运筹学第5章-目标规划
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第五章 目标规划一、建立下列问题的数学模型1、P164, 5.8 某种牌号的酒由三种等级的酒兑制而成。
已知各种等级的酒每天供应量和单位成本如下:等级I :供应量1500单位/天,成本6元/单位;等级Ⅱ:供应量2000单位/天,成本4.5元/单位; 等级Ⅲ:供应量1000单位/天,成本3元/单位。
该种牌号的酒有三种商标(红、黄、蓝)各种商标酒的混合比及售价如表所示。
确定经营目标:P1:兑制要求配比必须严格满足;P2:企业获取尽可能多的利润; P3:红色商标酒产量每天不低于2000单位。
试对此问题建立相应的目标规划模型。
解:设红黄蓝分别为1、2、3号酒,ij x 表示i 号酒中j 原料的用量。
则依题意建立如下模型:-+-+-=33222)(min d P d d P Z.3,2,3,2,1,,0,,020000)(3)(5.4)(6)(8.4)(0.5)(5.5100020001500)%(10)%(50)%(20)%(70)%(50)%(103313121122332313322212312111333231232221131211332313322212312111333231313332313323222121232221231312111113121113==≥≥=+-++=+-++-++-++-++++++++≤++≤++≤++++≥++≤++≥++≤++≥++≤-+-+-+k j i d d x d d x x x d d x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x k k ij2、P164, 5.9 某公司从三个产地1A ,2A ,3A 将产品运往四个销地1B ,2B ,3B ,4B .各产地的产量,各销地的销量,及各产地往各销地的运费单价如表所示。
第五章 目标规划§5.1重点、难点提要一、目标规划的基本概念与模型特征 (1)目标规划的基本概念。
当人们在实践中遇到一些矛盾的目标,由于资源稀缺和其它原因,这些目标可能无法同时达到,可以把任何起作用的约束都称为“目标”。
无论它们是否达到,总的目的是要给出一个最优的结果,使之尽可能接近制定的目标。
目标规划是处理多目标的一种重要方法,人们把目标按重要性分成不同的优先等级,并对同一个优先等级中的不同目标赋权,使其在许多领域都有广泛应用。
在目标规划中至少有两个不同的目标;有两类变量:决策变量和偏差变量;两类约束:资源约束(也称硬约束)和目标约束(也称软约束)。
(2)模型特征。
目标规划的一般模型:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=≥=≥==-+=≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+-=+-===++--∑∑∑∑.,,2,1;0,;,,2,10,,2,1,,2,1..)(min 1111K k d d n j x K k g d d x c m i b x a t s d d P Z k k j n j k k k j kj i nj j ij Lr K k k rk k rk r ωω 其中r P 为目标优先因子,+-rk rk ωω,为目标权系数,+-k k d d ,为偏差变量。
1)正、负偏差变量,i i d d +-。
正偏差变量i d +表示决策值超过目标值的部分;负偏差变量i d -表示决策值未达到目标值的部分。
因为决策值不可能既超过目标值同时又未达到目标值,所以有0i i d d +-⨯=。
2)硬约束和软约束。
硬约束是指必须严格满足的等式约束和不等式约束;软约束是目标规划特有的。
我们可以把约束右端项看成是要努力追求的目标值,但允许发生正、负偏差,通过在约束中加入正、负偏差变量来表示努力的结果与目标的差距,于是称它们为目标约束。
3)优先因子与权系数。
一个规划问题通常有若干个目标,但决策者在要求达到这些目标时,是有主次或缓急之分的。
《运筹学》教案-目标规划数学模型第一章:目标规划概述1.1 目标规划的定义与意义1.2 目标规划与其他规划方法的区别1.3 目标规划的应用领域1.4 目标规划的发展历程第二章:目标规划的基本原理2.1 目标规划的基本假设2.2 目标规划的数学模型2.3 目标规划的求解方法2.4 目标规划的评估与决策第三章:目标规划的数学模型3.1 单一目标规划模型3.2 多目标规划模型3.3 带约束的目标规划模型3.4 动态目标规划模型第四章:目标规划的求解方法4.1 线性规划求解方法4.2 非线性规划求解方法4.3 整数规划求解方法4.4 遗传算法求解方法第五章:目标规划的应用案例5.1 生产计划目标规划案例5.2 人力资源规划目标规划案例5.3 投资组合目标规划案例5.4 物流配送目标规划案例第六章:目标规划的高级应用6.1 目标规划在供应链管理中的应用6.2 目标规划在项目管理中的应用6.3 目标规划在金融管理中的应用6.4 目标规划在能源管理中的应用第七章:目标规划的软件工具7.1 目标规划软件工具的介绍7.2 常用目标规划软件工具的操作与应用7.3 目标规划软件工具的选择与评估7.4 目标规划软件工具的发展趋势第八章:目标规划在实际问题中的应用8.1 目标规划在制造业中的应用案例8.2 目标规划在服务业中的应用案例8.3 目标规划在政府决策中的应用案例8.4 目标规划在其他领域的应用案例第九章:目标规划的局限性与挑战9.1 目标规划的局限性分析9.2 目标规划在实际应用中遇到的问题9.3 目标规划的发展趋势与展望9.4 目标规划的未来研究方向10.1 目标规划的意义与价值10.2 目标规划在国内外的发展现状10.3 目标规划在未来的发展方向10.4 对运筹学领域的发展展望重点和难点解析重点环节一:目标规划的数学模型补充和说明:在讲解目标规划的数学模型时,重点关注单一目标规划模型和多目标规划模型的构建。
运筹学:应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。
第一章、线性规划的图解法1.基本概念线性规划:是一种解决在线性约束条件下追求最大或最小的线性目标函数的方法。
线性规划的三要素:变量或决策变量、目标函数、约束条件。
目标函数:是变量的线性函数。
约束条件:变量的线性等式或不等式。
可行解:满足所有约束条件的解称为该线性规划的可行解。
可行域:可行解的集合称为可行域。
最优解:使得目标函数值最大的可行解称为该线性规划的最优解。
唯一最优解、无穷最优解、无界解(可行域无界)或无可行解(可行域为空域)。
凸集:要求集合中任意两点的连线段落在这个集合中。
等值线:目标函数z,对于z的某一取值所得的直线上的每一点都具有相同的目标函数值,故称之为等值线。
松弛变量:对于“≤”约束条件,可增加一些代表没使用的资源或能力的变量,称之为松弛变量。
剩余变量:对于“≥”约束条件,可增加一些代表最低限约束的超过量的变量,称之为剩余变量。
2.线性规划的标准形式约束条件为等式(=)约束条件的常数项非负(b j≥0)决策变量非负(x j≥0)3.灵敏度分析:是在建立数学模型和求得最优解之后,研究线性规划的一些系数的变化对最优解产生什么影响。
4.目标函数中的系数c i的灵敏度分析目标函数的斜率在形成最优解顶点的两条直线的斜率之间变化时,最优解不变。
5.约束条件中常数项b i的灵敏度分析对偶价格:约束条件常数项中增加一个单位而使最优目标函数值得到改进的数量。
当某约束条件中的松弛变量(或剩余变量)不为零时,这个约束条件的对偶价格为零。
第二章、线性规划问题在工商管理中的应用1.人力资源分配问题(P41)设x i为第i班次开始上班的人数。
2.生产计划问题(P44)3.套材下料问题(P48)下料方案表(P48)设x i为按各下料方式下料的原材料数量。
4.配料问题(P49)设x ij为第i种产品需要第j种原料的量。
目标规划运筹学目标规划是一种运筹学方法,旨在帮助个人或组织制定明确的目标,并通过合理的安排资源和计划来达到这些目标。
它结合了规划和运筹学的概念和技术,可以帮助人们更好地管理时间、能源、资金和其他资源,以实现最佳的结果。
目标规划的核心理念是将复杂的问题分解为更容易解决的子问题,并为每个子问题设定明确的目标。
然后通过对每个子问题进行分析和优化,制定出最佳的解决方案,最终实现整体目标。
具体来说,目标规划包括以下几个主要步骤:1. 目标设定:明确和具体化需要实现的目标。
目标应该是可衡量的,并且具备一定的时间限制和约束条件。
2. 因素分析:识别影响目标实现的因素,并对这些因素进行评估与分析。
这些因素可以是内部的,如资源和技能,也可以是外部的,如市场情况和竞争对手。
3. 子目标设定:将整体目标分解为更小的子目标,并为每个子目标设定明确的要求和优先级。
4. 度量指标确定:为每个子目标制定度量指标,以便可以进行定量评估和衡量目标的实现程度。
5. 模型建立:根据因素分析和子目标设定的结果,建立数学模型来描述问题,并根据模型进行系统分析和优化。
6. 解决方案确定:通过模型的求解,得出最佳的解决方案,以实现目标的最大化。
7. 实施和控制:将解决方案转化为具体的行动计划,并进行实施和控制。
通过监测和评估目标的实现程度,及时对计划进行修正和调整。
运用目标规划的方法可以帮助个人和组织时刻保持目标的明确性和可行性,同时还可以提高决策的科学性和效率。
通过合理的规划和优化,可以最大限度地利用有限的资源,减少浪费,提高整体效益。
总之,目标规划是一种应用广泛的运筹学方法,它可以帮助个人和组织制定明确的目标,并通过科学的分析和优化,实现最佳的解决方案。
运用目标规划的思维方式和技术工具,可以提高个人和组织的绩效和效能,实现更好的发展和成长。