参数分析是研究线性规划的资源限量与价值系数中附加了一个参数u,分析该参数在不同取值区间内最优解的变化情况,是研究最优解对于参数波动的一种灵敏度分析方法。
【例2.13】 线性规划
1)求参数u=0时的最优解;
2)讨论u∈[0,+∞)时最优解的变化。
解 1)当u=0时,加入松弛变量x3、x4后用单纯形法求解,最优表见表2-13。
表2-13
最优解X=(2,4,0,0)T,最优值Z=14。
2)将约束条件右端分解成下列u的线性形式:
由灵敏度分析公式,计算最优表的常数项:
将此计算结果反映到最优表2-13得到带参数的单纯形表2-14。
表2-14
由表2-14a可知当0≤u≤2时,b≥0,该表即为最优表,最优解X=(2-u,4,0,0)T。当u>2时,b<0,用对偶单纯形法求解得到表2-14b。
由表2-14b知,当u>6时,该问题无可行解,当2≤u≤6时,最优解X=(0,6-u,0,-6+3u)T。
同样,当目标函数中含有参数时,先令参数等于零,然后用灵敏度分析公式求出检验数,分析参数在不同区间内解的变化情况。
【例2.14】 已知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个道路工地要修建路基基层,由A、B、C三种货车向这三个工地运送砂砾,每种货车向各个工地运送1t材料所需的时间以及利润如表2-15所示。
表2-15
1)如何充分发挥车辆工作能力,使生产盈利最大。
2)若为了增加运输量,可借用其他公司的B型车辆,每月可借用60h,租金为1.8万元,问借用B型车辆是否合算。(www.daowen.com)
3)若有两个新的道路工地Ⅳ、Ⅴ,其中Ⅳ运输1t材料需用A车辆12h,B车辆5h,C车辆10h,每吨运输利润2.1千元;新产品Ⅴ需要A车辆4h,B车辆4h,C车辆12h,单位产品利润1.87千元。如果A、B、C车辆工作时间不增加,分别回答这两个工地修建路基基层是否合算。
4)现对Ⅰ道路工地进行迁移,迁移后为Ⅰ道路工地运送砂砾需用A车辆9h,B车辆12h,C车辆4h,每吨盈利4.5千元,问这对原计划有何影响。
解 1)设为分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个道路工地运送砂砾x1、x2、x3吨,由题意可列出如下的线性规划模型
将上述问题变换为标准型得
用单纯形法计算该问题过程见表2-16。
表2-16
由表中计算结果可知该线性规划问题得最优解,最优值。
2)由最终单纯形表知,B型车辆的影子价格为4/15(千元/h),而借用B型车辆的租金为18/60=0.4>4/15,所以借用B型车辆不合算。
3)设为分别为Ⅳ、Ⅴ两个道路工地运送砂砾x7、x8吨,则x7在最终单纯形表中的系数列向量
从而x7在最终单纯形表中的检验数λ′7=c7-CBB-1P8=1.87-(3,2,2.9),所以在Ⅳ道路上修建路基不合算。
x8在最终单纯形表中的系数列向量
从而x8在最终单纯形表中的检验数0.12>0,所以在Ⅴ道路上修建路基合算。
把x8的系数列向量加入最终单纯形表,并进行迭代计算,计算过程见表2-17。
表2-17
则线性规划问题的最优解,最优值。
4)迁移后c1=4.5,P1=(9,12,4)T,x1在最终单纯形表中的检验数λ′1=c1-C1B-1P1=0.843>0,所以迁移后能带来更多的经济效益。
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