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线性规划问题的数学模型

时间:2024-08-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:从以上两个例子可以看出,规划问题的数学模型包含三个组成要素:约束条件,是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制,通常可用一组含决策变量的等式或不等式来表示。如果规划问题的数学模型中,决策变量的取值是连续的,即可以为整数,也可以为分数、小数或实数,目标函数是决策变量的线性函数,约束条件是含决策变量的线性等式或不等式,则该类规划问题的数学模型称为线性规划的数学模型。

通常称现实世界中人们关心、研究的实际对象为原型。模型是指将一部分信息简缩、提炼而构造的原型替代物,数学模型则是对现实世界的一个特定对象,为达到一定目的,根据内在规律做出必要的简化假设,并运用适当数学工具得到的一个数学结构。从以上两个例子可以看出,规划问题的数学模型包含三个组成要素:

(2)约束条件,是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制,通常可用一组含决策变量的等式或不等式来表示。

(3)目标函数,它是决策变量的线性函数,按问题的不同,要求目标函数实现最大化或最小化。

如果规划问题的数学模型中,决策变量的取值是连续的,即可以为整数,也可以为分数、小数或实数,目标函数是决策变量的线性函数,约束条件是含决策变量的线性等式或不等式,则该类规划问题的数学模型称为线性规划的数学模型。实际问题中线性的含义为:一是严格的比例性,如生产某产品对资源的消耗量和可获取的利润,同其生产数量严格成比例;二是可叠加性,如生产多种产品时,可获取的总利润是各项产品的利润之和,对某项资源的消耗量应等于各产品对该项资源的消耗量的和。但很多实际问题往往不符合上述条件,为处理问题方便,可看作近似满足线性条件。

上述模型的简写形式为:

用向量形式表示时,上述模型可写为:

式中,A称为约束方程组(约束条件)的系数矩阵

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