运筹学第九章网络计划胡运权 ppt课件

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运筹学PPT完整版胡运权

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C
m n
基可行解:满足变量非负约束条件的基本解,简称基可
行解。
可行基:对应于基可行解的基称为可行基。
可 行 解
非可行解
基解
基可行解
线性规划问题的数学模型
例1.4 求线性规划问题的所有基矩阵。
Page 30
解: 约束方程的系数矩阵为2×5矩阵 r(A)=2,2阶子矩阵有10个,其中基矩阵只有9个,即
运筹学的历史
“运作研究(Operational Research)小组”:解决复 杂的战略和战术问题。例如:
1. 如何合理运用雷达有效地对付德军德空袭 2. 对商船如何进行编队护航,使船队遭受德国潜
艇攻击时损失最少; 3. 在各种情况下如何调整反潜深水炸弹的爆炸深
度,才能增加对德国潜艇的杀伤力等。
Page 4
线性规划问题的数学模型
约束方程的转换:由不等式转换为等式。
aij x j bi
aij x j xni bi
xni 0 称为松弛变量
aij x j bi
aij x j xni bi
xni 0 称为剩余变量
变量 x j 的变0换 可令 xj x,j 显x然j 0
Page 23
用 x3 x3 替换 x3 ,且 x3 , x3 0
线性规划问题的数学模型
Page 25
(2) 第一个约束条件是“≤”号,在“≤”左端加入松驰变量x4, x4≥0,化为等式;
(3) 第二个约束条件是“≥”号,在“≥”左端减去剩余变量x5, x5≥0;
(4) 第3个约束方程右端常数项为-5,方程两边同乘以(-1),将右 端常数项化为正数;
x
v a 2x2 x a dv 0 dx
2(a 2 x) x (2) (a 2 x)2 0

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第5页/共89页
§1多 阶段 决策 过程 的最 优化
2.多阶段决策问题举例
属于多阶段决策类的问题很多, 例如:
1)工厂生产过程:由于市场需 求是一随着时间而变化的因素,因此, 为了取得全年最佳经济效益,就要在 全年的生产过程中,逐月或者逐季度 地根据库存和需求情况决定生产计划 安排。
第6页/共89页
第24页/共89页
§2动 态规 划的 基本 概念 和基 本原 理
(1) 阶 段 指 标 函 数 ( 也 称 阶 段 效 应 ) 。 用
gk(sk,uk)表示第k段处于sk状态且所作决策 为uk(sk)时的指标,则它就是第k段指标函 数,简记为gk 。图7-1的gk值就是从状态 sk到状 态 sk+1的 距离。 譬如, gk(A,B1)=4, 即A到B1的距离为3。
第20页/共89页
§2动 态规 划的 基本 概念 和基 本原 理
(三)决策、决策变量和允许决策集合
所谓决策,就是确定系统过程发展的方 案。决策的实质是关于状态的选择,是决策者 从给定阶段状态出发对下一阶段状态作出的选 择。
用以描述决策变化的量称之决策变量和 状态变量一样,决策变量可以用一个数,一组 数或一向量来描述,也可以是状态变量的函数,
状态
x1
阶段1状x态 2
阶段2状x3态...状x态k
阶段k状x态k+1...状态
阶段n
状 态
T1
T2
Tk
xn
Tn xn+1
第4页/共89页
§1多 阶段 决策 过程 的最 优化
1.多阶段决策过程的最优化
动态规划方法与“时间”关系很密 切,随着时间过程的发展而决定各时段的 决策,产生一个决策序列,这就是“动态” 的意思。然而它也可以处理与时间无关的 静态问题,只要在问题中人为地引入“时 段”因素,就可以将其转化为一个多阶段 决策问题。在本章中将介绍这种处理方法。

网络最大流问题__运筹学__胡运权__清华大学出版社

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vt已标号,得到一条增广链u(反向追踪),转(5); vt未标号,且无法再标号,此时的流为最大流,此时的截集为最小截。
[-v1, 1]v2 (4,3)
v4[v2 , 1]
Vs
[0 , +∞]
(2,2)
[vs, 4]v1
v3
Vt
V3
(4) 重复(2),(3),依次进行的结局可能为
vt已标号,得到一条增广链u(反向追踪),转(5); vt未标号,且无法再标号,此时的流为最大流,此时的截集为最小截。
皆非饱,且u-中弧皆非零,则称u为关于f的
一条增广链。
10 5 v2
v1
4
3 8
3
v3
52
v4
3 0
1 5
3 3
6 5 v5 .
11 6
v6
2 17
3. 截集与截量
把V分成两部分:VA和VB(VA ∩VB= φ, VA ∪VB= V) 且vs∈ VA、 vt∈ VB,则弧集(VA,VB)称为D的截集。
4. 流量与截量的关系
v1
vs
vt
v2
v3
任一可行流的流量都不会超过任一截集的截量
因 v(f)=f (VA,VB) - f (VB,VA) ≤ f (VA,VB) ≤ C (VA,VB) )
最大流最小截定理:网络的最大流量等于最小截量。
.
例. 如图所示的网络中,弧旁数字为(cij ,fij)
v1
Vs
[0, +∞] [vs, 4]v1
(2,2)
v3
[-v2, 1]
整调
Vt [v4, 1]
v2 (4,4)
v4
Vs
Vt
v1 (2,2)

运筹学胡运权第五版课件

运筹学胡运权第五版课件
运筹学胡运权第五 版课件大纲
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汇报人:
目录
添加目录项标题 运筹学基础知识 整数规划 图论与网络优化
课件概览 线性规划 动态规划
01
添加章节标题
02
课件概览
课件简介
课程名称:运筹学胡运权第五版课件 课程内容:包括线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、图与网络优化等 课程目标:帮助学生掌握运筹学的基本理论和方法提高分析和解决问题的能力 课程特点:理论与实践相结合注重案例分析和实际问题的解决
最小生成树问题:在无向图中寻找最小生 成树
最大流问题:在流网络中寻找最大流
最小费用流问题:在流网络中寻找最小费 用流
网络可靠性问题:评估网络可靠性提高网 络稳定性
网络优化算法:如Dijkstr算法、Floyd算 法、Kruskl算法等
网络优化算法
最短路径算 法:Dijkstr
算法、 Floyd算法

图论与网络优化应用案例
物流网络优化:通过图论方 法优化物流网络降低物流成 本
社交网络优化:通过图论方 法优化社交网络提高社交网
络的稳定性和可靠性
交通网络优化:通过图论方 法优化交通网络提高交通效 率
电力网络优化:通过图论方 法优化电力网络提高电力系
统的稳定性和可靠性
感谢观看
汇报人:
课件结构
• 运筹学概述 • 线性规划 • 非线性规划 • 动态规划 • 随机规划 • 决策分析 • 网络规划 • 排队论 • 库存论 • 博弈论 • 运筹学应用案例 • 运筹学发展前景 • 运筹学与其他学科的关系 • 运筹学学习方法与技巧
课件特点
内容全面:涵盖了运筹学的基本概念、理论和方法 结构清晰:按照章节进行划分便于理解和掌握 实例丰富:提供了大量的实例和案例便于理解和应用 习题丰富:提供了大量的习题和练习便于巩固和提高

运筹学教程第三清华大学出社出郭耀煌胡远权编著习题答案习题答案第九章PPT课件

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运筹学教程
第九章习题解答
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运筹学教程(第二版)
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运筹学教程
第九章习题解答
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运筹学教程 胡运权 第5版

运筹学教程 胡运权 第5版

运筹学教程胡运权第5版1. 简介《运筹学教程》是一本经典的运筹学教材,由胡运权教授编写,已经出版了第5版。

本教程旨在介绍运筹学的基本概念、方法和应用,帮助读者掌握运筹学的基本原理和技巧。

2. 内容概述本教程分为十个章节,涵盖了运筹学的主要内容。

第一章:运筹学概述本章介绍了运筹学的基本概念和发展历程,阐述了运筹学在现代管理决策中的重要作用。

第二章:线性规划本章介绍线性规划的基本概念、模型和求解方法,包括单纯形法和对偶理论等内容。

第三章:整数规划本章介绍整数规划的基本概念和求解方法,包括分枝定界法和割平面法等内容。

第四章:非线性规划本章介绍非线性规划的基本概念和求解方法,包括梯度法和牛顿法等内容。

第五章:动态规划本章介绍动态规划的基本概念和求解方法,包括最优子结构和状态转移方程等内容。

第六章:网络优化本章介绍网络优化的基本概念和求解方法,包括最小生成树和最短路问题等内容。

第七章:多目标规划本章介绍多目标规划的基本概念和求解方法,包括帕累托最优解和权衡法等内容。

第八章:排队论本章介绍排队论的基本概念和模型,包括利用泊松分布和指数分布建模等内容。

第九章:库存管理本章介绍库存管理的基本概念和模型,包括经济订货量和安全库存等内容。

第十章:决策分析本章介绍决策分析的基本概念和方法,包括决策树和期望值法等内容。

3. 学习目标通过学习本教程,读者可以掌握以下技能:•理解运筹学的基本概念和方法;•掌握线性规划、整数规划、非线性规划等方法的应用;•学会运用动态规划、网络优化、多目标规划等方法解决实际问题;•掌握排队论、库存管理、决策分析等方法的应用。

4. 使用说明读者可以将本教程作为自学资料,按照章节顺序逐步学习。

每个章节都包括基本概念的讲解、求解方法的介绍和案例分析。

在阅读本教程时,读者可以使用Markdown文本格式进行标注和整理笔记。

Markdown具有简单易学、格式清晰的特点,适合用于文档编写和批注。

5. 结语《运筹学教程》是一本经典的运筹学教材,适合作为运筹学的入门教材或者参考资料。

运筹学第九章网络计划胡运权

运筹学第九章网络计划胡运权

b
3
0.445 g
4
0.445
c
2
0.111 h
4
0.111
d
2
0.028 i
2
0.028
e
1
0.028
15
二、时间参数
1、最早时间
从网络的发点开始,按顺序计算出每个工序的最早开始时间
(ES )和最早结束时间(EF)
ttEESS
(1, (i,
j) j)
0
maxt k
EF
(k , i)
tEF (i, j) tES (i, j) t(i, j)
运筹学--线性规划
25
例9.4 某公司装配一条新的生产线,具体过程如表1,求:完成 此工程的最少时间,关键路线及相应的关键工序,各工序的最 早开始时间和非关键工序在不影响工程完成时间的前提下,其 开始时间与结束时间可以推迟多久?
26
工序代号 a b c d e f g h i j
工序内容 生产线设计 外购零配件 下料、锻件 工装制造1 木模、铸件 机械加工1 工装制造2 机械加工2 机械加工3
9
在绘制统筹方法的网络图时,要注意图中不能有缺口和回路。
a
2
1 60
b 15
5
e
13 c
8 f
7
h 5
8
d 3
4
10 g
38
16 6
图4
避免交叉
节点标号:j > i i
j
10
第二节 时间参数的计算
在绘制出网络图之后,我们可以由网络图求出: 1、完成此工程项目所需的最少时间。 2、每个工序的开始时间与结束时间。 3、关键路线及其应用的关键工序。 4、非关键工序在不影响工程的完成时间的前提下,其开始时 间与结束时间可以推迟多久。

16738-数学建模-运筹学PPT完整版胡运权

16738-数学建模-运筹学PPT完整版胡运权

线性规划问题的数学模型
Page 18
3. 线性规划数学模型的一般形式
目标函数: max (min) z c1 x1 c2 x2 cn xn
a11 x1 a12 x2 a1n xn ( ) b1
约束条件: am1 x1 am2 x2 amn xn ( ) bm
x1 0 xn 0
a11 a1m
B
(
p1
pm
)
am1
amm
称 B中每个列向量Pj ( j = 1 2 … … m) 为基向量。与基向量Pj
对应的变量xj 为基变量。除基变量以外的变量为非基变量。
线性规划问题的数学模型
Page 29
基解:某一确定的基B,令非基变量等于零,由约束条件
方程②解出基变量,称这组解为基解。在基解中变量取非0
(5) 目标函数是最小值,为了化为求最大值,令z′=-z,得到max z′=-z,即当z达到最小值时z′达到最大值,反之亦然;
线性规划问题的数学模型
标准形式如下:
max Z
2 x1
x2
3(
x
3
x3)
0x4
0x5
5 x1
x2
(
x
3
x3)
x4
7
x1 x2 ( 5x1 x2
x3 2(
x
3
x3) x3)
真实系统
数据准备
系统分析 问题描述
模型建立 与修改
模型求解 与检验
结果分析与 实施
本课程授课方式与考核
讲授为主,结合习题作业
学科总成绩
平时成绩 (40%)
期末成绩 (60%)
课堂考勤 (50%)
平时作业 (50%)
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d[60.80] 20[60,80]
4 6 7 8 g[80,110] 30[80,110]
i[110.135] 25[110,135]
j[135,170] 35[135,170]
e[60.100] 40[80,120]
5 h[100,115] 15[120,135
19
三、时差
1、总时差 在不影响工程最早结束时间的条件下,工序最早开始(或结束) 的时间可以推迟的时间,成为该工序的总时差R
2
d 20
4
g 30
6
i 25
7j 35
8
e
5h
40
15
28
1 a[0,60] 60
3 c[60,70] 10
2 d[60.80] 20
b[60,105] 45 f[70,88] 18
g[80,110] i[110.135]
4 30 6 25
j[135,170]
7
8
35
e[60.100] 40
h[100,115]
图3
在统筹方法的网络图中不允许两个点之间多于一条弧,因 此增加了一个点和虚工序如图4。
9
在绘制统筹方法的网络图时,要注意图中不能有缺口和回路。
a
2
1 60
b 15
5
e
13 c
8 f
7
h 5
8
d 3
4
10 g
38
16 6
图4
避免交叉
节点标号:j > i i
j
10
第二节 时间参数的计算
在绘制出网络图之后,我们可以由网络图求出: 1、完成此工程项目所需的最少时间。 2、每个工序的开始时间与结束时间。 3、关键路线及其应用的关键工序。 4、非关键工序在不影响工程的完成时间的前提下,其开始时 间与结束时间可以推迟多久。
11
一、工作时间 t (i, j )
确定型
概率型 缺乏统计来确定完成每个活动所需时间,但对所需时 间做了三种估计: 1.乐观时间。指所需最少时间,用a表示。 2.最可能时间。指正常时间,用m表示。 3.悲观时间。指不顺利情况下,最多时间,用b表示。
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12
例9.3
活动 乐观时间 最可能时间 悲观时间
3
第一节 网络图
统筹方法的第一步工作就是绘制计划网络图,也就是将工序 (或称为活动)进度表转换为统筹方法的网络图。
例9.1 某公司研制新产品的部分工序与所需时间以及它们之间的 相互关系都显示在其工序进度表如表所示,请画出其网络计划图。
工序代号
工序内容
a
产品设计与工艺设计
b
外购配套零件
c
外购生产原料
a b c d e f g h i
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1.5
2.0
2.5
2.0
2.5
6.0
1.0
2.0
3.0
1.5
2.0
2.5
0.5
1.0
1.5
1.0
2.0
3.0
3.0
3.5
7.0
3.0
4.0
5.0
1.5
2.0
2.5
13
显然这三种完成活动所需时间都具有一定概率,由经验,我
们可以可以假定这些时间的概率分布近似服从 分布。我们可以
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运筹学--线性规划--线性规划--线性规划
5
1a 2 b
4e

60
15 cd
8
13
38

图1
6
例9.2 把例1的工序进度表做一些扩充,如表,请画出 其统筹方法的网络图。
工序代号 所需时间(天) 紧前工序 工序代号
a
60

e
b
15
a
f
c
13
a
g
d
38
c
h
所需时间 (天)
8 10 16 5
kj c`j cj Tj T`j
43
模型一,在既定的时间T完工的前提下,问各工序的完成时间为 多少才使因缩短工期而增加的直接费用最少。
设工序(i ,j)的提前完工时间为yij,我们用Tij,T`ij分别表示正
常完工时间与最快完工的时间,则有工序(i ,j)的实际完工时
间为:Tij- yij 。我们用Cij,C`ij表示用正常完工时间和最快完成时
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35
第三节 网络计划优化
1. 把串联工作改为平行工作或平行交叉工作
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36
2. 利用时差
总时差不影响最短工期,但影响后续工序的自由时间。 单时差不影响后续工序。
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37
3.时间-资源优化
做法: 1)优先安排关键工序所需的资源。 2)利用非关键工序的时差,错开各工序的开始时间。 3)适当延长时差大的工序时间,或切断非关键工序进程。
运筹学
第九章 网络计划
• 网络计划图 • 时间参数的计算 • 网络计划优化
2
统筹方法
通过重组,打乱,优化等手段改变原本的固有办事格式,优化办 事效率的一种办事方法。
一种安排工作进程的数学方法。
它的实用范围极广泛,在企业管理和基本建设中,以及关系复 杂的科研项目的组织与管理中,都可以应用。
我国,是从20世纪60年代开始运用网络计划的,著名数学家华 罗庚教授结合我国实际,在吸收国外网络计划技术理论的基础 上,将CPM、PERT等方法统一定名为统筹法。
工序内容 生产线设计 外购零配件 下料、锻件 工装制造1 木模、铸件 机械加工1 工装制造2 机械加工2 机械加工3
装配调试
所需时间(天) 60 45 10 20 40 18 30 15 25 35
紧前工序 / a a a a c d
d, e g b, i, f, h
27
b
45
c3
f 18
10
1
a 60
d
自制主件
e
主配可靠性试验
所需时间 (天)
60 15 13 38 8
紧前工序
a a c b,d
4
解:用网络图表示上述的工序进度表
➢点表示一个事件,是一个或若干个工序的开始或结束,是相邻工 序在时间上的分界点,点用圆圈表示,圆圈里的数字表示点的编号。
➢弧表示一个工序(或活动),弧的方向是从工序开始指向工序 的结束,弧上是各工序的代号,下面标以完成此工序所需的时间 (或资源)等数据,即为对此弧所赋的权数.
紧前工序
b,d d d
e,f,g
7
解:虚工序是实际上并不存在而虚设的工序,用来表示相邻工 序的衔接关系,不需要人力、物力等资源与时间。
a
b
1
2
60
15
13 c
3
d 38
图2
5e
8
6
f
4 10
8
在网络图上添加g、h工序得网络图3。
a
2
1 60
b 15
5
e
13 c d
3
4
86
f 10
g
16
h 5
7
38
21
四、关键工序,关键路线
➢网络中最长的路线就决定了完成整个工程所需的最少 时间,这条路线称为关键路线。 ➢总时差为0的工序为关键工序。
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运筹学--线性规划--线性规划--线性规划
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例9-1
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23
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运筹学--线性规划--线性规划--线性规划
24
30
25
j[135,170]
7
8
35
e[60.100] 40
h[100,115]
5 15
2020/4/20
17
2、最晚时间 从网络的收点开始计算,在不影响整个工程最早结束时间的情
况下,各个工序的最晚结束时间(LF)和最晚开始时间(LS)
ttLLFF
(i, (i,
n) j)
tEF(i, n)
mkintLS (
用如下公式计算出完成活动所需的:
平均时间
T
a4mb 6
方差 2 (b6a)2
例如:完成工作g所需平均时间:
T g a 4 6 m b 3 .0 4 6 3 .5 7 .0 4
同时求出方差为
4 9
14
同样可以求出每个活动的完成所需平均时间及方差
活动 T(平均时间) 方差 活动 T
方差
a
j,
k)
tLS(i, j) tLF(i, j) t(i, j)
i
工序a的最晚 开始时间
a [0,60]
j
工序a的最晚 完成时间
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18
b[60,105]
45[90,135]
f[70,88]
3 c[60,70]
18[117,135]
10[107,117]
a[0,60]
1 2 60[0,60]
j[135,170] 35[135,170]
e[60.100] 40[80,120]
5 h[100,115] 15[120,135
30
最后将各工序的时差,以及其他信息构成工序时间表如表所示。
这样就找到了一条由关键工序a,d,g,i和j依次连接成的从发点到收 点的关键路线。
31
完成工序所需时间不确定
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运筹学--线性规划--线性规划--线性规划
42
工序的最快完成时间:指完成时间的最高限度。 我们设完成工序j的正常所需时间为Tj;直接费用为cj;完成工 序j的最快完成时间为T`j,直接费用为c`j。这样我们可以计算出 缩短工序j的一天工期所增加的直接费用,用kj表示,称为直接 费用变动率(成本斜率)。有
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