线性规划模型在生活中的实际应用

合集下载

线性规划模型及其举例

线性规划模型及其举例

线性规划模型及其举例摘要:在日常生活中,我们常常对一个问题有诸多解决办法,如何寻找最优方案,成为关键,本文提出了线性规划数学模型及其举例,在一定约束条件下寻求最优解的过程,目的是想说明线性规划模型在生产中的巨大应用。

关键词:资源规划;约束条件;优化模型;最优解在工农业生产与经营过程中,人们总想用有限的资源投入,获得尽可能多的使用价值或经济利益。

如:当任务或目标确定后,如何统筹兼顾,合理安排,用最少的资源(如资金、设备、原材料、人工、时间等)去完成确定的任务或目标;企业在一定的资源条件限制下,如何组织安排生产获得最好的经济效益(如产品量最多,利润最大)。

一.背景介绍如果产出量与投入量存在(或近似存在)比例关系,则可以写出投入产品的线性函数式:1()ni ij j j f x a x ==∑,1,2,,,1i m m =+ (1)若将(1)式中第(1m +)个线性方程作为待求的目标函数,其余m 个线性方程作为资源投入的限制条件(或约束条件),则(1)式变为:OPT. 1()nj j j f x c x ==∑ST. 1nij j j a x =∑> ( =, < )i b , 1,2,,i m = (2)0,j x ≥ 1,2,,j n =…(2)式特点是有n 个待求的变量j x (1,2,,j n =…);有1个待求的线性目标函数()f x ,有m 个线性约束等式或不等式,其中i b (1,2,,i m =…)为有限的资源投入常量。

将客观实际问题经过系统分析后,构建线性规划模型,有决策变量,目标函数和约束条件等构成。

1.决策变量(Decision Variable,DV )在约束条件范围内变化且能影响(或限定)目标函数大小的变量。

决策变量表示一种活动,变量的一组数据代表一个解决方案,通常这些变量取非负值。

2.约束条件(Subject To,ST )在资源有限与竞争激烈的环境中进行有目的性的一切活动,都应考虑是否符合实际,有没有可行性,因而要构造基于科学预测的综合性约束(或限定)条件。

线性规划应用案例分析

线性规划应用案例分析

线性规划应用案例分析线性规划是一种在数学和运营管理中常见的优化技术。

它涉及到在一组线性不等式约束下,最大化或最小化一个线性目标函数。

这种技术可以应用于许多不同的领域,包括供应链管理、资源分配、投资组合优化等。

本文将探讨几个线性规划应用案例,以展示其在实际问题中的应用和价值。

某制造公司需要计划生产三种产品,每种产品都需要不同的原材料和生产时间。

公司的目标是最大化利润,但同时也受到原材料限制、生产能力限制以及每种产品市场需求限制的约束。

通过使用线性规划,该公司能够找到最优的生产计划,即在满足所有约束条件下,最大化利润。

某物流公司需要计划将货物从多个产地运输到多个目的地。

公司的目标是最小化运输成本,但同时也受到运输能力、货物量和目的地需求的约束。

通过使用线性规划,该公司能够找到最优的运输方案,即在满足所有约束条件下,最小化运输成本。

某投资公司需要将其资金分配给多个不同的投资项目。

每个项目都有不同的预期回报率和风险水平。

公司的目标是最大化回报率,同时也要保证投资风险在可接受的范围内。

通过使用线性规划,该公司能够找到最优的投资组合,即在满足所有约束条件下,最大化回报率。

这些案例展示了线性规划在实践中的应用。

然而,线性规划的应用远不止这些,它还可以用于诸如资源分配、时间表制定、路线规划等问题。

线性规划是一种强大的工具,可以帮助决策者解决复杂的问题并找到最优解决方案。

线性规划是一种广泛应用的数学优化技术,适用于在多种资源限制下寻求最优解。

这种技术涉及到各种领域,包括工业、商业、运输、农业、金融等,目的是在给定条件下最大化或最小化线性目标函数。

下面我们将详细讨论线性规划的应用。

线性规划是一种求解最优化问题的数学方法。

它的基本思想是在一定的约束条件下,通过线性方程组的求解,求得目标函数的最优解。

这里的约束条件通常表现为一组线性不等式或等式,而目标函数则通常表示为变量的线性函数。

工业生产:在工业生产中,线性规划可以用于生产计划、物料调配、人力资源分配等方面。

线性规划应用案例

线性规划应用案例

线性规划应用案例线性规划是一种在约束条件下寻找最优解的数学优化方法。

它在实际应用中广泛使用,涉及许多领域和行业。

本文将介绍两个典型的线性规划应用案例:运输问题和产能规划问题。

一、运输问题运输问题是线性规划最早发展起来的一个领域,它是指如何在各个供应地和需求地之间运输商品,以使得总运输成本最小。

一个典型的运输问题可以描述为:有m个供应地和n个需求地,每个供应地和需求地之间有一个固定的运输成本和一个固定的供应和需求量。

问题是如何确定每对供需地之间的运输量,以使得总运输成本最小。

举例来说,假设有三个供应地A、B、C,三个需求地X、Y、Z。

运输成本如下表所示:\begin{array}{ c c c c c c }&X&Y&Z&供应量\\A&10&12&8&100\\B&6&8&7&200\\C&9&10&11&300\\需求量&150&175&125&\\\end{array}求解此问题的线性规划模型如下:目标函数:minimize \quad Z = 10x_{11} + 12x_{12} + 8x_{13} + 6x_{21} + 8x_{22} + 7x_{23} + 9x_{31} + 10x_{32} + 11x_{33}约束条件:x_{11} + x_{12} + x_{13} \leq 100x_{21} + x_{22} + x_{23} \leq 200x_{31} + x_{32} + x_{33} \leq 300x_{11} + x_{21} + x_{31} \geq 150x_{12} + x_{22} + x_{32} \geq 175x_{13} + x_{23} + x_{33} \geq 125x_{ij} \geq 0, i = 1,2,3 \quad j = 1,2,3其中x_{ij}表示从供应地i到需求地j的运输量。

高一数学中的线性规划有什么用

高一数学中的线性规划有什么用

高一数学中的线性规划有什么用在高一数学的学习中,线性规划是一个重要的概念和工具。

对于许多同学来说,可能一开始会觉得它有些抽象和难以理解,但实际上,线性规划在我们的生活和各种实际问题中都有着广泛且重要的应用。

首先,让我们来了解一下什么是线性规划。

简单来说,线性规划就是在一组线性约束条件下,求一个线性目标函数的最大值或最小值。

这些约束条件通常是由一些线性不等式组成,而目标函数则是一个线性表达式。

通过画出这些约束条件所对应的区域,并在这个区域内找到目标函数的最优解。

那么,线性规划到底有什么用呢?其一,线性规划在资源分配方面发挥着重要作用。

假设一个工厂生产两种产品,每种产品的生产都需要消耗一定的人力、物力和时间等资源,同时市场对这两种产品有一定的需求和价格限制。

那么,为了使工厂的利润最大化,就需要合理地分配资源,决定每种产品的生产量。

这时候,就可以通过建立线性规划模型来找到最优的生产方案。

比如,生产 A 产品每件需要 2 小时的人工和 3 单位的原材料,生产 B 产品每件需要 3 小时的人工和 2 单位的原材料,工厂共有 100 小时的人工和 120 单位的原材料,A 产品每件利润 50 元,B 产品每件利润 60 元。

通过设定变量,如生产 A 产品 x 件,生产 B 产品 y 件,然后根据资源限制和利润目标建立线性规划模型,就能得出在现有条件下的最优生产组合,以实现利润的最大化。

其二,线性规划在运输和物流领域也大有用处。

例如,一家物流公司需要将货物从多个仓库运往多个目的地,每个仓库的库存量和每个目的地的需求量是已知的,同时运输成本与运输距离和运输量有关。

为了使总的运输成本最小化,就可以运用线性规划来确定最佳的运输方案。

比如有三个仓库,分别有 100、200、300 件货物,有四个目的地,分别需要 150、250、100、200 件货物,从每个仓库到每个目的地的运输成本不同。

通过建立线性规划模型,可以计算出从每个仓库运往每个目的地的货物数量,从而达到降低总成本的目的。

线性规划 实际案例

线性规划 实际案例

线性规划是一种数学优化模型,用于解决在有一些约束条件下,如何使一个目标函数达到最优解的问题。

线性规划广泛应用于许多实际案例中,其中一些常见的案例如下:
1.生产规划:在生产过程中,企业可能需要在有限的生产资源和需求的限制下,决策
生产的数量、成本、产品组合等,以使生产效益最大化。

这就需要用到线性规划模
型来解决。

2.交通规划:在城市规划过程中,市政部门可能需要决策道路的建设、扩建、维护等,
以满足城市交通需求,并考虑到道路建设的成本和环境影响等因素。

这时候可以使
用线性规划模型来解决。

3.财务规划:在进行财务管理时,企业或个人可能需要在有限的资金和资产的限制下,
决策投资、储蓄、借贷等,以使财务效益最大化。

这时候可以使用线性规划模型来
解决。

4.供应链管理:在供应链管理过程中,企业可能需要决策采购、生产、运输、库存等
各个环节,以保证供应链的流畅运行并达到最优的效益。

这时候可以使用线性规划
模型来解决。

这些都是线性规划在实际案例中的应用,线性规划能够帮助企业和组织在有限的条件下,有效地规划和决策,并取得较好的效益。

线性规划 实际案例

线性规划 实际案例

线性规划实际案例
线性规划(LinearProgramming)是一种模型化工具,它可以帮
助我们更好地解决有限资源最大化利用的计算问题。

线性规划可以找出给定问题的最优解,这使得其在商业决策中受到越来越多的重视。

本文将介绍线性规划的一些实际案例,并阐述其优势以及在商业决策中的应用。

首先,我们从最简单的线性规划开始讨论。

在一组普通工作面前,线性规划可以让我们避免“最小化最大值”方面的问题,从而更容易找出最佳解决方案。

例如,假设我们正在解决以下简单的问题:有两种产品A和B,要在有限的资源内生产尽可能多的产品,并获得最大的利润。

在这种情况下,我们可以使用简单的线性规划,通过计算生产各种产品所消耗的资源,并将此类资源最大化利用以获得最大利润,最终找到最优解决方案。

其次,我们可以将线性规划作为其他更复杂问题的解决方案。

例如,我们可以使用线性规划来求解众多变量相互影响之间的最优解决方案。

它可以解决各种复杂的组合优化问题,例如投资组合优化、产品组合优化、成本优化等。

另外,它也可以用来解决货币及其它各种金融上的优化问题。

最后,线性规划可以用来解决各种决策问题。

例如,对于一个商业决策,管理者往往希望尽可能地实现最大的预期价值,以及尽可能最小的风险,这也是线性规划的一个典型应用场景。

同样,我们也可以使用线性规划来进行企业资源调度、供应链调度等各种决策,最终
获得最佳的结果。

综上所述,线性规划可以应用于众多场景,其优势是可以快速找出最优解决方案,在商业决策中可以起到非常有效的作用。

以上是本文介绍的关于线性规划实际案例,欢迎各位读者积极探索这一领域,为商业决策及其它工作增加价值。

线性规划通过线性规划解决实际问题

线性规划通过线性规划解决实际问题

线性规划通过线性规划解决实际问题线性规划是一种数学优化方法,广泛应用于解决实际问题。

它能够帮助我们合理安排资源,最大化利益或最小化成本。

通过线性规划,我们可以得到一个最优的决策方案。

一、线性规划的基本概念和原理线性规划是一种在约束条件下求解线性目标函数的优化问题。

它的基本概念包括决策变量、目标函数和约束条件。

1. 决策变量: 在线性规划中,我们需要定义一些决策变量,它们代表着我们需要做出的决策或者选择的方案。

2. 目标函数: 目标函数是线性规划中需要优化的目标,可以是最大化利润、最小化成本等。

3. 约束条件: 约束条件是限制线性规划问题的条件,可以是资源的限制、技术要求等。

线性规划的原理是通过建立数学模型,将实际问题转化为数学问题,然后通过求解数学模型来得到最优解。

二、线性规划的应用领域线性规划在实际中有着广泛的应用领域,下面举几个例子来说明:1. 生产计划: 一家制造厂需要决定如何安排生产计划,以最大化利润。

线性规划可以帮助厂商确定每种产品的生产数量,以及每种产品所需要的资源和人力安排。

2. 运输调度: 一个物流公司需要决定如何合理地调度运输车辆,以最小化运输成本。

线性规划可以帮助物流公司确定各个仓库之间的物流路径和货物的运输量。

3. 资源分配: 一个学校需要决定如何合理地分配教职工和学生的资源,以最大化教育效益。

线性规划可以帮助学校确定教职工的安排和学生的班级编排。

三、线性规划的解决步骤解决线性规划问题一般需要以下几个步骤:1. 建立模型: 根据实际问题,将问题转化为线性规划模型,包括确定决策变量、目标函数和约束条件。

2. 求解方法: 使用线性规划方法,如单纯形法、对偶法等,求解线性规划模型,得到最优解。

3. 解释结果: 对最优解进行解释和分析,确定最优决策方案。

四、线性规划方法的优势和局限性线性规划方法有一定的优势和局限性。

1. 优势:线性规划方法是一种成熟、有效、可靠的数学方法,能够提供合理的决策方案。

线性规划模型在生活中的实际应用

线性规划模型在生活中的实际应用

线性计划模型在生活中实际应用一、线性计划基础概念线性计划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟一个关键分支,它是辅助大家进行科学管理一个数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提升经济效果是大家不可缺乏要求,而提升经济效果通常经过两种路径:一是技术方面改善,比如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织和计划改善,即合理安排人力物力资源.线性计划所研究是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达成最好.通常地,求线性目标函数在线性约束条件下最大值或最小值问题,统称为线性计划问题.满足线性约束条件解叫做可行解,由全部可行解组成集合叫做可行域.决议变量、约束条件、目标函数是线性计划三要素.二、线性计划模型在实际问题中应用(1)线性计划在企业管理中应用范围线性计划在企业管理中应用广泛,关键有以下八种形式:1.产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,是赢利最大.2.劳动力安排:用最少劳动力来满足工作需要.3.运输问题:怎样制订运输方案,使总运费最少.4.合理利用线材问题:怎样下料,使用料最少.5.配料问题:在原料供给限制下怎样取得最大利润.6.投资问题:从投资项目中选择方案,是投资回报最大.7.库存问题:在市场需求和生产实际之间,怎样控制库存量从而取得更高利益.8.最有经济计划问题:在投资和生产计划中怎样是风险最小.(2)怎样实现线性计划在企业管理中应用在线性计划应用前要建立经济和金融体系评价标准及企业计量体系,摸清企业资源.首先经过建网、建库、查询、数据采集、文件转换等,把整个系统各相关部分特征进行量化,建立数学模型,即把组成系统相关原因和系统目标关系,用数学关系和逻辑关系描述出来,然后白很好数学模型编制成计算机语言,输入数据,进行计算,不一样参数获取不一样结果和实际进行分析对比,进行定量,定性分析,最终作出决议.3.3 线性计划在运输问题中应用运输是物流活动关键步骤,线性计划是运输问题常见数学模型,利用数学知识能够得到优化运输方案.运输问题提出源于怎样物流活动中运输路线或配送方案是最经济或最低成本.运输问题处理是已知产地供给量,销地需求量及运输单价,怎样寻求总配送成本最低方案;运输问题包含产销平衡运输问题和产销不平衡运输问题;通常将产销不平衡问题转化为产销平衡问题来处理;运输问题条件包含需求假设和成本假设.需求假设指每一个产地全部有一个固定供给量全部供给量全部必需配送到目标地.和之类似,每一个目标地全部有一个固定需求量,整个需求量全部必需有出发地满足;成本假设指从任何一个产地到任何一个销地配送成本和所配送数量线性百分比关系.产销平衡运输问题通常提法是:假设某物资有m 个产地a 1,a 2,⋯,a m ;各地产量分别为b 1,b 2,⋯,b n ,物资从产地A i 运往销地B j 单位运价为c ij ,满足:∑∑===nj j m i i b a 11.其数学模型为:Min Z=∑∑==m i nj ij ij x c 11∑==n j ij x1 a i (i =1,2,⋯,m)产地约束s.t =∑=m i ij x1b j (j =1,2,⋯,n)销地约束 (a )x ij ≥0(i =1,2,⋯,m; j =1,2,⋯,n)非负约束1:产销不平衡运输问题分两种情况:(1)总产量大于总销量,既满足∑∑==>nj j m i i b a 11,此时其数学模型和表示式(a)基础相同,只需将表示式(a )中产地约束条件∑==n j ij x1a i 改为 ∑=≤n j ij x 1 a i .(2)总产量小于总销量,既满足∑∑==<n j j m i i b a 11,此时其数学模型和表示式(a)也基础相同,只需将表示式(a )中产地约束条件∑==n j ij x1 b j 改为 ∑=≤n j ij x 1 b j .2.运输问题处理策略现实生产情况往往比较复杂,很多实际问题不一定完全符合运输问题假设,可能部分特征近似但其中一个或多个特征却并不符合运输问题条件.通常来说,假如一个问题中包含两大类对象之间联络或往来,且该问题能提供运输问题所需要三类数据:供给量、需求量、单位运价,那么这个问题(不管其中是否包含运输)经合适约束条件处理后,基木全部能够应用运输问题模型来处理.比如:(1)追求目标是效益最大而非成木最低,此时仅将表示式(a)中目标函数中“Min Z ”改为“Max Z ”即可.(2)部分(或全部)供给量(产量)代表是从产地提供最大数量(而不是一个固定数值),此时只需将表示式(a)中产地约束中部分(或全部)“∑==nj ij x 1 a i ”改成“∑=<nj ij x 1 a i ”即可.(3)部分(或全部)需求量(销量)代表是销地接收最大数量(而不是一个固定数值),此时只需将表示式(a)中销地约束条件中“=∑=m i ij x 1b j ”部分(或全部)改成“<∑=mi ij x 1b j ”即可.(4)一些目标地同时存在最大需求和最小需求,此时处理措施是将表示式(a)中对应销地约束中“=∑=mi ij x 1b j ”一个式子分解成最大需求和最小需求两个式子即可.三、结论现在,线性计划求解方法有很多,很多学者全部对原先求解方法进行了不停改善,计算机时代发展也加紧了处理复杂线性计划问题速度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2.运输问题的解决策略
现实生产的情况往往比较复杂,许多实际问题不一定完全符合运输问题的假
设,可能一些特征近似但其中的一个或者几个特征却并不符合运输问题条件.一
般来说,如果一个问题中涉及两大类对象之间的联系或往来,且该问题能提供运
输问题所需要的三类数据:供应量、需求量、单位运价,那么这个问题(不管其中
.
线性规划模型在生活中的实际应用
一、线性规划的基本概念
线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重
要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工
农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果
一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新
(2)如何实现线性规划在企业管理中的应用
在线性规划应用前要建立经济与金融体系的评价标准及企业的计量体系,摸清企业的资 精品
. 源.首先通过建网、建库、查询、数据采集、文件转换等,把整个系统的各有关部分的特征 进行量化,建立数学模型,即把组成系统的有关因素与系统目标的关系,用数学关系和逻辑 关系描述出来,然后白较好的数学模型编制成计算机语言,输入数据,进行计算,不同参数 获取的不同结果与实际进行分析对比,进行定量,定性分析,最终作出决策.
精品
.
3.3 线性规划在运输问题中的应用
运输是物流活动的核心环节,线性规划是运输问题的常用数学模型,利用数
学知识可以得到优化的运输方案.
运输问题的提出源于如何物流活动中的运输路线或配送方案是最经济或最
低成本的.运输问题解决的是已知产地的供应量,销地的需求量及运输单价,如
何寻找总配送成本最低的方案;运输问题包含产销平衡运输问题和产销不平衡运 输问题;通常将产销不平衡问题转化为产销平衡问题来处理;运输问题的条件包
如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!
精品
型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研
究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般
地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规
划问题.满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行
域.决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素.
m
中的相应的销地约束中的“ xij ”一个式子分解成最大需求和最小需求的两 i 1
个式子即可.
三、结论 如今,线性规划的求解方法有很多,许多学者都对原先的求解方法进行了不 断的改进,计算机时代的发展也加快了解决复杂线性规划问题的速度。这就使得 线性规划在实际生活中的应用更加的广泛。 目前,中国经济正在快速的发展过程中,其发展的速度已经超过了发达国家 在相同的时期发展速度。随着中国进入了 WTO,中国经济正在熔入世界经济的 大的市场并不断的适应和改进自己的各个方面的制度,与此同时世界各国都在不 断的发展自己 。所以线性规划在经济领域的应用显得非常重要。
二、线性规划模型在实际问题中的应用 (1)线性规划在企业管理中的应用范围
线性规划在企业管理中的应用广泛,主要有以下八种形式: 1.产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,是获利最大. 2.劳动力安排 :用最少的劳动力来满足工作的需要. 3.运输问题 :如何制定运输方案,使总运费最少. 4.合理利用线材问题 :如何下料,使用料最少. 5.配料问题 :在原料供应的限制下如何获得最大利润. 6.投资问题 :从投资项目中选取方案,是投资回报最大. 7.库存问题 :在市场需求和生产实际之间,如何控制库存量从而获得更高 利益. 8.最有经济计划问题 :在投资和生产计划中如何是风险最小 .
括需求假设和成本假设.需求假设指每一个产地都有一个固定的供应量所有的供
应量都必须配送到目的地.与之类似,每一个目的地都有一个固定的需求量,整
个需求量都必须有出发地满足;成本假设指从任何一个产地到任何一个销地的配 送成本和所配送的数量的线性比例关系.产销平衡运输问题的一般提法是:
假设某物资有 m 个产地
i 1(a)中的产地约束条件 xij 改为 xij .
j 1
j 1
m
n
(2)总产量小于总销量,既满足 ai b j ,此时其数学模型与表达式(a)
i 1
j 1
n
n
也基本相同,只需将表达式(a)中的产地约束条件 xij 改为 xij .
j 1
j 1
是否涉及运输)经适当约束条件的处理后,基木都可以应用运输问题模型来解决.
例如:
(1)追求的目标是效益最大而非成木最低,此时仅将表达式(a)中目标函数中的
“Min Z”改为“Max Z”即可.
(2)部分(或全部)的供应量(产量)代表的是从产地提供的最大数量(而不是一个固
n
定的数值),此时只需将表达式(a)中的产地约束中部分(或全部)的“ xij ” j 1
;各地产量分别为
m
n
物资从产地 运往销地 的单位运价为 ,满足: ai b j .其数学模型为:
i 1
j 1
mn
Min Z=
cij xij
i1 j 1
n
xij
j 1
产地约束
m
s.t
xij
i 1
销地约束
(a)
精品
.
(
非负约束
1:产销不平衡运输问题分两种情况:
m
n
(1)总产量大于总销量,既满足 ai b j ,此时其数学模型与表达式(a)
n
改成“ xij ”即可. j 1
(3)部分(或全部)的需求量(销量)代表的是销地接收的最大数量(而不是一个固定的
精品
.
数值),此时只需将表达式
精品
.
m
m
(a)中的销地约束条件中的“ xij ”部分(或全部)改成“ xij ”即可.
i 1
i 1
(4)某些目的地的同时存在最大需求和最小需求,此时的解决办法是将表达式(a)
相关文档
最新文档