《第2章线性规划的图解法》课件.ppt

第二章　线性规划的图解法 §1　问题的提出 §2　图解法 §3　线性规划的标准化 §4　图解法的灵敏度分析 第二章　线性规划的图解法 在管理中一些典型的线性规划应用 合理利用线材问题：如何在保证生产的条件下，下料最少 配料问题：在原料供应量的限制下如何获取最大利润 投资问题：从投资项目中选取方案，使投资回报最大 产品生产计划：合理利用人力、物力、财力等，使获利最大 劳动力安排：用最少的劳动力来满足工作的需要 运输问题：如何制定调运方案，使总运费最小 §1　问题的提出 一家工厂制造三种产品，需要三种资源：技术服务、劳动力、行政管理。下表列出了三种单位产品对每种资源的需要量。今有100h的技术服务，600h的劳动力和300h的行政管理时间可供使用。试确定能使总利润最大的产品生产量的线性规划模型。 解：设三种产品的生产量分别为x1、x2、x3。 线性规划模型为： Max z=10x1+6x2+4x3 S.t. x1+x2+x3≤100 10x1+4x2+5x3 ≤600 2x1+2x2+6x3 ≤300 x1,x2,x3≥0 §1　问题的提出 建模过程 1.理解要解决的问题，了解解题的目标和条件； 2.定义决策变量（ x1 ，x2 ，… ，xn ），每一组值表示一个方案； 3.用决策变量的线性函数形式写出目标函数，确定最大化或最小化目标； 4.用一组决策变量的等式或不等式表示解决问题过程中必须遵循的约束条件 一般形式 目标函数： Max （Min） z = c1 x1 + c2 x2 + … + cn xn 约束条件： s.t. a11 x1 + a12 x2 + … + a1n xn ≤ （ =, ≥ ）b1 a21 x1 + a22 x2 + … + a2n xn ≤ （ =, ≥ ）b2 …… …… am1 x1 + am2 x2 + … + amn xn ≤ （ =, ≥ ）bm x1 ，x2 ，… ，xn ≥ 0 其它表示方式 例2-1.目标函数： Max z = 50 x1 + 100 x2 约束条件： s.t. x1 + x2 ≤ 300 (A) 2 x1 + x2 ≤ 400 (B) x2 ≤ 250 (C) x1 ≥ 0 (D) x2 ≥ 0 (E) 得到最优解： x1 = 50， x2 = 250 最优目标值 z = 27500 图解线性规划问题步骤 第一步，画直角坐标系 第二步，根据约束条件画可行域 第三步，画过坐标原点的目标函数线，斜率为-c1/c2 第四步，确定目标函数值的增大（减小）方向 第五步，让目标函数沿着增大（减小）方向平行移动，与可行域相交且有最大（最小）目标函数值的顶点，即为线性规划问题的最优解，然后根据最优解求最优值。 二元一次不等式（组）表示的平面区域的确定 怎样判断二元一次不等式 表示的是直线 哪一侧的平面区域？ 画出下列不等式所表示的平面区域： （1）y-2x+1 （2）x-y+20 (1) x0 (2) 6x+5y≤22 (3)yx §2　图 解 法 (1)分别取决策变量X1 , X2 为坐标向量建立直角坐标系。在直角坐标系里，图上任意一点的坐标代表了决策变量的一组值，例1的每个约束条件都代表一个半平面。 §2　图 解 法 （2）对每个不等式(约束条件)，先取其等式在坐标系中作直线，然后确定不等式所决定的半平面。 §2　图 解 法 （3）把五个图合并成一个图，取各约束条件的公共部分，如图2-1所示。 §2　图 解 法 （4）目标函数z=50x1+100x2，当z取某一固定值时得到一条直线，直线上的每一点都具有相同的目标函数值，称之为“等值线”。平行移动等值线，当移动到B点时，z在可行域内实现了最大化。A，B，C，D，E是可行域的顶点，对有限个约束条件则其可行域的顶点也