【运筹学】运输规划 ( 运输规划基变量个数分析 )
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- 一、運(yùn)輸規(guī)劃基變量個(gè)數(shù)
- 二、運(yùn)輸規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型基變量數(shù)定理
一、運(yùn)輸規(guī)劃基變量個(gè)數(shù)
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運(yùn)輸問題的線性規(guī)劃如下 :
minW=6x1+4x2+6x3+6x4+5x5+5x6s.t{x1+x2+x3=200x4+x5+x6=300x1+x4=150x2+x5=150x3+x6=200x1,x2,x3,x4,x5,x6≥0\begin{array}{lcl} \rm minW = 6x_1 + 4x_2 + 6x_3 + 6x_4 + 5x_5 + 5x_6 \\\\ \rm s.t\begin{cases} \rm x_1 + x_2 + x_3 = 200 \\\\ \rm x_4 + x_5 + x_6 = 300 \\\\ \rm x_1 + x_4 = 150 \\\\ \rm x_2 + x_5= 150 \\\\ \rm x_3 + x_6= 200 \\\\ \rm x_1, x_2, x_3 , x_4 , x_5 , x_6 \geq 0 \end{cases}\end{array}minW=6x1?+4x2?+6x3?+6x4?+5x5?+5x6?s.t????????????????????????????????????????????x1?+x2?+x3?=200x4?+x5?+x6?=300x1?+x4?=150x2?+x5?=150x3?+x6?=200x1?,x2?,x3?,x4?,x5?,x6?≥0??
上述運(yùn)輸問題的系數(shù)矩陣為 : 555 個(gè)約束方程對(duì)應(yīng)的是 5×6\rm 5 \times 65×6 矩陣 ;
(111000000111100100010010001001)\begin{pmatrix} \quad 1 \quad 1 \quad 1 \quad 0 \quad 0 \quad 0 \quad \\\\ \quad 0 \quad 0 \quad 0 \quad 1 \quad 1 \quad 1 \quad \\\\ \quad 1 \quad 0 \quad 0 \quad 1 \quad 0 \quad 0 \quad \\\\ \quad 0 \quad 1 \quad 0 \quad 0 \quad 1 \quad 0 \quad \\\\ \quad 0 \quad 0 \quad 1 \quad 0 \quad 0 \quad 1 \quad \end{pmatrix}???????????????111000000111100100010010001001????????????????
運(yùn)輸問題是產(chǎn)銷平衡的 , 約束方程中前兩個(gè)相加之和是 500500500 , 后三個(gè)相加之和也是 500500500 , 說明這 555 個(gè)方程中 , 肯定有一個(gè)是多余的 ;
給上述約束方程編號(hào) : ① ~ ⑤ ;
minW=6x1+4x2+6x3+6x4+5x5+5x6s.t{x1+x2+x3=200①x4+x5+x6=300②x1+x4=150③x2+x5=150④x3+x6=200⑤x1,x2,x3,x4,x5,x6≥0\begin{array}{lcl} \rm minW = 6x_1 + 4x_2 + 6x_3 + 6x_4 + 5x_5 + 5x_6 \\\\ \rm s.t\begin{cases} \rm x_1 + x_2 + x_3 = 200 \ \ \ \ ① \\\\ \rm x_4 + x_5 + x_6 = 300 \ \ \ \ ② \\\\ \rm x_1 + x_4 = 150 \ \ \ \ ③ \\\\ \rm x_2 + x_5= 150 \ \ \ \ ④ \\\\ \rm x_3 + x_6= 200 \ \ \ \ ⑤ \\\\ \rm x_1, x_2, x_3 , x_4 , x_5 , x_6 \geq 0 \end{cases}\end{array}minW=6x1?+4x2?+6x3?+6x4?+5x5?+5x6?s.t????????????????????????????????????????????x1?+x2?+x3?=200????①x4?+x5?+x6?=300????②x1?+x4?=150????③x2?+x5?=150????④x3?+x6?=200????⑤x1?,x2?,x3?,x4?,x5?,x6?≥0??
① + ② - ③ - ④ = ⑤
① + ② - ③ - ⑤ = ④
① + ② - ④ - ⑤ = ③
① + ② 減去 ③ ④ ⑤ 中的任意兩個(gè) , 肯定等于第三個(gè) ;
③ + ④ + ⑤ - ① = ②
③ + ④ + ⑤ - ② = ①
③ + ④ + ⑤ 減去 ① ② 中的任意一個(gè) , 肯定等于另一個(gè) ;
上述 555 個(gè)方程 , 有一個(gè)是多余的 , 最多有 444 個(gè)實(shí)際的方程 ;
這樣可以得出以下定理 ;
二、運(yùn)輸規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型基變量數(shù)定理
運(yùn)輸規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型基變量數(shù)定理 :
假設(shè)有 m\rm mm 個(gè)產(chǎn)地 , n\rm nn 個(gè)銷地 , 并且 產(chǎn)銷平衡 , 其基變量數(shù)為 m+n?1\rm m + n - 1m+n?1 ;
m\rm mm 個(gè)產(chǎn)地 , n\rm nn 個(gè)銷地 , 變量個(gè)數(shù)是 m×n\rm m \times nm×n 個(gè) ;
m\rm mm 個(gè)產(chǎn)地 , n\rm nn 個(gè)銷地 , 約束方程個(gè)數(shù)是 m+n\rm m + nm+n 個(gè) , 這些約束方程中 , 有一個(gè)是多余的 , 最本質(zhì)的方程最多有 m+n?1\rm m + n - 1m+n?1 個(gè) ;
任意刪掉一個(gè)約束方程 , 就不再有多余的方程了 ;
確定約束方程個(gè)數(shù)后 , 就確定了基矩陣的秩 , 根據(jù)單純形法的基本流程 , 第一步找初始基可行解 , 可行基就知道找什么樣的可行基了 ;
單純形法解線性規(guī)劃最優(yōu)解過程 :
① 基可行解 : 先找到一個(gè) 初始基可行解 ;
② 檢驗(yàn)數(shù) : 計(jì)算檢驗(yàn)數(shù) , 判定當(dāng)前基可行解是否是 最優(yōu)解 ;
③ 迭代 : 根據(jù)檢驗(yàn)數(shù)確定 入基變量 , 根據(jù)入基變量系數(shù)計(jì)算 出基變量 , 然后進(jìn)行 同解變換 , 生成新的單純形表 , 繼續(xù)計(jì)算檢驗(yàn)數(shù) ;
總結(jié)
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