理论教育 线性规划标准型简介

线性规划标准型简介

时间:2023-06-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:线性规划问题有各种不同的形式。在用单纯形法求解线性规划问题时,为了讨论问题方便,需将线性规划模型变换为统一的标准形式。线性规划问题的标准型为:1)目标函数求最大值。3)变量xj为非负。实际问题提出的线性规划问题的数学模型都应变换为标准型后求解。minZ=-x1+2x2-3x3解1)用x4-x5替换x3,其中x4,x5≥0。3)在第二个约束不等式“≥”号的左端减去剩余变量x7。得到该问题的标准型为:maxZ′=x1-2x2+3+0x6+0x7

线性规划标准型简介

线性规划问题有各种不同的形式。对目标函数,有的要求实现最大化,有的要求最小化;约束条件可以是“≥”形式的不等式,也可以是“≤”形式的不等式,也可以是等式;决策变量通常是非负约束,但也允许在(-∞,∞)范围内取值,即无约束。在用单纯形法求解线性规划问题时,为了讨论问题方便,需将线性规划模型变换为统一的标准形式。线性规划问题的标准型为:

1)目标函数求最大值(也可以求最小值)。

2)约束条件均为等式方程。

3)变量xj为非负。

4)常数bi都大于或等于零。

数学模型可表示为:

max(min)Z=c1x1+c2x2+…+cnxn

或写成下列形式:

用向量和矩阵表示该线性规划问题,可以使数学模型更简洁,即:

maxZ=CX

式中

A——约束方程的m×n维系数矩阵,一般mn,且A的秩为m,记为rA)=m

b——资源向量;

C——价值向量;

X——决策变量向量。(www.daowen.com)

实际问题提出的线性规划问题的数学模型都应变换为标准型后求解。以下讨论如何变换为标准型的问题。

1)若要求目标函数实现最小化,即minZ=CX。这时只需将目标函数最小化变换为目标函数最大化,即令Z′=-Z,于是得到maxZ′=-CX

2)若约束方程为不等式。这里有两种情况:一种是约束方程为“≤”不等式,则可在不等式的左端加入非负松弛变量,把原不等式变为等式;另一种是约束方程为“≥”不等式,则可在不等式的左端减去一个非负剩余变量(也称松弛变量),把原不等式变为等式。

3)若变量不满足xj≥0。这里也有两种情况:一种是978-7-111-46552-2-Chapter01-21.jpg,可令978-7-111-46552-2-Chapter01-22.jpg,用978-7-111-46552-2-Chapter01-23.jpg代替xj;另一种是xj无约束,可令978-7-111-46552-2-Chapter01-24.jpg,用978-7-111-46552-2-Chapter01-25.jpg代替xj,其中978-7-111-46552-2-Chapter01-26.jpg978-7-111-46552-2-Chapter01-27.jpg

4)若bi≤0。这时只需将约束方程两边同时乘以-1。

下面举例说明。

【例1.6】 将下述线性规划问题变换为标准型。

minZ=-x1+2x2-3x3

1)用x4-x5替换x3,其中x4x5≥0。

2)在第一个约束不等式“≤”号的左端加入松弛变量x6

3)在第二个约束不等式“≥”号的左端减去剩余变量x7

4)令Z′=-Z,把求minZ改为求maxZ′。得到该问题的标准型为:maxZ′=x1-2x2+3(x4-x5)+0x6+0x7

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈