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线性规划理论在实际问题中的应用

线性规划理论在实际问题中的应用
线性规划理论在实际问题中的应用

Ⅰ线性规划理论在实际问题中的应用

ⅰ问题背景描述

线性规划是运筹学的一个基本分支,它广泛应用现有的科学技术和数学方法,解决实际中的问题,帮助决策人员选择最优方针和决策。把线性规划的知识运用到企业中,企业就有必要利用线性规划的知识对战略计划,生产,销售的各个环节进行优化,从而降低生产成本,提高企业的生产效率,通过建立模型并利用相关软件,对经济管理中有限资源进行合理分配,从而获得最佳经济效益。根据美国《财富》杂志对全美前500家大公司的调查表明,线性规划的应用程度名列前矛,有85%的公司频繁地使用线性规划,并取得了显著提高经济效益的效果。

在实际生活中,经常会遇到一定的人力、物力、财力等资源条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源取得最大的效益的问题,而这正是线性规划研究的基本内容,它在实际生活中有着非常广泛的应用.任何一个组织的管理者都必须对如何向不同的活动分配资源的问题做出决策,即如何有效地利用人力、物力完成更多的任务,或在预定的任务目标下如何耗用最少的人力、物力去实现目标。在许多情况下,大量不同的资源必须同时进行分配,需要这些资源的活动可以是不同的生产活动,营销活动,金融活动或者其他一些活动。随着计算技术的不断发展,使成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题能迅速地求解,更为线性规划在经济等各领域的广泛应用创造了极其

有利的条件。线性规划已经成为现代化管理的一种重要的手段。

建模是解决线性规划问题极为重要的环节,一个正确的数学模型的建立要求建模者熟悉线性规划的具体实际内容,要明确目标函数和约束条件,通过表格的形式把问题中的已知条件和各种数据进行整理分析,从而找出约束条件和目标函数。

从实际问题中建立数学模型一般有以下三个步骤;

1.根据影响所要达到目的的因素找到决策变量;

2.由决策变量和所在达到目的之间的函数关系确定目标函数;

3.由决策变量所受的限制条件确定决策变量所要满足的约束条件。

所建立的数学模型具有以下特点:

1、每个模型都有若干个决策变量(x1,x2,x3……,xn),其中n为决策变量个数。决策变量的一组值表示一种方案,同时决策变量一般是非负的。

2、目标函数是决策变量的线性函数根据具体问题可以是最大化(max)或最小化(min),二者统称为最优化(opt)。

3、约束条件也是决策变量的线性函数。

当我们得到的数学模型的目标函数为线性函数,约束条件为线性等式或不等式时称此数学模型为线性规划模型。

线性规划模型的基本结构:

(1)变量变量又叫未知数,它是实际系统的未知因素,也是决策系统中的可控因素,一般称为决策变量,常引用英文字母加下标来表示,如X l,X2,X3,X mn等。

(2)目标函数将实际系统的目标,用数学形式表现出来,就称为目标函数,线性规划的目标函数是求系统目标的数值,即极大值,如产值极大值、利润极大值或者极小值,如成本极小值、费用极小值、损耗极小值等等。

(3)约束条件约束条件是指实现系统目标的限制因素。它涉及到企业内部条件和外部环境的各个方面,如原材料供应、设备能力、计划指标、产品质量要求和市场销售状态等等,这些因素都对模型的变量起约束作用,故称其为约束条件。

约束条件的数学表示形式为三种,即≥、=、≤。线性规划的变量应为正值,因为变量在实际问题中所代表的均为实物,所以不能为负。在经济管理中,线性规划使用较多的是下述几个方面的问题:

(1) 投资问题—确定有限投资额的最优分配,使得收益最大或者见效快。

(2) 计划安排问题—确定生产的品种和数量,使得产值或利润最大,如资源配制问题。

(3) 任务分配问题—分配不同的工作给各个对象(劳动力或机床),使产量最多、效率最高,如生产安排问题。

(4) 下料问题—如何下料,使得边角料损失最小。

(5) 运输问题—在物资调运过程中,确定最经济的调运方案。

(6) 库存问题—如何确定最佳库存量,做到即保证生产又节约资金等等。

把线性规划的知识运用到企业中去,可以使企业适应市场激烈的竞争,及时、准确、科学的制定生产计划、投资计划、对资源进行合理配置。过去企业在制定计划,调整分配方面很困难,既要考虑生产成本,又要考虑获利水平,人工测算需要很长时间,不易做到机动灵活,运用线性规划并配合计算机进行测算非常简便易行,几分钟就可以拿出最优方案,提高了企业决策的科学性和可靠性。其决策理论是建立在严格的理论基础之上,运用大量基础数据,经严格的数学运算得到的,从而在使企业能够在生产的各个环节中优化配置,提高了企业的效率,对企业是大有益处的。

ⅱ方法选择分析

线性规划在企业中的应用

下面我们从企业在进行制定生产计划、设备使用、人工工时、单位利润几方面看看如何运用线性规划使企业得到最优方案资源分配问题是将有限的资源分配到各种活动中去的线性规划问题。对资源分配问题,必须收集三种数据。

⑴每种资源的可供应量。

⑵每一种活动所需要的各种资源的数量,对于每一种资源与活动的组合,单位活动所消耗的资源量必须首先估计出来。

⑶每一种活动对总的绩效测度的单位贡献。

ⅲ解决问题的过程分析一道关于生产计划的案例某企业有两个车间,各生产两种产品,生产这些产品所需的设备台时,人工工时及单位产品利润如下表所示

现在企业具有设备102台时,人工工时46时,计划部门将设备及人工进行如下分配:分给甲车间设备台时48时,人工工时26时,乙车间设备台时54时,人工工时20时,问计划部门如此分配是否合理。

1.决策变量 X1是A产品的计划产量 X2是B产品的计划产

量 X3是 C产品的计划产量 X4是D 产品的计划产量

2.分别建立目标函数,约束条件

甲车间的生产组织模型MAXS=3.5X1+6X2

S.T 3X1+6X2≦48

2X1+3X2≦26

X1≧0,X2≧O

分析:敏感性报告由两部分组成。位于上部分的是“可变单元格”部分反映目标函数中的系数变化对最优解的影响,位于下部为反映约束条件右端值变化目标值产生的影响。先来分析敏感性报告中目标函数系数变化对最优解的产生的影响。“可变单元格”表格中前三列是关于该问题中决策变量的信息。终值是决策变量的终值,即通过规划求解后得到的最优解。敏感性报告下部的约束部分反映了约束条件右端值变化对目标值的影响。在给定线性规划模型的最优解和相应的目标函数值的条件下,影子价格是指约束右端值增加或减少一个单位,目标值增加或减少的数量。在本例中,第一个约束条件的影子价格为0.5,说明在允许范围[39,52]内,增加或减少一个单位的设备台时,总利润将增或减少0.5,同理,第二个人工工时的影子价格为1,在允许范围内[24,32]内变动一个单位,总利润将增加或减少1.一般情况下,在影子

价格有效的范围内,总利润的变化量可以直接通过影子价格来计算。

乙车间的生产组织模型

MAXS2=7X3+6X4

S.T 6X3+4X4≦54

2X3+2X4≦20

X3≧0,X4≧0

比较两车间的设备台时和人工工时的影子价格,

y1=y3=0.5,1=y2≠y4=2,

怎样分配现有设备台时和人工工时给甲、乙车间,如果生产产品的品种数量有一定指令性的话,则可在两车间调节人工工时的分配,即将甲车间的人工工时适当减少,增加给乙车间,从而使工厂的利润进一步提高。如果生产产品品种数量没指令性的话,则应统筹考虑,以工厂为整体,建立A、B、C、D四种产品的生产组织模型。

ⅳ结论

过去很多企业在生产、运输、市场营销等方面没有利用线性规划进行合理的配置,从而增加了企业的生产,使企业的利润不能达到最大化。在竞争日益激烈的今天,如果还按照过去的方式,是难以生存的。所以我们应该看到运用线性规划的必要性和重要性,让它在实践生活中真正帮助到我们去解决遇到的各种问题,求得最大的利润和问题的最优解。随着作为运筹学重要分支的线性规划的发展,我们相信在不久的将来它会更好的为我们服务。

线性规划解决实际问题专项练习

学科:数学 教学内容:研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用【自学导引】 1.线性规划问题的数学模型是已知(这里“≤”也可以是“≥”或“=”号),其中a ij(i=1,2,…,n,j=1,2,…,m),b i(i=1,2,…,m)都是常量,x j(j=1,2,…,m)是非负变量,求z=c1x1+c2x2+…+c m x m的最大值或最小值,这里c j(j=1,2,…,m)是常量. 2.线性规划常见的具体问题有物质调运问题、产品安排问题、下料问题. 【思考导学】 1.应用线性规划解决实际问题的一般步骤是什么? 答:一般步骤是①设出变量,列出线性约束条件和线性目标函数;②利用图解法求出最优解,进而求得目标函数的最大(或最小)值. 2.线性规划的理论和方法主要在哪两类问题中得到应用? 答:一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务. 【典例剖析】 [例1]已知甲、乙两煤矿每年的产量分别为200万吨和260万吨,需经过东车站和西车站两个车站运往外地.东车站每年最多能运280万吨煤,西车站每年最多能运360万吨煤,甲煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为1元/吨和1.5元/吨,乙煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为0.8元/吨和1.6元/吨.煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最少? 解:设甲煤矿向东车站运x万吨煤,乙煤矿向东车站运y万吨煤,那么总运费z=x+1.5(200-x)+0.8y+1.6(260-y)(万元) 即z=716-0.5x-0.8y.

x、y应满足 作出上面的不等式组所表示的平面区域,如图7—22. 设直线x+y=280与y=260的交点为M,则M(20,260). 把直线l:0.5x+0.8y=0向上平移至经过平面区域上的点M时,z的值最小. ∵点M的坐标为(20,260), ∴甲煤矿生产的煤向东车站运20万吨,向西车站运180万吨,乙煤矿生产的煤全部运往东车站时,总运费最少. [例2]制造甲、乙两种烟花,甲种烟花每枚含A药品3g、B药品4g、C药品4g,乙种烟花每枚含A药品2g、B药品11g、C药品6g.已知每天原料的使用限额为A药品120g、B药品400g、C药品240g.甲烟花每枚可获利2美元,乙种烟花每枚可获利1美元,问每天应生产甲、乙两种烟花各多少枚才能获利最大. 解:设每天生产甲种烟花x枚,乙种烟花y枚,获利为z元,则 作出可行域,如图7—23所示.

运筹学中的线性规划在企业中的应用

线性规划在企业中的运用 摘要:运筹学是一门定量优化的决策科学,而线性规划是运筹学的一个基本分支,它广泛应用现有的科学技术和数学方法,解决实际中提出的专门问题、为决策者选择最优决策提供定量依据,帮助决策人员选择最优方针和决策,其英文名字为Operational Research.50年代中期,钱学森等教授将其由西方引入我国,并结合我国国情实际运用。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,线性规划是辅助企业“转轨”、“变型”的十分有利的工具,它在帮助企业经营决策、计划优化等方面具有重要的作用。 关键词:运筹学;线性规划;应用;企业 运筹学的特点是利用数学、管理科学、计算机科学技术等研究事物的数量化规律,使得有限的人、财、物、时、空、信息等资源得到合理充分合理的利用。 它以数学为工具,寻找解决各种问题的最优方案,并从系统的观点出发研究全局的规划。运筹学早期应用在军事领域,二战后转为民用,并且在企业中的应用越来越广泛,取得了良好的经济效益。运筹学的思想贯穿了企业发展的始终,运筹学对各种决策方案进行科学评估,为管理决策服务,使得企业管理者更有效合理地利用有限资源。优胜劣汰,适者生存,这是自然界的生存法则,也是企业的生存法则。只有那些能够成功地应付环境挑战的企业,才是得以继续生存和发展的企业。 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,早在1939年苏联的康托洛维奇(H.B.Kahtopob )和美国的希奇柯克(F.L.Hitchcock)等人就在生产组织管理和制定交通运输方案方面首先研究和应用线性规划方法。1947年旦茨格等人提出了求解线性规划问题的单纯形方法,为线性规划的理论与计算奠定了基础,特别是电子计算机的出现和日益完善,更使规划论得到迅速的发展,可用电子计算机来处理成千上万个约束条件和变量的大规模线性规划(或非线性规划)问题。从应用范围来看,小到一个班组的计划安排,大至整个部门,以至国民经济计划的最优化方案分析,它都有用武之地,从解决技术问题的最优化,到工业、农业、商业、交通运输业以及决策分析部门它都可以发挥作用。线性规划方法具有适应性强,应用面广,计算技术比较简便的特点。其基本思路是在满足一定的约束条件下,使预定的目标达到最优。它的研究内容可归纳为两个方面:一是系统的任务已定,如何合理筹划,精细安排,用最少

线性规划理论在实际问题中的应用

Ⅰ线性规划理论在实际问题中的应用 ⅰ问题背景描述 线性规划是运筹学的一个基本分支,它广泛应用现有的科学技术和数学方法,解决实际中的问题,帮助决策人员选择最优方针和决策。把线性规划的知识运用到企业中,企业就有必要利用线性规划的知识对战略计划,生产,销售的各个环节进行优化,从而降低生产成本,提高企业的生产效率,通过建立模型并利用相关软件,对经济管理中有限资源进行合理分配,从而获得最佳经济效益。根据美国《财富》杂志对全美前500家大公司的调查表明,线性规划的应用程度名列前矛,有85%的公司频繁地使用线性规划,并取得了显著提高经济效益的效果。 在实际生活中,经常会遇到一定的人力、物力、财力等资源条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源取得最大的效益的问题,而这正是线性规划研究的基本内容,它在实际生活中有着非常广泛的应用.任何一个组织的管理者都必须对如何向不同的活动分配资源的问题做出决策,即如何有效地利用人力、物力完成更多的任务,或在预定的任务目标下如何耗用最少的人力、物力去实现目标。在许多情况下,大量不同的资源必须同时进行分配,需要这些资源的活动可以是不同的生产活动,营销活动,金融活动或者其他一些活动。随着计算技术的不断发展,使成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题能迅速地求解,更为线性规划在经济等各领域的广泛应用创造了极其

有利的条件。线性规划已经成为现代化管理的一种重要的手段。 建模是解决线性规划问题极为重要的环节,一个正确的数学模型的建立要求建模者熟悉线性规划的具体实际内容,要明确目标函数和约束条件,通过表格的形式把问题中的已知条件和各种数据进行整理分析,从而找出约束条件和目标函数。 从实际问题中建立数学模型一般有以下三个步骤; 1.根据影响所要达到目的的因素找到决策变量; 2.由决策变量和所在达到目的之间的函数关系确定目标函数; 3.由决策变量所受的限制条件确定决策变量所要满足的约束条件。 所建立的数学模型具有以下特点: 1、每个模型都有若干个决策变量(x1,x2,x3……,xn),其中n为决策变量个数。决策变量的一组值表示一种方案,同时决策变量一般是非负的。 2、目标函数是决策变量的线性函数根据具体问题可以是最大化(max)或最小化(min),二者统称为最优化(opt)。 3、约束条件也是决策变量的线性函数。 当我们得到的数学模型的目标函数为线性函数,约束条件为线性等式或不等式时称此数学模型为线性规划模型。 线性规划模型的基本结构:

线性规划的实际应用

线性规划的实际应用 摘 要:线性规划是一门研究如何使用最少的人力、物力和财力去最优地完成科学研究、工业设计、经济管理中实际问题的专门学科.主要在以下两类问题中得到应用:一是在人力、物力、财务等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务. 关键词:研究性学习;线性规划,教学改革 随着当前基础教育的改革的深入,研究性学习成为当前基础教育的一个热点,引起了教育界和社会的广泛关注,也成为当前培养学生能力的一个崭新的课题。我们本着教学过程始于课内,终于课外的原则对线性规划的实际应用进行研究。主要是把实际问题抽象为数学模型,使其在约束条件下,找到最佳方案。也就是说求线性目标函数在线性约束条件下的最大值和最小值问题。 一. 线性规划问题 在实际社会活动中遇到这样的问题:一类是当一项任务确定后,如何统筹 安排,尽量做到最少的资源消耗去完成;另一类是在已有的一定数量的资源条件下,如何安排使用它们,才能使得完成的任务最多。 例如1-1:某工厂需要使用浓度为的硫酸10,而市场上只有浓度为,0080kg 00600 070和的硫酸出售,每千克价格分别为8元,10元,16元,问应购买各种浓度的硫酸各多0090少?才能满足生产需求,且所花费用最小? 设取浓度为,,的硫酸分别为千克,总费用为,则 006000700090321,,x x x Z s.t ?? ?=++=++8 9.07.06.010 321321x x x x x x ) 3,2,1,0(16108321=≥++=j x x x x Z j 例如1-2:某工厂生产甲,乙两种产品,已知生产甲产品需要种原料不超过3千克,但 A 每千克甲产品需要种原料为2千克;生产乙产品需要种原料不超过4.5千克,但每千克C B 乙产品需要种原料为3千克。每千克甲产品的利润为3元,每千克乙产品的利润为4元, C 工厂生产甲,乙两种产品的计划中要求所耗的种原料不超过15千克,甲,乙两种产品各应C 生产多少,能使的总利润最大? 设生产甲,乙两种产品分别为千克,利润总额为元,则 21,x x Z s.t ???????≥≤+≤≤0 ,15325.43212121x x x x x x 2143x x Z +=二. 线性规划问题的模型 1.概念 对于求取一组变量使之既满足线性约束条件,又使具有线 ),,3,2,1(n j x j ???=性目标函数取得最值的一类最优问题称为线性规划问题。

对偶线性规划理论及其在经济中的应用开题报告

开题报告 信息与计算科学 对偶线性规划理论及其在经济中的应用 一、选题的背景、意义[1] 21世纪中国进入到了一个新的时代,随着经济的快速发展和社会的进步,整个社会运行的各个方面——无论是在政治、经济、文化、科技、军事、外交方面,还是在环境、生态、资源问题方面,都将着眼于解决能否实现的问题扩充到更加重视解决如何优化实现的问题,从解决局部的简单问题扩充到解决系统的复杂问题,从静态地解决问题到动态地解决问题,从解决涉及单一领域的独立发展问题扩充到解决涉及多个领域的协同发展的问题,从通过直接办法解决问题扩充到通过间接的办法解决问题等,都迫切需要线性规划理论及其应用。随着计算机技术的发展和普及,线性规划的应用越来越广泛。它已成为人们合理利用有限资源制定最佳决策的有利工具。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题 2.1 对偶线性规划理论概述 2.1.1 对偶线性规划理论的发展历程及现状[2] [3] 线性规划理论产生于20世纪30年代。1939年,苏联数学家康托罗维奇在《生产组织与计划中的数学方法》一书中,最早提出和研究了线性规划问题。 1947年,美国数学家丹齐克提出线性规划的一般数学模型和求解线性规划问题的通用方法─单纯形法,为这门学科奠定了基础。1947年,美国数学家诺伊曼提出对偶理论,开创了线性规划的许多新的研究领域,扩大了它的应用范围和解题能力。 1951年,美国经济学家库普曼斯把线性规划应用到经济领域;1960年,康托罗维奇再次发表《最佳资源利用的经济计算》,创立了享誉全球的线性规划要点,对资源最优分配理论做出了贡献。为此,库普曼斯与康托罗维奇一起获1975年诺贝尔经济学奖。1984年,美国贝尔电话实验室的印度数学家卡马卡提出求解线性规划问题的投影尺度法,这是一个有实用意义的新的多项式时间算法。这个算法引起了人们对内点算法的关注,此后相

线性规划的实际应用举例

线性规划的实际应用举例 即两为了便于同学们掌握线性规划的一般理论和方法,本文拟就简单的线性规划( 的实际应用举例加以说明。个变量的线性规划) 1 物资调运中的线性规划问题 万个40万个和30万个,由于抗洪抢险的需要,现需调运1 A,B两仓库各有编织袋50例/元万个、180/万个到乙地。已知从A仓库调运到甲、乙两地的运费分别为120元到甲地,20元/万个。问如何调运,能150/万个、万个;从B仓库调运到甲、乙两地的运费分别为100元? ?总运费的最小值是多少使总运费最小仓库调Bz元。那么需从x万个到甲地,y万个到乙地,总运费记为解:设从A仓库调运40-x万个到甲 地,调运运万个到乙地。20-y 从而有 。z=120x+180y+100(40-x)+150·(20-y)=20x+30y+7000 1)(图,即可行域。作出以上不等式组所表示的平面区域 z'=z-7000=20x+30y. 令 :20x+30y=0,作直线l 且与原点距离最小,0),,l的位置时,直线经过可行域上的点M(30l把直线向右上方平移至l y=0时,即x=30,亦取得最小值,取得最小值,从而z=z'+7000=20x+30y+7000z'=20x+30y 元)。30+30×z=20× 0+7000=7600(min 万个到乙地,可使总万个到甲地,20B30万个到甲地,从仓库调运10A答:从仓库调运元。运费最小,且总运费的最小值为7600 2 产品安排中的线性规划问题 吨,麦麸0.4吨需耗玉米某饲料厂生产甲、乙两种品牌的饲料,已知生产甲种饲料2例1O.4

吨,其余添加剂0.2. 吨甲种1吨,其余添加剂0.2吨。每吨;生产乙种饲料1吨需耗玉米0.5吨,麦麸0.3元。可供饲料厂生产的玉米供应500元,每1吨乙种饲料的利润是饲料的利润是400吨。问甲、乙300吨,麦麸供应量不超过500吨,添加剂供应量不超过量不超过600 ? ?最大利润是多少两种饲料应各生产多少吨(取整数),能使利润总额达到最大 1。分析:将已知数据列成下表 2表1例表 元,那么吨、y吨,利润总额为z解:设生产甲、乙两种饲料分别为x z=400x+500y。 即可行域。(图2)作出以上不等式组所表示的平面区域 平行,所以线段l4x+5y=6000与。并把400x+500y=0l向右上方平移,由于l:作直线l:1。,N(0,1200)M(250MN上所有坐标都是整数的点(整点)都是最优解。易求得,1000) ,y=1000时,1000)取整点M(250,,即x=250 。元1000=600000()=60(万元)=400×z250+500×max 吨,能使利润总额达到最大。最大利润为1000可安排生产甲种饲料250吨,乙种饲料答:万元。60 使我们认识到最优解的个数还例2课本题中出现的线性规划问题大都有唯一的最优解。注:有其他可能,这里不再深入探究。

《简单的线性规划问题》教案

《简单的线性规划问题》教学设计 (人教A版高中课标教材数学必修5第三章第3.3.2节) 祁东二中谭雪峰 一、内容与内容解析 本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》人教A版必修5第三章《不等式》中第3.3.2《简单的线性规划问题》的第一课时. 本课内容是线性规划的相关概念和简单的线性规划问题的解法. 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.本节内容是在学习了不等式和直线方程的基础上,利用不等式和直线方程的有关知识展开的.简单的线性规划指的是目标函数含两个自变量的线性规划,其最优解可以用数形结合方法求出.简单的线性规划关心的是两类问题:一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成. 本节内容蕴含了丰富的数学思想方法,突出体现了优化思想、数形结合思想和化归思想. 通过这一部分的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,体验数形结合和转化的思想方法,培养学生学习数学的兴趣、应用数学的意识和解决实际问题的能力. 二、教学目标 一)、知识目标 1.了解线性规划的意义、了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念. 2.理解线性规划问题的图解法 3. 会用图解法求线性目标函数的最优解. 二)、能力目标 1.在应用图解法解题的过程中培养学生的观察能力、理解能力. 2.在变式训练的过程中,培养学生的分析能力、探索能力.

3.培养学生观察、联想、作图和理解实际问题的能力,渗透化归、数形结合的数学思想. 三)、情感目标 1.让学生体验数学来源于生活,服务于生活,品尝学习数学的乐趣. 2.让学生体验数学活动充满着探索与创造,培养学生勤于思考、勇于探索的精神. 三、教学重点、难点 重点:线性规划问题的图解法;寻求有实际背景的线性规划问题的最优解. 难点:借助线性目标函数的几何含义准确理解线性目标函数在y 轴上的截距与z最值之间的关系. 四、学习者特征分析 1. 已经掌握用平面区域表示二元一次不等式(组) 2. 初步学会分析简单的实际应用问题 3. 能根据实际数据假设变量,并从中抽象出不等的线性约束条件并用相应的平面区域进行表示 本节课学生在学习过程中可能遇到以下疑虑和困难: 1.将实际问题抽象成线性规划问题; 2.用图解法解线性规划问题中,为什么要将求目标函数最值问题转化为经过可行域的直线在y轴上的截距的最值问题?如何想到要这样转化? 3.数形结合思想的深入理解. 五、教学与学法分析 本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.课堂中应注重创设师生互动、生生互动的和谐氛围,通过学生动手实践、动脑思考等方法探究数学知识获取直接经验,进而培养学生的思维能力和应用意识等. 1.设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望; 2.提供“观察、探索、交流”的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取直接经验.

简单的线性规划问题附答案

简单的线性规划问题 [学习目标] 1.了解线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.2.了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题. 知识点一 线性规划中的基本概念 1.目标函数的最值 线性目标函数z =ax +by (b ≠0)对应的斜截式直线方程是y =-a b x +z b ,在y 轴上的截距是z b , 当z 变化时,方程表示一组互相平行的直线. 当b >0,截距最大时,z 取得最大值,截距最小时,z 取得最小值; 当b <0,截距最大时,z 取得最小值,截距最小时,z 取得最大值. 2.解决简单线性规划问题的一般步骤 在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即, (1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,

可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域. (2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点(或边界)便是最优解. (3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值. (4)答:写出答案. 知识点三简单线性规划问题的实际应用 1.线性规划的实际问题的类型 (1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大; (2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小. 常见问题有: ①物资调动问题 例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小? ②产品安排问题 例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大? ③下料问题 例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小? 2.解答线性规划实际应用题的步骤 (1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法. (2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解.

线性规划理论及其应用[开题报告]

毕业论文开题报告 信息与计算科学 线性规划理论及其应用 一、选题的背景、意义[1][2] 1.选题的背景 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化或最小化的问题,最大化问题是要在一个集合上使一个函数达到最大,最小化问题是要在一个集合上使一个函数达到最小。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。随着计算机技术的发展和普及,线性规划的应用越来越广泛。它已成为人们为合理利用有限资源制定最佳决策的有力工具。 2.选题的意义 随着计算机技术的发展和普及,线性规划的应用越来越广泛。它已成为人们为合理利用有限资源制定最佳决策的有力工具。随着经济全球化的不断发展,企业面临更加激烈的市场竞争。企业必须不断提高盈利水平,增强其获利能力,在生产、销售、新产品研发等一系列过程中只有自己的优势,提高企业效率,降低成本,形成企业的核心竞争力,才能在激烈的竞争中立于不败之地。过去很多企业在生产、运输、市场营销等方面没有利用线性规划进行合理的配置,从而增加了企业的生产,使企业的利润不能达到最大化。在竞争日益激烈的今天,如果还按照过去的方式,是难以生存的,所以就有必要利用线性规划的知识对战略计划、生产,销售各个环节进行优化从而降低生产成本,提高企业的效率。在各类经

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 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. 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 . (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

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.

(完整版)简单的线性规划问题(附答案)

简单的线性规划问题 [ 学习目标 ] 1.了解线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念 .2. 了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题. 知识点一线性规划中的基本概念 知识点二线性规划问题 1.目标函数的最值 线性目标函数 z=ax+by (b≠0)对应的斜截式直线方程是 y=-a x+z,在 y 轴上的 截距是z, b b b 当 z 变化时,方程表示一组互相平行的直线. 当 b>0,截距最大时, z 取得最大值,截距最小时, z 取得最小值; 当 b<0,截距最大时, z 取得最小值,截距最小时, z 取得最大值. 2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即, (1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点 (或边界 )便是最优解. (3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值. (4)答:写出答案.

知识点三简单线性规划问题的实际应用 1.线性规划的实际问题的类型 (1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大; (2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常见问题有: ①物资调动问题例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小? ②产品安排问题例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C 三种 材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大? ③下料问题例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?2.解答线性规划实际应用题的步骤 (1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法. (2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解. (3)模型应用:将求解出来的结论反馈到具体的实例中,设计出最佳的方案. 题型一求线性目标函数的最值 y≤2, 例 1 已知变量 x,y 满足约束条件 x+y≥1,则 z=3x+y 的最大值为 ( ) x-y≤1, A . 12 B .11 C .3 D .- 1 答案 B 解析首先画出可行域,建立在可行域的基础上,分析最值点,然后通过解方程组得最值点 的坐标,代入即可.如图中的阴影部分,即为约束条件对应的可行域,当直线y=-3x+z 经 y=2,x= 3,

线性规划理论在实际问题中的应用

线性规划理论在实际问 题中的应用 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

线性规划理论在实际问题中的应用 内容摘要: 企业是一个复杂的系统,要研究它必须将其抽象出来形成模型。如果将系统内部因素的相互关系和它们活动的规律用数学的形式描述出来,就称之为数学模型。线性规划是运用数学模型,对人力、设备、材料、资金等进行系统和定量的分析,使生产力得到最为合理的组织,以获得最佳的经济效益。应用线性规划问题解决实际问题,最重要的一个步骤就是首先要建立实际问题的线性规划问题的数学模型。 一、线性规划问题及其数学模型 二、线性规划模型的具体分析及应用Excel求解线性规划问题 三、线性规划的局限性

一、线性规划问题及其数学模型 (一)线性规划的模型决定于它的定义,线性规划的定义是:求一组变量的值,在满足一组约束条件下,求得目标函数的最优解。根据这个定义,就可以确定线性规划模型的基本结构。 (1)变量变量又叫未知数,它是实际系统的未知因素,也是决策系统中的可控因素,一般称为决策变量,常引用英文字母加下标来表示,如X l,X2,X3,X mn等。 (2)目标函数将实际系统的目标,用数学形式表现出来,就称为目标函数,线性规划的目标函数是求系统目标的数值,即极大值,如产值极大值、利润极大值或者极小值,如成本极小值、费用极小值、损耗极小值等等。 (3)约束条件约束条件是指实现系统目标的限制因素。它涉及到企业内部条件和外部环境的各个方面,如原材料供应、设备能力、计划指标、产品质量要求和市场销售状态等等,这些因素都对模型的变量起约束作用,故称其为约束条件。约束条件的数学表示形式为三种,即≥、=、≤。线性规划的变量应为正值,因为变量在实际问题中所代表的均为实物,所以不能为负。 (二)在经济管理中,线性规划使用较多的是下述几个方面的问题: (1) 投资问题—确定有限投资额的最优分配,使得收益最大或者见效快。 (2) 计划安排问题—确定生产的品种和数量,使得产值或利润最大,如资源配制问题。 (3) 任务分配问题—分配不同的工作给各个对象(劳动力或机床),使产量最多、效率最高,如生产安排问题。 (4) 下料问题—如何下料,使得边角料损失最小。 (5) 运输问题—在物资调运过程中,确定最经济的调运方案。

人教版 高中数学 简单的线性规划问题教案

简单的线性规划问题 一、教学内容分析 普通高中课程标准教科书数学5(必修)第三章第3课时 这是一堂关于简单的线性规划的“问题教学”. 线性规划是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,它能解决科 学研究、工程设计、经济管理等许多方面的实际问题. 简单的线性规划(涉及两个变量)关心的是两类问题:一是在人力、物力、资金等资源 一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理规划,能以 最少的人力、物力、资金等资源来完成.突出体现了优化的思想. 教科书利用生产安排的具体实例,介绍了线性规划问题的图解法,引出线性规划等的概 念,最后举例说明了简单的二元线性规划在饮食营养搭配中的应用. 二、学生学习情况分析 本节课学生在学习了不等式、直线方程的基础上,又通过实例,理解了平面区域的意义, 并会画出平面区域,还能初步用数学关系式表示简单的二元线性规划的限制条件,将实际问 题转化为数学问题. 从数学知识上看,问题涉及多个已知数据、多个字母变量,多个不等关 系,从数学方法上看,学生对图解法的认识还很少,数形结合的思想方法的掌握还需时日, 这都成了学生学习的困难. 三、设计思想 本课以问题为载体,以学生为主体,以数学实验为手段,以问题解决为目的,以几何画 板作为平台,激发他们动手操作、观察思考、猜想探究的兴趣。注重引导帮助学生充分体验 “从实际问题到数学问题”的建构过程,“从具体到一般”的抽象思维过程,应用“数形结 合”的思想方法,培养学生的学会分析问题、解决问题的能力。 四、教学目标 1.了解线性规划的意义,了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域和最优解等概念;理解线性规划问题的图解法;会利用图解法求线性目标函数的最优解. 2.在实验探究的过程中,让学生体验数学活动充满着探索与创造,培养学生的数据分析能力、探索能力、合情推理能力及动手操作、勇于探索的精神; 3、在应用图解法解题的过程中,培养学生运用数形结合思想解题的能力和化归能力,体验数学来源于生活,服务于生活,体验数学在建设节约型社会中的作用. 五、教学重点和难点 求线性目标函数的最值问题是重点;从数学思想上看,学生对为什么要将求目标函数最值问题转化为经过可行域的直线在y轴上的截距的最值问题?以及如何想到要这样转化?存在一定疑虑及困难;教学应紧扣问题实际,通过突出知识的形成发展过程,引入数学实验来突破这一难点.

线性规划的实际应用

密封线 线性规划的实际应用 摘要线性规划模型是科学与工程领域广泛应用的数学模型。本文应用线性规划模型,以 某水库输水管的选择为研究对象,以实现输水管的选择既能保证供水,又能使造价最低为 目标,根据水库的特点和实际运行情况,分析了其输水管选择过程中线性规划模型的建立 方法,并分别通过单纯形法和MATLAB软件进行求解。 关键词线性规划模型单纯形法 MATLAB 一、专著背景简介 《最优化方法》介绍最优化模型的理论与计算方法,其中理论包括对偶理论、非线性规划的最优性理论、非线性半定规划的最优性理论、非线性二阶锥优化的最优性理论;计算方法包括无约束优化的线搜索方法、线性规划的单纯形方法和内点方法、非线性规划的序列二次规划方法、非线性规划的增广Lagrange方法、非线性半定规划的增广Lagrange方法、非线性二阶锥优化的增广Lagrange方法以及整数规划的Lagrange松弛方法。《最优化方法》注重知识的准确性、系统性和算法论述的完整性,是学习最优化方法的一本入门书。 最优化方法(也称做运筹学方法)是近几十年形成的,它主要运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案,为决策者提供科学决策的依据。最优化方法的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及其生产经营活动。最优化方法的目的在于针对所研究的系统,求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案,发挥和提高系统的效能及效益,最终达到系统的最优目标。实践表明,随着科学技术的日益进步和生产经营的日益发展,最优化方法已成为现代管理科学的重要理论基础和不可缺少的方法,被人们广泛地应用到公共管理、经济管理、工程建设、国防等各个领域,发挥着越来越重要的作用。本章将介绍最优化方法的研究对象、特点,以及最优化方法模型的建立和模型的分析、求解、应用。主要是线性规划问题的模型、求解(线性规划问题的单纯形解法)及其应用-运输问题;以及动态规划的模型、求解、应用-资源分配问题。 二、专著的主要结构内容 《最优化方法》是一本着重实际应用又有一定理论深度的最优化方法教材,内容包括线

简单线性规划问题教案

332简单线性规划问题 “简单的线性规划”是在学生学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简 单应用,这是《新大纲》对数学知识应用的重视?线性规划是利用数学为工具,来研究一定的人、财、物、时、空等资源在一定条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源,取得最大的经济效益?它是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,并能解决科学研究、工程设计、经营管理等许多方面的实际问题?中学 所学的线性规划只是规划论中的极小一部分,但这部分内容体现了数学的工具性、应用性,同时也渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法一一数学建模法.通过这部分内容的学习,可使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,培养学生学习数学的兴趣和应用数学的意识和解决实际问题的能力 依据课程标准及教材分析,二元一次不等式表示平面区域以及线性规划的有关概念比较抽象,按学生现有的知识和认知水平难以透彻理解,再加上学生对代数问题等 价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题有一个学习消化的过程,故本节知 识内容定为了解层次 本节内容渗透了多种数学思想,是向学生进行数学思想方法教学的好教材,也是培养学生观察、作图等能力的好教材 本节内容与实际问题联系紧密,有利于培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识以及解决实际问题的能力 教学重点重点是二元一次不等式(组)表示平面的区域教学难点难点是把实际问题转化为线性规划问题,并给出解答?解决难点的关键是根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求得最优解?为突 出重点,本节教学应指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法将实际问题数学化、代数问题几何化课时安排2课时 三维目标 一、知识与技能 1. 掌握线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念; 2. 运用线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题I 二、过程与方法 1. 培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力; 2. 结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生创新. 三、情感态度与价值观 1. 通过本节教学着重培养学生掌握“数形结合”的数学思想,尽管侧重于用“数”研究“形”,但同时也用“形”去研究“数”,培养学生观察、联想、猜测、 归纳等数学能力; 2. 结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于 创新.

高中数学 简单线性规划问题教案 新人教A版必修

3.3.2 简单线性规划问题 从容说课 本节课先由师生共同分析日常生活中的实际问题来引出简单线性规划问题的一些基本概念,由二元一次不等式组的解集可以表示为直角坐标平面上的区域引出问题:在直角坐标系内,如何用二元一次不等式(组)的解集来解决直角坐标平面上的区域求解问题?再从一个具体的二元一次不等式(组)入手,来研究一元二次不等式表示的区域及确定的方法,作出其平面区域,并通过直线方程的知识得出最值.通过具体例题的分析和求解,在这些例题中设置思考项,让学生探究,层层铺设,以便让学生更深刻地理解一元二次不等式表示的区域的概念,有利于二元一次不等式(组)与平面区域的知识的巩固. “简单的线性规划”是在学生学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,这是《新大纲》对数学知识应用的重视.线性规划是利用数学为工具,来研究一定的人、财、物、时、空等资源在一定条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源,取得最大的经济效益.它是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,并能解决科学研究、工程设计、经营管理等许多方面的实际问题.中学所学的线性规划只是规划论中的极小一部分,但这部分内容体现了数学的工具性、应用性,同时也渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习,可使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,培养学生学习数学的兴趣和应用数学的意识和解决实际问题的能力. 依据课程标准及教材分析,二元一次不等式表示平面区域以及线性规划的有关概念比较抽象,按学生现有的知识和认知水平难以透彻理解,再加上学生对代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题有一个学习消化的过程,故本节知识内容定为了解层次. 本节内容渗透了多种数学思想,是向学生进行数学思想方法教学的好教材,也是培养学生观察、作图等能力的好教材. 本节内容与实际问题联系紧密,有利于培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识以及解决实际问题的能力. 教学重点重点是二元一次不等式(组)表示平面的区域. 教学难点难点是把实际问题转化为线性规划问题,并给出解答.解决难点的关键是根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求得最优解.为突出重点,本节教学应指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法将实际问题数学化、代数问题几何化.

线性规划的方法及应用

线性规划的方法及应用 1 引言 运筹学最初是由于第二次世界大战的军事需要而发展起来的,它是一种科学方法,是一种以定量的研究优化问题并寻求其确定解答的方法体系.线性规划(Linear Progromming ,简称LP )是运筹学的一个重要分支,其研究始于20世纪30年代末,许多人把线性规划的发展列为20世纪中期最重要的科学进步之一.1947年美国的数学家丹泽格提出了一般的线性规划数学模型和求解线性规划问题的通用方法――单纯形法,从而使线性规划在理论上趋于成熟.此后随着电子计算机的出现,计算技术发展到一个高阶段,单纯形法步骤可以编成计算机程序,从而使线性规划在实际中的应用日益广泛和深入.目前,从解决工程问题的最优化问题到工业、农业、交通运输、军事国防等部门的计划管理与决策分析,乃至整个国民经济的综合平衡,线性规划都有用武之地,它已成为现代管理科学的重要基础之一. 2 线性规划的提出 经营管理中如何有效地利用现有人力物力完成更多的任务,或在预定的任务目标下,如何耗用最少的人力物力去实现.这类问题可以用数学语言表达,即先根据问题要达到的目标选取适当的变量,问题的目标通常用变量的函数形式(称为目标函数),对问题的限制条件用有关变量的等式或不等式表达(称为约束条件).当变量连续取值,且目标函数和约束条件为线性时,称这类模型为线性规划的模型.有关对线性规划问题建模、求解和应用的研究构成了运筹学中的线性规划分支.线性规划实际上是:求一组变量的值,在满足一组约束条件下,求得目标函数的最优解.从而线性规划模型的基本结构为: ①变量:变量又叫未知数,它是实际系统的位置因素,也是决策系统中的可控因素,一般称为决策变量,常引用英文字母加下标来表示,如n x x x ,,,21 等. ②目标函数:将实际系统的目标用数学形式表示出来,就称为目标函数,线性规划的目标函数是求系统目标的数值,即极大值(如产值极大值,利润极大值)或极小值(如成本极小值,费用极小值等等). ③约束条件:约束条件是指实现系统目标的限制因素.它涉及到企业内部条件和外部环境的各个方面,如原材料供应设备能力、计划指标.产品质量要求和市场销售状态等等,这些因素都对模型的变量起约束作用,故称其为约束条件.约束条件的数学表示有三种,即 ,,,线性规划的变量应为非负值,因为变量在实际问题中所代表的均为实物,所以不能为负. 线性规划问题有多种形式,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“ ”,

线性规划理论在实际问题中的应用

山西财经大学华商学院论文 线性规划理论在实际中的应用 **(##############) 论文指导教师姓名:***(职称)管理科学与工程学院讲师 所在系及专业名称:财务会计系班级:会计四班 论文提交日期:2011年06月16日 评阅人: 2010 年月日

线性规划理论在实际问题中的应用 随着经济全球化的不断发展,企业面临更加激烈的市场竞争。企业必须不断提高盈利水平,增强其获利能力,在生产、销售、新产品研发等一系列过程中只有自己的优势,提高企业效率,降低成本,形成企业的核心竞争力,才能在激烈的竞争中立于不败之地。在竞争日益激烈的今天,有必要利用线性规划的知识提高企业的效率。 任何一个组织的管理都必须对如何向不同的活动分配资源的问题作出决策,即如何有效地利用人力物力完成更多的任务或在预定的任务目标下如何耗用最少的人力物力去实现目标。线性规划是帮助管理这些决策的一个功能强大的问题解决工具,向活动进行分配的资源可以是人员或设备等不同量纲的资源,在许多情况下大量不同的资源必须同时进行分配,需要这些资源的活动可以是不同的生产活动,营销活动,金融活动或者其他一些活动。用数学的语言表达统筹规划的问题先要根据问题要达到的目标选取适当的变量(或称为决策变量,是问题中要确定的未知量,它用以表明规划中的用数量表示的方案、措施,可有决策者决定),问题的目标通过变量的函数形式表示(称为目标函数,它是指对问题所最求的目标的数学描述,按优化目标分别在这个函数前加上MAX和MIN),对问题的限制条件用有关变量的等式或不等式表达(称为约束条件,它是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制,通常表达为含决策变量的线性等式或不等式)。当变量连续取之,且目标函数和约束条件均为线性时,称这一类模型为线性规划的模型。 线性规划可以对经济管理系统中的人、财、物等有限资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现有效管理。利用线性规划我们可以解决很多问题。以下是我从实际生活中选择的求利润最大化的问题,可用线性规划方法进行解决。在管理实践中线性的含义:一是严格的比例性。二是可叠加性资源分配问题是将有限的资源分配到各种活动中去的线性规划问题。这类问题的共性是在线性规划模型中每一个函数限制均为资源限制具体表现为如下形式:使用的资源数量≤可用的资源数量。 问题引入: 某公司是商务房地产开发项目的主要投资商。目前,该公司有机会在三个建设项目中投资: 项目1:建造高层办公楼; 项目2:建造宾馆; 项目3:建造购物中心。 每个项目都要求投资者在四个不同的时期投资:在当前预付定金,以及一年、二年、三年后分别追加投资。下表显示了四个时期每个项目所需资金(百万

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