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数学建模——规划模型.pdf
数学建模
——规划模型
一、引言
如何来分配有限资源,从而达到人们期望目
标的优化分配数学模型. 它在数学建模中处于中
心的地位. 这类问题一般可以归结为数学规划模
型.规划模型的应用极其广泛,其作用已为越来越
多的人所重视.
在数模竞赛过程中,规划模型是最常见的一
类数学模型. 从92-09年全国大学生数模竞赛试题
的解题方法统计结果来看,规划模型共出现了18
次,占到了近50%,也就是说每两道竞赛题中就有
一道涉及到利用规划理论来分析、求解.
规划模型的一般意义
(一)规划模型的数学描述
将一个优化问题用数学式子来描述,即求函数
( , x , x ,...,xx )x
u f x ( ) 1 2 3 n
在约束条件
h ( ) ,i , ,...,m0. x 1 2
i
g ( ) g( ( ) ),0i x , ,...,p0 . x 1 2
和 i i
下的最大值或最小值,其中
x 决策变量
f (x ) 目标函数
x 可行域
min(u orf max)x x ( )
s. t. h( ) , i ,0,..., 1m.2 i x
g ( ) g( ( ) ),0i x , ,...,p0 . x 1 2
i i
s t. . subject to “受约束于”之意
(二)规划模型的分类
1.根据是否存在约束条件
有约束问题和无约束问题。
2.根据决策变量的性质
静态问题和动态问题。
3.根据目标函数和约束条件表达式的性质
线性规划,非线性规划,二次规划,多目标规划等。
(1)非线性规划(NLP )
目标函数和约束条件中,至少有一个非线性函数。
min u (f )x x
s. t. h( ) , i ,0,..., 1m.2 i x
g ( ) g( ( ) ),0i x , ,...,p0 . x 1 2
i i
(2 )线性规划(LP )
目标函数和所有的约束条件都是决策
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