Matlab线性规划指派问题
2-使用MATLAB求解线性规划问题

应用Matlab 优化工具箱中的linprog 函数求解线性规划时模型要求为如下形式: ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=≤⋅M x x m x dx C b Ax .t .s xc min 其中:M x ,x ,m x 均为列向量,C ,A 为常数矩阵,d ,b ,c '为常数列向量。
函数调用格式如下:);xM ,xm ,d ,C ,b ,A ,c (linprog ]z ,x [= %决策变量有上下界,默认变量非负。
例1-38 用Matlab 求解下面线性规划问题1212121212max 1502102310034120..55150,0z x x x x x x s t x x x x =++≤⎧⎪+≤⎪⎨+≤⎪⎪≥⎩令z1= -zMATLAB 求解程序存为liti2.mc=[-150,-210];A=[2,3;3,4;5,5];b=[100;120;150];C=[];d=[];xm=[0;0];xM=10^10*[1;1];[x,z1]=linprog(c,A,b,C,d,xm,xM)Optimization terminated.在命令窗口键入liti2.m,按回车得最优解和最优值x =0.000030.0000z1 =-6.3000e+003故最优解为 x 1=0,x 2=30; 最优值为z=-z1=6300.通常在LINGO 中建立优化模型由MODEL 语句开始,由END 语句结束。
模型中包含四部分(即四段):集合(SETS )、数据段(DATA )、初始段(INIT )、目标和约束段。
(1) 集合段: 它是以 SETS 开始,ENDSETS 结束,其作用是定义所用集合变量及元素(数组的下标),以及相应的属性(数组)。
(2) 数据段:它是以 DA TA 开始,ENDDATA 结束,其作用是对集合段中定义的属性(数组)赋值(常数)。
数据之间用逗号分开或用空格分开。
(3) 初始段:它是以INIT 开始,ENDINTI 结束,其作用是对集合段中定义的属性(变量数组)赋迭代初值。
用Matlab解法求解线性规划问题

实验目的:用Matlab解法求解线性规划问题
实验一:
题目:求解线性规划问题:
方法一:Matlab解法
算法设计:
1、先求Z的最小值,再取相反数即为所求的最大值。
2、将第一个约束条件改为 。以便与另外两个约束条件保持不等号方向的一致。
3、根据所给的约束条件,利用x=linprog(c,a,b)求解
求值程序:
c=[-3,-1];
a=[-1,1;1,-2;3,2];
b=[2;2;14];
[x,fval]=linprog(c,a,b)
运行结果:
x =
4.0000
1.0000
fval=-13.0000
结果处理及分析:当x1=4 , x2=1时,(-Z)取最小值-13,Z取最大值13.
方法二:图像法
程序代码:
b=[180;200];
aeq=[];
beq=[];
vlb=[0;0;0];
vub=[];
[x,fval]=linprog(c,a,b,aeq,beq,vlb,vub)
maxz=-fval
运行结果:
x =
34.0000
0.0000
44.0000
fval =
-584.0000
maxz =
584.0000
x=-4:1:4;
y1=x-2;
y2=2*x+2;
y3=1/3*(14-2*x);
y4=1/3*(13-x);
plot(x,y1,x,y2,x,y3,x,y4,’:’)
经过对直线的适度调整后,得到图像为:
结果处理及分析:根据约束条件,星型图案所在的闭合三角形为可行域,易知,蓝色虚线代表的目标函数过A(1,4)时,Z取最大值13。
用matlab求解线性规划问题

用m a t l a b求解线性规划问题Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】实验四 用M A T L A B 求解线性规划问题一、实验目的: 了解Matlab 的优化工具箱,能利用Matlab 求解线性规划问题。
二、实验内容:线性规划的数学模型有各种不同的形式,其一般形式可以写为:目标函数: n n x f x f x f z +++= 2211m in约束条件: s n sn s s n n b x a x a x a b x a x a x a ≤+++≤+++221111212111这里nn x f x f x f z +++= 2211称为目标函数,j f 称为价值系数,T n f f f f ),,,(21 =称为价值向量,j x 为求解的变量,由系数ij a 组成的矩阵 称为不等式约束矩阵,由系数ij c 组成的矩阵 称为等式约束矩阵,列向量T n b b b b ),,,(21 =和T n d d d d ),,,(21 =为右端向量,条件0≥j x 称为非负约束。
一个向量Tn x x x x ),,,(21 =,满足约束条件,称为可行解或可行点,所有可行点的集合称为可行区域,达到目标函数值最大的可行解称为该线性规划的最优解,相应的目标函数值称为最优目标函数值,简称最优值。
我们这里介绍利用Matlab 来求解线性规划问题的求解。
在Matlab 中有一个专门的函数linprog()来解决这类问题,我们知道,极值有最大和最小两种,但求z 的极大就是求z -的极小,因此在Matlab 中以求极小为标准形式,函数linprog()的具体格式如下:X=linprog(f,A,b)[X,fval,exitflag,ouyput,lamnda]=linprog(f,A,b,Aeq,Beq,LB,UB,X0,options)这里X 是问题的解向量,f 是由目标函数的系数构成的向量,A 是一个矩阵,b 是一个向量,A ,b 和变量x={x1,x2,…,xn}一起,表示了线性规划中不等式约束条件,A ,b 是系数矩阵和右端向量。
用matlab求解线性规划问题

实验四 用MATLAB 求解线性规划问题一、实验目的:了解Matlab 的优化工具箱,能利用Matlab 求解线性规划问题。
二、实验内容:线性规划的数学模型有各种不同的形式,其一般形式可以写为:目标函数: n n x f x f x f z +++= 2211m in约束条件: s n sn s s n n b x a x a x a b x a x a x a ≤+++≤+++221111212111 s n tn t t n n d x c x c x c d x c x c x c =+++=+++2211112121110,,,21≥n x x x 这里n n x f x f x f z +++= 2211称为目标函数,j f 称为价值系数,T n f f f f ),,,(21 =称为价值向量,j x 为求解的变量,由系数ij a 组成的矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=mn m n a a a a A 1111称为不等式约束矩阵,由系数ij c 组成的矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=sn s n c c c c C 1111称为等式约束矩阵,列向量T n b b b b ),,,(21 =和T n d d d d ),,,(21 =为右端向量,条件0≥j x 称为非负约束。
一个向量Tn x x x x ),,,(21 =,满足约束条件,称为可行解或可行点,所有可行点的集合称为可行区域,达到目标函数值最大的可行解称为该线性规划的最优解,相应的目标函数值称为最优目标函数值,简称最优值。
我们这里介绍利用Matlab 来求解线性规划问题的求解。
在Matlab 中有一个专门的函数linprog()来解决这类问题,我们知道,极值有最大和最小两种,但求z 的极大就是求z -的极小,因此在Matlab 中以求极小为标准形式,函数linprog()的具体格式如下: X=linprog(f,A,b)[X,fval,exitflag,ouyput,lamnda]=linprog(f,A,b,Aeq,Beq,LB,UB,X0,options)这里X 是问题的解向量,f 是由目标函数的系数构成的向量,A 是一个矩阵,b 是一个向量,A ,b 和变量x={x1,x2,…,xn}一起,表示了线性规划中不等式约束条件,A ,b 是系数矩阵和右端向量。
Matlab求解线性规划和整数规划问题

Matlab求解线性规划和整数规划问题Matlab是一种强大的数学软件,可以用来求解各种优化问题,包括线性规划和整数规划问题。
在本文中,我将详细介绍如何使用Matlab来求解这两类问题。
首先,让我们来了解一下线性规划和整数规划问题的定义和特点。
线性规划是一种数学优化问题,其目标是在给定一组线性约束条件下,找到使目标函数取得最大(或最小)值的变量值。
线性规划问题的目标函数和约束条件均为线性函数。
整数规划是线性规划的一种扩展形式,其解必须是整数。
整数规划问题通常更难求解,因为整数变量的取值范围更有限。
接下来,我将分别介绍如何使用Matlab来求解线性规划和整数规划问题。
1. Matlab求解线性规划问题首先,我们需要定义线性规划问题的目标函数和约束条件。
假设我们要最大化一个线性目标函数,同时满足一组线性约束条件。
在Matlab中,我们可以使用线性规划求解器函数`linprog`来求解线性规划问题。
以下是使用`linprog`函数的一般语法:```matlab[x, fval, exitflag, output] = linprog(f, A, b, Aeq, beq, lb, ub)```其中,`f`是目标函数的系数向量,`A`和`b`是不等式约束条件的系数矩阵和常数向量,`Aeq`和`beq`是等式约束条件的系数矩阵和常数向量,`lb`和`ub`是变量的下界和上界。
下面是一个示例,展示如何使用`linprog`函数求解一个线性规划问题:f = [-1; -2]; % 目标函数的系数向量A = [1, 1; -1, 2; 3, 2]; % 不等式约束条件的系数矩阵b = [2; 2; 6]; % 不等式约束条件的常数向量[x, fval, exitflag, output] = linprog(f, A, b)```在上述示例中,我们的目标是最小化目标函数`f = -x1 - 2x2`,同时满足约束条件`x1 + x2 >= 2`,`-x1 + 2x2 >= 2`,`3x1 + 2x2 >= 6`。
线性规划中Matlab的运用

§1 线性规划在人们的生产实践中,经常会遇到如何利用现有资源来安排生产,以取得最大经济效益的问题。
此类问题构成了运筹学的一个重要分支—数学规划,而线性规划(Linear Programming 简记LP)则是数学规划的一个重要分支。
自从1947年G. B. Dantzig 提出求解线性规划的单纯形方法以来,线性规划在理论上趋向成熟,在实用中日益广泛与深入。
特别是在计算机能处理成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题之后,线性规划的适用领域更为广泛了,已成为现代管理中经常采用的基本方法之一。
1.1 线性规划的实例与定义 例1 某机床厂生产甲、乙两种机床,每台销售后的利润分别为4000元与3000元。
生产甲机床需用B A 、机器加工,加工时间分别为每台2小时和1小时;生产乙机床需用C B A 、、三种机器加工,加工时间为每台各一小时。
若每天可用于加工的机器时数分别为A 机器10小时、B 机器8小时和C 机器7小时,问该厂应生产甲、乙机床各几台,才能使总利润最大?上述问题的数学模型:设该厂生产1x 台甲机床和2x 乙机床时总利润最大,则21,x x 应满足(目标函数)2134m ax x x z += (1)s.t.(约束条件)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≤+≤+0,781022122121x x x x x x x (2)这里变量21,x x 称之为决策变量,(1)式被称为问题的目标函数,(2)中的几个不等式是问题的约束条件,记为s.t.(即subject to)。
上述即为一规划问题数学模型的三个要素。
由于上面的目标函数及约束条件均为线性函数,故被称为线性规划问题。
总之,线性规划问题是在一组线性约束条件的限制下,求一线性目标函数最大或最小的问题。
在解决实际问题时,把问题归结成一个线性规划数学模型是很重要的一步,但往往也是困难的一步,模型建立得是否恰当,直接影响到求解。
而选取适当的决策变量,是我们建立有效模型的关键之一。
Matlab求解线性规划和整数规划问题

Matlab求解线性规划和整数规划问题线性规划(Linear Programming)是一种优化问题的数学建模方法,用于求解线性约束条件下的最优解。
整数规划(Integer Programming)是线性规划的一种扩展形式,要求变量取整数值。
在Matlab中,可以使用优化工具箱中的函数来求解线性规划和整数规划问题。
以下将详细介绍如何使用Matlab进行线性规划和整数规划的求解。
1. 线性规划问题的求解步骤:a. 定义目标函数:首先,需要定义线性规划问题的目标函数。
目标函数可以是最小化或者最大化某个线性表达式。
b. 定义约束条件:其次,需要定义线性规划问题的约束条件。
约束条件可以是等式或者不等式形式的线性表达式。
c. 构建模型:将目标函数和约束条件组合成一个线性规划模型。
d. 求解模型:使用Matlab中的优化工具箱函数,如linprog,对线性规划模型进行求解。
e. 分析结果:分析求解结果,包括最优解和对应的目标函数值。
2. 整数规划问题的求解步骤:a. 定义目标函数和约束条件:与线性规划问题类似,首先需要定义整数规划问题的目标函数和约束条件。
b. 构建模型:将目标函数和约束条件组合成一个整数规划模型。
c. 求解模型:使用Matlab中的优化工具箱函数,如intlinprog,对整数规划模型进行求解。
d. 分析结果:分析求解结果,包括最优解和对应的目标函数值。
下面以一个具体的例子来说明如何使用Matlab求解线性规划和整数规划问题。
例子:假设有一家工厂生产两种产品A和B,每天的生产时间为8小时。
产品A每单位利润为100元,产品B每单位利润为200元。
生产一个单位的产品A需要2小时,生产一个单位的产品B需要4小时。
工厂的生产能力限制为每天最多生产10个单位的产品A和8个单位的产品B。
求解如何安排生产,使得利润最大化。
1. 定义目标函数和约束条件:目标函数:maximize 100A + 200B约束条件:2A + 4B <= 8A <= 10B <= 8A, B >= 02. 构建模型:目标函数可以表示为:f = [-100; -200],即最大化-f的线性表达式。
Matlab求解线性规划和整数规划问题

Matlab求解线性规划和整数规划问题线性规划和整数规划是数学规划中的两个重要分支,广泛应用于运筹学、经济学、工程学等领域。
Matlab作为一种功能强大的数值计算软件,提供了丰富的工具箱和函数,可以方便地求解线性规划和整数规划问题。
一、线性规划问题的求解线性规划问题是在一组线性约束条件下,求解线性目标函数的最优值的问题。
通常可以表示为如下形式的标准线性规划问题:Maximize (or Minimize) Z = c'xSubject to: Ax ≤ bx ≥ 0其中,c是长度为n的目标函数系数向量,x是长度为n的决策变量向量,A是m×n的系数矩阵,b是长度为m的约束条件向量。
在Matlab中,可以使用线性规划工具箱(Linear Programming Toolbox)中的函数linprog来求解线性规划问题。
linprog函数的基本语法如下:[x, fval, exitflag, output, lambda] = linprog(c, A, b, Aeq, beq, lb, ub, x0, options)其中,c是目标函数系数向量,A和b是不等式约束条件的系数矩阵和约束条件向量,Aeq和beq是等式约束条件的系数矩阵和约束条件向量,lb和ub是决策变量的下界和上界,x0是初始解向量,options是求解选项。
linprog函数的输出结果包括最优解x、最优目标函数值fval、退出标志exitflag、输出信息output和拉格朗日乘子lambda。
二、整数规划问题的求解整数规划问题是在线性规划问题的基础上,要求决策变量取整数值的问题。
通常可以表示为如下形式的标准整数规划问题:Maximize (or Minimize) Z = c'xSubjec t to: Ax ≤ bx ≥ 0x为整数在Matlab中,可以使用整数规划工具箱(Integer Programming Toolbox)中的函数intlinprog来求解整数规划问题。