二、线性规划问题的结构特征1.每一个问题都用一组决策变量(x,x,x)表示某一方案;它们取不同的非负值,代表不同的具体方案。2.决策变量受到一些约束条件的限制,这些约束条件可以用一组线性等式或线性不等式来表示。3.都有一个要求达到的目标,它可用决策变量的线性函数(称为目标函数)来表示。按问题的不同,目标函数可以是最大化,也可以是最小化。线性规划问题的结构特征·线性规划问题的一般形式:目标函数:Max(Min)Z=cx,+c,x, +.+cnxnai +a2x2 +..-+anx,≤(z,-)ba2r +a2x2+..-+a2nxn≤(2,=)b2约束条件:am+am2x2+...+amx,≤(z,=)bmxj,x2,",x≥0式中c,(j=1,2,",n)称为价值系数;b.(i=1,2,,m)称为技术系数:a,(i=1,2,",m,j=1,2,..",n)称为限定系数(或称右端系数)。11
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三、线性规划问题的标准型(一)线性规划问题的标准形式(standardformofLP):目标函数:MaxZ=Cx,+c,x, +...+c,xnaux+ax+*+anx=b约束条件:af+a*+.an*=bau+am2xz+..+amx,=bmx,x,",x,≥0b, ≥0(i-1,2,.,m)三、线性规划问题的标准型·矩阵形式简写形式nMaxZ= CXZ=ZcxjMaxJ-1AX = bs.t.[24, -,(= 1-2 )X≥0s.t.j-1b≥0x, ≥0G =1,2,..,n)b, ≥0(i =1,2,...,m)12
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三、线性规划问题的标准型(二)标准形式的转化1.目标函数的转换+对于目标函数Minz=cjx,1两边乘(-1)则Max(-Z)=Z(-c,n,)j=1令Z'=-Z即有MaxZ'-Z(-c,)xj-1三、线性规划问题的标准型2.约束条件的转换(1)约束条件是“≤"形式:在不等式的左端加入非负的变量(也称作松弛变量)如:2x+4x≤40则可在不等式的左端加入一个松弛变量x,则该约束条件变为:2x,+4x2+x=40其中xs≥0(2)约束条件是“≥"形式:在不等式的左端减去一个非负的变量(称作剩余变量,也可称松弛变量)如:4x+2x,≥20则可在不等式的左端减去一个剩余变量x4则该约束条件变为:4x,+2xz-x,=20其中x≥013
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三、线性规划问题的标准型(3)右端项为负值:在方程的两边乘以“一1”以保证右端项为正值如:-3x+x2-x=-20方程两边乘以一1,得3x1 - x2 + xg = 20三、线性规划问题的标准型3.决策变量的转换(1)决策变量x,≤0令x,=-x,其中x≥0将x,带入到原问题使决策变量满足大于等于零的要求(2)决策变量Xk为自由变量令=-,其中≥0≥0因为x与x之间大小关系不确定,故x可以取遍整个实数域14
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三、线性规划问题的标准型[例3]将下面线性规划问题化为标准形式minZ=20x +25x2+30x3[5x+6x,+8x≥153x +4x, +6x,≤20si.-3x +5x, - 7xg = -12x≥0,x≤0三、线性规划问题的标准型解:令Z'=-Z,x2=-x其中x2 ≥0=-其中≥0,≥0同时引入剩余变量x4,松弛变量xs则带入方程后得:maxZ'=-20x, +25x,-30x +30x5x -6x +8x -8x, -x =153x - 4x2 +6x, -6x +x, = 20s.t.33x +5x, +7x, -7x, =12[,2,xg,g,x,x≥01
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