后的值，處理過(guò)程中應(yīng)用的是基變量〕解的改良：1.以檢驗(yàn)數(shù)小于0的xi為換入基〔取最小的那個(gè)〕找此xi的閉合回路，以xi為始沿順逆時(shí)針?lè)较虬讯c(diǎn)依次編號(hào)在所有偶數(shù)頂點(diǎn)中，找出運(yùn)輸量最少的頂點(diǎn)作為xi的換出變量將基數(shù)頂點(diǎn)的運(yùn)輸量增加xj，偶數(shù)頂點(diǎn)的運(yùn)輸量減少xj，重新得到一組新的方案進(jìn)展解的最優(yōu)性檢驗(yàn)9.公司決定使用1000萬(wàn)元新產(chǎn)品開發(fā)基金開發(fā)A，B，C三種新產(chǎn)品。經(jīng)預(yù)測(cè)估計(jì)，開發(fā)A，B，C三種新產(chǎn)品的投資利潤(rùn)分別為5%、7%、10%。由于新產(chǎn)品開發(fā)有一定風(fēng)險(xiǎn)，公司研究后確定了以下優(yōu)先順序目標(biāo)：第一，A產(chǎn)品至少投資300萬(wàn)元；第二，為分散投資風(fēng)險(xiǎn)，任何一種新產(chǎn)品的開發(fā)投資不超過(guò)開發(fā)基金總額的35%；第三，應(yīng)至少留有10%的開發(fā)基金，以備急用；第四，使總的投資利潤(rùn)最大。試建設(shè)投資分配方案的目標(biāo)規(guī)劃模型。解，設(shè)A，B，C三種新產(chǎn)品的開發(fā)投資額分別為萬(wàn)元，目標(biāo)規(guī)劃模型為：Pl是優(yōu)先因子，關(guān)系為l越小，則有絕對(duì)的優(yōu)先性，還有一種是相對(duì)的優(yōu)先性，用權(quán)系數(shù)來(lái)表示目標(biāo)規(guī)劃的一般格式;min{pld+或d-}〔要明白為什么是寫d+或d-，min里的d是要取值為零的，即假設(shè)不等式要大于零時(shí)，則寫d-〕；必須要滿足的絕對(duì)約束，還有目標(biāo)約束；xj>0,d+,d->0目標(biāo)規(guī)劃的圖解法：先畫絕對(duì)約束的可行域，然后按照優(yōu)先性優(yōu)先考慮某個(gè)目標(biāo)約束，隨著min系數(shù)中d+或者d-的增大移動(dòng)曲線，畫出最適宜的那條，直到最后10.用割平面法解以下整數(shù)規(guī)劃：〔1〕解：引進(jìn)松弛變量，將問(wèn)題化為標(biāo)準(zhǔn)形式，用單純形法解其松弛問(wèn)題。cj1100CBXBbx1x2x3x40x36【2】11030x42045015j11001x1311/21/2060x480【3】-218/3j01/2-1/201x15/3105/6-1/61x28/301-2/31/3j00-1/6-1/6找出非整數(shù)解變量中分?jǐn)?shù)局部最大的一個(gè)基變量〔x2〕，并寫下這一行的約束：將上式中的所有常數(shù)分寫成整數(shù)與一個(gè)正的分?jǐn)?shù)值之和得：將上式中的分?jǐn)?shù)項(xiàng)移到等式右端，整數(shù)項(xiàng)移到等式左端得：得到割平面約束為：引入松弛變量，得割平面方程為：cj11000CBXBbx1x2x3x4x51x15/3105/6-1/601x28/301-2/31/300x5-2/300【-1/3】-1/31j00-1/6-1/60j/arj1/21/21x10100-15/21x240101-20x320011-3j0000-1/2最優(yōu)解為，最優(yōu)值為4=0，最優(yōu)解不唯一11.用分支定界法解以下整數(shù)規(guī)劃〔1〕解：最優(yōu)解〔3,1〕，最優(yōu)值z(mì)=7。匈牙利解法：見課本145頁(yè)13.如圖，是一倉(cāng)庫(kù)，是商店，求一條從到的最短路。解：P=T=0T=T=T=T=T=T=T=T=T=P=T=2T=T=11T=T=7T=T=4T=T=T=13T=11T=T=7T=P=T=4T=T=T=13T=11T=P=T=7T=11T=13T=T=13P=T=11T=T=11T=13T=T=13T=16P=T=11T=13T=P=T=13T=16T=13T=20T=16P=T=13T=19P=T=16T=19P=19最短路長(zhǎng)為19。最短路為：0129，0329，0349，01249，0789。14.如圖，發(fā)點(diǎn)，分別可供給10和15個(gè)單位，收點(diǎn)，可以接收10和