线性规划:

线性规划在matlab中的标准形式:

       

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其中c和x为n维向量,A、Aeq为适当维数的列向量。

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

favl返回目标函数的值,LB和UB分别为变量

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的下界和上界,

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的初始值,OPTIONS是控制参数。

一、运输问题

(产销平衡,运费最省)

某商品有

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个产地、

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个销地,各产地的产量分别为

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,各销地的 需求量分别为

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。若该商品由

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产地运到

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销地的单位运价为

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,问应该如何调运才能使总运费最省?引入变量

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,其取值为由i产地运往

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销地的该商品数量。数学模型为:       

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可直接用标准法求解。

对于产销平衡的运输问题,有关系:

       

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因约束矩阵比较特殊,可用表上作业法

二、指派问题

 拟分配

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人去干

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项工作,每人干且仅干一项工作,若分配第

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人去干第

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项工作,需花费

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单位时间,问应如何分配工作才能使工人花费的总时间最少?引入变量

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,若分配

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工作,则取

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,否则取

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。数学模型为:       

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因最终为0-1矩阵,可用匈牙利算法求解

链接中变换矩阵后为:

       

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(不过最终更新的矩阵为:)

       

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从变换后的矩阵就已经可以看出最优指派矩阵了(独立0元素):

       

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即,

       

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带入最初的矩阵,即:

       

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就可求出:

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三、对偶理论

原始问题:

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对偶问题:

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基本性质:

  • 对称性:对偶问题的对偶是原问题。
  • 弱对偶性:若是原问题的可行解, 是对偶问题的可行解。则存在。
  • 无界性:若原问题(对偶问题)为无界解,则其对偶问题(原问题)无可行解。
  • 可行解是最优解时的性质:设是原问题的可行解, 是对偶问题的可行解, 当时,是最优解。
  • 对偶定理:若原问题有最优解,那么对偶问题也有最优解;且目标函数值相同。
  • 互补松弛性:若分别是原问题和对偶问题的最优解,则 。

 

 

非线性规划:

如果线性规划的优解存在,其优解只能在其可行域的边界上达到(特别是可行域的顶点上达到);而非线性规划的优解(如果优解存在)则可能在其可行域的任意一点达到。

某企业有

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个项目可供选择投资,并且至少要对其中一个项目投资。已知该企业拥有总资金A元,投资于第

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个项目需花资金

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元, 并预计可收益

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元。试选择佳投资方案。

设投资决策变量为

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则投资总额为

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,投资总收益为

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,限制条件为

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,和

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总的来说就是让投资总额最小,投资总收益最大,即

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