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1、一、最优化问题举例,利用最优化理论和方法解决生产实践以及科学研究中的具体问题,一般分为如下两个步骤:建立数学模型;进行数学加工和求解,1、运输问题,运输问题数据表,设 xij 为从产地 Ai 运往销地 Bj 的运输量,根据这个运输问题的要求,可以建立运输变量表。,m nMin f=cij xij i=1 j=1 n s.t.xij si i=1,2,m j=1 m xij(=,)dj j=1,2,n i=1 xij 0(i=1,2,m;j=1,2,n),于是得到下列一般运输问题的模型:,m n Min f=cij xij i=1 j=1 n s.t.xij=si i=1,2,m(4-5)j=1
2、 m xij=dj j=1,2,n(4-6)i=1 xij0(i=1,2,m;j=1,2,n),对于产销平衡问题,可得到下列运输问题的模型:,在实际问题建模时,还会出现如下一些变化:(1)有时目标函数求最大,如求利润最大或营业额最大等;(2)当某些运输线路上的能力有限制时,模型中可直接加入(等式或不等式)约束;,产销不平衡的情况。当销量大于产量时可加入一个虚设的产地去生产不足的物资,当产量大于销量时可加入一个虚设的销地去消化多余的物资。,2、生产计划问题,一般数学模型,二、最优化方法的基本概念,基本概念最优化问题的一些典型分类,基本概念,基本概念,基本概念,最优化问题的一些典型的分类,函数优化
3、问题与组合优化问题 线性规划问题与非线性最优化问题 多目标规划,最优化问题的一些典型的分类,由钢管厂订购钢管,经铁路、公路运输,铺设一条钢管管道,引例 钢管订购和运输,1单位钢管的公路运价:0.1万元/km(不足整公里部分按整公里计),(1)制定钢管的订购和运输计划,使总费用最小.,(2)分析对购运计划和总费用影响:哪个钢厂钢管销价的变化影响最大;哪个钢厂钢管产量上限的变化影响最大?,(3)讨论管道为树形图的情形,问题1的基本模型和解法,总费用最小的优化问题,总费用:订购,运输(由各厂Si经铁路、公路至各点Aj,i=1,7;j=1,15),铺设管道Aj Aj+1(j=1,14),由Si至Aj的最小购运费用路线及最小费用cij 由Si至Aj的最优运量xij由Aj向Aj Aj-1段铺设的长度zj及向Aj Aj+1段铺设的长度yj,最优购运计划,约束条件,钢厂产量约束:上限和下限(如果生产的话)运量约束:xij对i求和等于zj 加yj;yj与 zj+1之和等于Aj Aj+1段的长度lj,基本模型,由Aj向Aj Aj-1段铺设的运量为 1+zj=zj(zj+1)/2由Aj向Aj Aj+1段铺设的运量为 1+yj=yj(yj+1)/2,二次规划,模型求解,利用MATLAB软件包求解得:,