运输问题的线性规划
线性规划算法在运输问题中的应用
线性规划算法在运输问题中的应用随着现代物流的发展,运输问题已成为企业经营中一个重要的问题。
如何在物流中实现优化运输,减少运输费用,增加效率,对企业利润的提升具有重要意义。
线性规划算法是运输问题优化中的一种重要算法,通过优化分配问题中的资源,实现最小化或最大化目标。
本文将探讨线性规划算法在运输问题中的应用。
一、运输问题在运输问题中,物流企业需要将各个厂商生产的货物运输到各个销售点。
假设存在m 个货源,n 个销售点,运输单位费用已知,并且每个销售点需要的货物数量也已知。
运输问题需要找到一种方案,使得总运输成本最小。
运输问题可以表示为如下形式的线性规划问题:$$\begin{aligned}\text{minimize}\quad & \sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} c_{ij}x_{ij}\\\text{subject to}\quad & \sum_{j=1}^{n} x_{ij} =a_i\quad(i=1,\dots,m) \\& \sum_{i=1}^{m} x_{ij} = b_j\quad(j=1,\dots,n) \\& x_{ij} \geqslant 0\quad(i=1,\dots,m; j=1,\dots,n)\end{aligned}$$其中 $c_{ij}$ 表示从货源 $i$ 运输到销售点 $j$ 的单位费用,$x_{ij}$ 表示从货源 $i$ 运输到销售点 $j$ 的货物数量,$a_i$ 表示货源$i$ 需要的货物数量,$b_j$ 表示销售点$j$ 需要的货物数量。
二、线性规划算法线性规划算法是一种用于优化线性目标函数的算法。
其能够有效地解决一些商业或工程中的问题。
线性规划算法的步骤如下:1.建立目标函数:根据优化的目的,建立线性表达式,该表达式称为目标函数。
2.限制条件:列出所有限制条件,在限制条件中,变量的取值范围必须是非负数。
线性规划运输问题
第四章 运输问题Chapter 4Transportation Problem§4.1 运输问题的定义设有同一种货物从m 个发地1,2,…,m 运往n 个收地1,2,…,n 。
第i 个发地的供应量(Supply )为s i (s i ≥0),第j 个收地的需求量(Demand )为d j (d j ≥0)。
每单位货物从发地i 运到收地j 的运价为c ij 。
求一个使总运费最小的运输方案。
我们假定从任一发地到任一收地都有道路通行。
如果总供应量等于总需求量,这样的运输问题称为供求平衡的运输问题。
我们先只考虑这一类问题。
图4.1.1是运输问题的网络表示形式。
运输问题也可以用线性规划表示。
设x ij 为从发地i 运往收地j 的运量,则总运费最小的线性规划问题如下页所示。
运输问题线性规划变量个数为nm 个,每个变量与运输网络的一条边对应,所有的变量都是非负的。
约束个数为m+n 个,全部为等式约束。
前m 个约束是发地的供应量约束,后n 个约束是收地的需求量约束。
运输问题约束的特点是约束左边所有的系数都是0或1,而且每一列中恰有两个系数是1,其他都是0。
运输问题是一种线性规划问题,当然可以用第一章中的单纯形法求解。
但由于它有特殊的结构,因而有特殊的算法。
在本章中,我们将在单纯形法原理的基础上,根据运输问题的特点,给出特殊的算法。
图4.1x x x x x x x x x d x x x d x x x d x x x s x x x s x x x s x x x .t .s x c x c x c x c x c x c x c x c x c z min mn2m 1m n22221n11211n mnn 2n122m 221211m 2111m mn2m 1m 2n222211n11211mn mn 2m 2m 1m 1m n 2n 222222121n 1n 112121111≥=++=++=++=++=+++=++=+++++++++++++=在运输问题线性规划模型中,令X =(x 11,x 12,…,x 1n ,x 21,x 22,…,x 2n ,……,x m1,x m2,…,x mn )TC =(c 11,c 12,…,c 1n ,c 21,c 22,…,c 2n ,……,c m1,c m2,…,c mn )T A =[a 11,a 12,…,a 1n ,a 21,a 22,…,a 2n ,……,a m1,a m2,…,a mn ]T=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡行行n m 111111111111111111b =(s 1,s 2,…,s m ,d 1,d 2,…,d n )T则运输问题的线性规划可以写成:min z=C TX s.t. AX =b X ≥0其中A 矩阵的列向量a ij =e i +e m+je i 和e m+j 是m+n 维单位向量,元素1分别在在第i 个分量和第m+j 个分量的位置上。
运筹学中的运输问题例题
在运筹学中,运输问题是一类经典的线性规划问题,涉及将有限数量的货物从多个供应点运输到多个需求点,并且对应的成本最小化或者利润最大化。
以下是一个运输问题的例题:
假设有三个供应点A、B和C,和四个需求点X、Y、Z和W。
每个供应点都有一定数量的货物可供运输,每个需求点需要一定数量的货物。
给定的成本矩阵代表从每个供应点到每个需求点的运输成本。
供应点的供应量和需求点的需求量以及成本矩阵如下:
供应量:
A: 80单位
B: 70单位
C: 60单位
需求量:
X: 50单位
Y: 40单位
Z: 30单位
W: 70单位
成本矩阵:
X Y Z W
A 4 6 8 9
B 5 7 10 12
C 6 8 11 14
问题是如何将货物从供应点运输到需求点,以使总运输成本最小化。
在这个例题中,可以使用线性规划方法来解决运输问题,通过确定每个供应点向每个需求点运输的数量来最小化总成本。
解决该问题的线性规划模型可以表示为:
最小化ΣΣ(cost(i, j) * x(i, j))
i j
满足以下约束条件:
1. 每个供应点的供应量不能超过其可供应的数量:Σx(i, j) ≤供应点i的供应量, for each i
2. 每个需求点的需求量必须得到满足:Σx(i, j) ≥需求点j的需求量, for each j
3. x(i, j) ≥0, for each i, j
其中,x(i, j) 表示从供应点i到需求点j运输的货物数量,cost(i, j) 表示从供应点i到需求点j的运输成本。
通过求解该线性规划模型,我们可以获得最优的货物运输方案,以最小化总运输成本。
管理运筹学运输问题实验报告
管理运筹学运输问题实验报告一、实验目的通过研究和实践,掌握线性规划求解运输问题的基本模型和求解方法,了解运输问题在生产、物流和经济管理中的应用。
二、实验背景运输问题是管理运筹学中的一个重要问题,其主要目的是确定在不同生产或仓库的产量和销售点的需求之间如何进行运输,使得运输成本最小。
运输问题可以通过线性规划模型来解决。
三、实验内容1. 根据实验数据,建立运输问题的线性规划模型。
2. 使用Excel中的“规划求解器”功能求解模型。
3. 对不同情况进行敏感性分析。
四、实验原理运输问题是一种典型的线性规划问题,其目的是求解一组描述生产和需要之间的运输方案,使得总运输费用最小。
运输问题的一般模型如下:min ∑∑CijXijs.t. ∑Xij = ai i = 1,2,...,m∑Xij = bj j = 1,2,...,nXij ≥ 0其中,Cij表示从i生产地到j销售点的运输成本;ai和bj分别表示第i个生产地和第j个销售点的产量和需求量;Xij表示从第i个生产地向第j个销售点运输的物品数量。
五、实验步骤1. 根据实验数据,建立运输问题的线性规划模型。
根据题目所给数据,我们可以列出线性规划模型:min Z =200X11+300X12+450X13+350X21+325X22+475X23+225X31+275X32+400X 33s.t. X11+X12+X13 = 600X21+X22+X23 = 750X31+X32+X33 = 550X11+X21+X31 = 550X12+X22+X32 = 600X13+X23+X33 = 450Xij ≥ 02. 使用Excel中的“规划求解器”功能求解模型。
在Excel中,选择“数据”选项卡中的“规划求解器”,输入线性规划的目标函数和约束条件,并设置求解参数,包括求解方法、求解精度、最大迭代次数等。
3. 对不同情况进行敏感性分析。
敏感度分析是指在有些条件发生变化时,线性规划模型的最优解会如何变化。
运筹学(第四版):第3章 运输问题
2.1 确定初始基可行解
第二步:从行或列差额中选出最大者,选择它所在行或列 中的最小元素。在表3-10中B2列是最大差额所在列。B2列 中最小元素为4,可确定A3的产品先供应B2的需要。得表311
销 地 B1 B2 B3 B4 产
加工厂
量
A1
7
A2
4
A3
6
9
销量 3 6 5 6
18
2.1 确定初始基可行解
等所示。
23
2.2 最优解的判别
从每一空格出发一定存在和可以找到唯一的闭回路。因(m+n-1)个数字 格(基变量)对应的系数向量是一个基。任一空格(非基变量)对应的系数 向量是这个基的线性组合。如Pij, i,j∈N可表示为 Pij ei em j ei emk emk el el ems ems eu eu em j (ei emk ) (el emk ) (el ems ) (eu ems ) (eu em j ) Pik Plk Pls Pus Puj
mn
mபைடு நூலகம்n z
cij xij
i1 j1
m
xij bj j 1, 2,, n
i=1 n
s.t. xij ai i 1, 2,, m
j1
xij
0
(3 1) (3 2)
4
第1节 运输问题的数学模型
这就是运输问题的数学模型。它包含m×n个变量,(m+n) 个约束方程,其系数矩阵的结构比较松散,且特殊。
在给出调运方案的计算表上,如表3-
销 地 B1 B2 B3 B4 产
13,从每一空格出发找一条闭回路。 加工厂
量
它是以某空格为起点。用水平或垂直
A1
运用线性规划对运输问题进行研究运输问题在企业管理方面的应用
运用线性规划对运输问题进行研究运输问题在企业管理方面的应用一、本文概述随着全球化的推进和市场竞争的日益激烈,运输问题在企业管理中扮演着越来越重要的角色。
如何有效地进行物资运输、降低成本、提高效率,成为了企业运营中必须面对和解决的问题。
线性规划作为一种数学优化技术,为运输问题的研究和解决提供了有力的工具。
本文旨在探讨线性规划在运输问题中的应用,以及它在企业管理中的实际作用。
本文将首先介绍线性规划的基本概念、原理及其在运输问题中的应用原理。
接着,通过具体案例,分析线性规划在运输问题中的实际应用,包括如何建立运输问题的数学模型、如何运用线性规划求解最优运输方案等。
本文还将探讨线性规划在企业管理中的其他应用,如资源分配、生产计划等。
本文将总结线性规划在运输问题和企业管理中的应用效果,并展望未来的发展趋势。
通过本文的研究,我们期望能够帮助企业更好地理解和应用线性规划,优化运输方案,提高运营效率,从而在激烈的市场竞争中获得优势。
也希望本文能为相关领域的研究人员提供参考,推动线性规划在运输问题和企业管理领域的研究和发展。
二、线性规划理论基础线性规划是一种数学方法,用于解决具有线性约束和线性目标函数的优化问题。
它广泛应用于各种领域,包括运输问题。
在企业管理中,线性规划尤其适用于资源分配、生产调度和物流优化等问题。
线性规划问题的基本形式可以描述为:在给定的线性约束条件下,最大化或最小化一个线性目标函数。
这些约束条件和目标函数都是由决策变量的线性组合构成的。
决策变量是在问题中需要优化的变量,例如运输量、生产量等。
在运输问题中,线性规划可以用于优化运输成本、运输时间和运输路线等。
例如,假设一个企业需要将其产品从多个工厂运输到多个销售点,每个工厂和销售点之间的运输成本可能不同。
通过线性规划,企业可以找出一种运输方案,使得总运输成本最低,同时满足各种约束条件,如每个工厂的生产能力、每个销售点的需求量等。
线性规划的理论基础包括线性代数、凸分析和优化理论等。
运筹学运输问题
销地 产地
A1 A2 A3
销量
销地 产地
A1 A2 A3 两最小 ① 元素 ② 之差 ③
④ ⑤
Table3 产销平衡表
B1
B2
B3
5
3 6
3
6
5
Table4 单位运价表
B1
B2
B3
B4
3
11
3
10
1
9
2
8
7
4
10
5
2
5
1
3
2
1
3
2
1
2
1
2
2
B4 产 量
2
7
1
4
3
9
6
两最小元素之差 ①②③④⑤ 0 0 070 1 1 1 60 12
❖矩阵的元素均为1或0;
❖ 每一列只有两个元素为1,其余元素均为0;
❖ 列向量Pij =(0,…,0,1,,…,0,1,0,…0)T,其 中两个元素1分别处于第i行和第m+j行,ei+em+j。
❖ 将该矩阵分块,特点是:前m行构成m个m×n 阶矩阵,而且第k个矩阵只有第k行元素全为1, 其余元素全为0(k=1,…,m);后n行构成m个 n阶单位阵。
0
2
A2
2
A3
9
B3
B4
1 12
注意:有时在闭回路调整中,在需要减少运量的地 方有两个以上相等的最小数。这样调整时在原先空格 处填上这个最小数,而有两个最小数的地方成了空格。 此时只需把其中之一变为空格,其余均补添0,使方案 中由数字格仍为m+n-1。(将为0的格当数字格看待)
2、位势法
❖ 闭回路法需要求每一个空格的检验数,这对 于大型的运输问题来说显得非常复杂。
数学建模_线性规划_运输问题lingo程序
X15 20.00000 0.000000
X16 0.000000 5.000000
X21 0.000000 7.000000
X22 0.000000 2.000000
X23 0.000000 17.00000
X24 0.000000 6.000000
X25 10.00000 0.000000
2 0.000000 -2.000000
3 0.000000 -6.000000
4 0.000000 -5.000000
5 0.000000 -1.000000
6 0.000000 0.000000
7 0.000000 -6.000000
8 0.000000 -4.000000
9 0.000000 -7.000000
MinZ=20x11+15x12+16x13+5x14+4x15+7x16+17x21+15x22+33x23+12x24+8x25+6x26+9x31+12x32+18x33+16x34+30x35+13x36+12x41+8x42+11x43+27x44+19x45+14x46+7x52+10x53+21x54+10x55+32x56+6x64+11x65+13x66
运输点1接收点1运输点23020接收点2运输点33040接收点3运输点41020接收点4运输点520接收点540运输点6接收点6这样的方案费用最小为1620
线性规划在物流运输中的最优路径规划分析
线性规划在物流运输中的最优路径规划分析物流运输是现代社会中必不可少的环节,而最优路径规划是物流运输过程中关键的决策问题。
线性规划作为一种常用的数学工具,可以有效解决最优路径规划问题。
本文将探讨线性规划在物流运输中的最优路径规划分析。
首先,我们需要了解线性规划的基本概念和原理。
线性规划是一种数学优化方法,通过建立数学模型,将问题转化为目标函数和约束条件的线性组合。
目标函数表示需要优化的目标,约束条件则表示问题的限制条件。
线性规划的目标是找到使目标函数最优的变量取值。
在最优路径规划中,目标函数通常是最小化总运输成本或最大化运输效率,约束条件包括运输距离、车辆容量、时间限制等。
其次,我们将介绍线性规划在物流运输中最优路径规划的具体应用。
首先,我们需要建立一个数学模型来描述问题。
模型中的变量可以是路径、车辆、运输量等。
然后,根据问题描述,我们确定目标函数和约束条件。
例如,在最小化总运输成本的情况下,目标函数为各个路径的运输成本的总和。
约束条件可以包括每个路径的运输量上限,车辆运输容量上限以及时间限制等。
接下来,我们需要利用线性规划求解器来求解最优路径规划问题。
线性规划求解器是一种计算机软件,可以自动计算出满足约束条件的最优解。
通过输入数学模型和相关参数,线性规划求解器可以快速计算出最优路径规划解决方案。
在计算过程中,求解器会考虑目标函数和约束条件,通过不断调整变量的取值来优化目标函数。
最终,求解器会给出最优解以及对应的运输方案,包括路径、车辆分配和运输量。
最后,我们需要对最优路径规划结果进行分析和评价。
通过比较不同方案的运输成本、运输效率和可行性等指标,我们可以评估每个方案的优劣。
同时,我们也需要考虑实际情况中的其他因素,如道路状况、交通流量、货物特性等。
这些因素会对最优路径规划产生影响,因此在分析和评价过程中需要综合考虑。
综上所述,线性规划在物流运输中的最优路径规划分析具有重要的应用价值。
通过建立数学模型、确定目标函数和约束条件、利用线性规划求解器以及分析和评价结果等步骤,可以得到满足运输成本和效率要求的最优路径规划方案。
线性规划算法在运输问题中的应用
线性规划算法在运输问题中的应用1.前言线性规划是优化问题中的经典方法,它可以求解各种约束条件下的最优解,具有广泛的应用领域,其中之一就是在运输问题中。
本篇文章将会介绍线性规划算法在运输问题中的应用。
2.运输问题的概述运输问题指的是在不同生产地到不同销售地之间物资的转运方案问题。
一般情况下,都是要求在一定情况下,物资的总运输成本最低,因此这个问题就可以转化为一个线性规划问题。
我们可以用各种算法来求解这个线性规划问题,例如单纯形法、对偶单纯形法、内点法等。
3.运输问题的建模要把运输问题转化为线性规划问题,首先要建立一个合适的模型。
通常我们会假设存在 m 个生产地和 n 个销售地,将其分别标记为 i 和 j(i=1, 2, …, m, j=1, 2, …, n)。
同时,我们还需要知道每个生产地的产量(a_i)、每个销售地的销售需求(b_j)和每个单位物资的运输成本(c_ij)。
假设我们还有一个变量,表示从第 i 个生产地到第 j 个销售地所转移的物资量为x_ij,则我们可以设计如下的线性规划模型:min ∑i=1m∑j=1nc_ijx_ijs.t. ∑j=1nb_jx_ij = a_i, i = 1, 2, …, m∑i=1ma_ix_ij = b_j, j = 1, 2, …, nx_ij ≥ 0, i = 1, 2, …, m, j = 1, 2, …, n其中,第一个约束条件表达的是每个生产地的产量必须全部转移到销售地;第二个约束条件表达的是每个销售地需要满足的需求必须从生产地得到满足;第三个约束条件表达的是转移的物资量必须非负。
我们需要通过求解上述线性规划问题来确定每个变量的取值以及满足目标函数的最小值。
4.应用实例在现实生活中,许多企业都会面临着运输问题。
例如,一些工业公司需要从不同的原材料生产地将材料转移到不同的生产线上,然后将成品运输到各个销售地点。
在这个过程中,经常需要决策如何分配货物,选择哪些物流线路等问题。
运输问题中线性规划法的运用
运输问题中线性规划法的运用我国经济市场的开放,在很大程度上促进了交易活动的进行,这也意味着运输工作压力的进一步加大。
所以,为了更好地认识这一行情,本文将对线性规划在运输问题中的运用做出详尽的说明,以期能够为运输事业献一份力。
在实质的运输领域,有很多常有的问题急于被解决,经过频频的实践,发现以计算机作为载体的线性规划在运输问题中发挥了优秀的作用。
一、线性规划简介线性规划是数学中的一个重要部分,拥有实质应意图义,将现实中的问题记录,而后在成立必定的数学模型,使得某项指标获取最优化。
线性规划设计拥有必定的理论基础,主假如指,在某一要求下,从众多方案中找寻最优的方案。
在线性规划中,主要有拘束条件、数学目标函数、线性关系等几点元素,此中,拘束条件能够是等式,也能够是不等式,所谓的目标函数就是在拘束条件下获得的最值。
线性规划是运筹学中的重要构成部分,常被用于经济经营管理问题,在现代化的管理模式下拥有宽泛的实质意义,影响现代管理的最后决议。
常有的应用领域为生产制造、物流运输、经济规划、科学研究等方面,而且在这些领域都发挥了优秀的作用。
二、线性规划在运输问题中的运用背景剖析依据线性规划在运输问题中的实质运用状况,能够发现对其造成影响的主要有以下两点背景:市场开放惹起的交易活动增添以及煤炭资源资源散布不均惹起的煤炭运输屡次。
交易活动在现代全世界化背景下正在逐渐增添,在这一方面主要阐述网上交易和实质交易。
跟着网络覆盖面积的扩大,计算机普及率的提升,愈来愈多的人选择了进行网上交易,只要要经过网络就能够完成目的。
在网上交易的过程中,会有大批的物质需要进行运输,这就为运输事业创建了优秀的发展背景。
此外,就是实质交易,实质交易也是需要运输的,一般是之间的交易,对大批的物质进行交易。
这些促进了物流家产的发展,而在物流家产中,存在大批的相关规划的问题,依据规划能够很好地降低运输成本、提升运输质量。
不论是公司仍是个人都希望自己能够获取最大的收益,减少输出、消耗,在这一方面,就一定要对物质的运输方案进行合理的规划,事实上,在物质运输上,一般都会提早对运输方案进行规划,以期能够追求到最正确解决方案。
线性规划在运输问题中的应用
线性规划在运输问题中的应用一、引言线性规划是一种优化问题解决方法,应用广泛,特别是在生产和运输领域。
在运输问题中,线性规划可以用来最小化运输成本或最大化运输效益。
本文将探讨在运输问题中如何应用线性规划。
二、运输问题的定义运输问题是指在多个产地和多个销地之间运输商品的问题。
在一个运输问题中,首先需要确定每个产地和销地之间的运输费用,其次需要确定每个销地需要的商品数量和每个产地可供应的商品数量。
最终的目标是以最小的运输成本满足所有销售要求。
三、线性规划基础在运输问题中,线性规划可以用来最小化运输成本或最大化运输效益。
线性规划的目标是最小化或最大化一个线性函数,该函数的变量受到一组线性等式和不等式的限制。
线性规划的一般形式如下:最小值:c_1x_1 + c_2x_2 + ... + c_nx_n条件:a_{11}x_1 + a_{12}x_2 + ... + a_{1n}x_n ≤ b_1a_{21}x_1 + a_{22}x_2 + ... + a_{2n}x_n ≤ b_2 · ·· ·· ·a_{m1}x_1 + a_{m2}x_2 + ... + a_{mn}x_n ≤ b_m 其中,x1,x2,...,xn是变量;c1,c2,...,cn是线性函数的系数;b1,b2,...,bm是不等式的约束条件;a11,a21,...,amn是系数矩阵。
确定这些系数矩阵可以从运输问题的定义中得出。
四、线性规划在运输问题中的应用1. 单位运输费用法单位运输费用法是解决运输问题的一种简单方法。
这种方法的基本思路是计算每个产地和销地之间的单位运输费用,然后将费用乘以需要运输的商品数量得出总费用。
这种方法没有考虑到不同销地的供求关系,也没有考虑到生产和销售的实际情况。
2. 广义网络法广义网络法是一种用图表达模型的线性规划方法,它可以解决多个销地和多个产地之间的运输问题。
线性规划算法在物流运输中的应用
线性规划算法在物流运输中的应用导语:物流运输是现代社会中不可或缺的重要环节,它涉及到从原材料的采购到产品的送达的整个过程。
如何高效地组织物流运输是一个复杂的问题,而线性规划算法成为解决这个问题的一种有效工具。
1. 线性规划算法的基本原理线性规划算法是一种通过线性关系来求解最优值的方法。
在物流运输中,我们可以将运输问题抽象为一组线性方程,其中目标函数代表着我们希望最小化或最大化的目标,约束条件则反映了实际运输中的各种限制。
通过求解这组方程,我们可以得到最优的运输方案。
2. 库存管理优化问题在物流运输中,库存管理是一个重要的环节。
合理的库存管理能够最大限度地减少库存占用和资金压力,同时确保及时供货。
线性规划算法可以用来优化库存管理的决策。
我们可以通过建立库存平衡方程,将库存水平与需求和供应之间的关系相结合,利用线性规划算法求解最佳的库存水平和订货量。
3. 资源分配问题在物流运输中,资源分配是一个难题。
资源包括人力、车辆和货物等。
如何合理分配这些资源,确保物流运输的顺利进行,是一个复杂而困难的问题。
线性规划算法可以帮助我们找到最佳的资源分配方案。
我们可以将各个运输环节抽象为一组线性方程,通过求解这组方程得到最优的资源分配方案。
4. 路线优化问题在物流运输中,路线优化是一个常见的问题。
如何选择最短的路线,能够有效地节约时间和成本。
线性规划算法可以用来解决路线优化问题。
我们可以将不同路线的长度、成本等因素抽象为一组线性方程,通过求解这组方程找到最优的路线。
5. 运输成本最小化问题在物流运输中,运输成本是一个重要的指标。
线性规划算法可以用来最小化运输成本。
我们可以将不同路径、不同运输方式的成本抽象为一组线性方程,通过求解这组方程找到最低的成本方案。
总结:线性规划算法在物流运输中具有重要的应用价值。
它可以帮助我们解决库存管理、资源分配、路线优化和运输成本最小化等问题。
合理运用线性规划算法,能够使物流运输更加高效和经济,进一步推动物流行业的发展。
线性规划模型在运输问题中的应用分析
线性规划模型在运输问题中的应用分析随着全球经济一体化进程的加快,各国经济间的联系日益紧密,物流运输也变得越来越重要。
在大量物流运输问题中,解决物流损失、成本分配等问题是最为关键的。
而运输问题通常可以被视为线性规划模型的一种,线性规划模型在运输问题中的应用也越来越受到人们的重视。
一. 运输问题的例子举一个简单的例子来说明运输问题。
假设A、B、C、D四个城市分别有工厂、仓库和销售点,且有以下数据:每个工厂生产的产品数量、仓库容量、销售点需要的产品数量、从一点到另一点的运输成本。
现在需要确定应该从哪些工厂生产哪些产品、应该从哪个工厂运送到哪个仓库、从哪个仓库运往哪个销售点、以及每个运输路径运输的数量等问题。
二. 运输问题的特点运输问题的特点在于:一个A城市的工厂能够生产的产品也可以被B、C、D城市的销售点使用,一个仓库也可以从多个工厂和向多个销售点运输货物。
这种“源-汇”模式的数据结构称为运输网络。
而线性规划模型正好可以处理这种模型,它使用高效的算法寻找最佳运输方案,从而最大程度地降低成本和货物的损失。
三. 模型的基本要素在解决运输问题时,需要建立一个线性规划模型。
它包括以下基本要素:1. 决策变量决策变量是需要最终确定的,例如面对这种运输问题,决策变量可以是每个工厂、仓库和销售点的生产、储存和销售数量等。
2. 目标函数目标函数是要最小化的总成本、总损失等等。
3. 约束条件约束条件是必须满足的等式或不等式,例如每个工厂生产的产品数量应该大于等于零,每个销售点的需求量应该小于等于该点的能力。
4. 非负条件决策变量必须满足非负条件,例如每个工厂、仓库和销售点的数量应该大于等于零。
四. 模型求解线性规划模型的目标是在约束条件下,最优化目标函数。
求解过程中需要使用线性规划算法,这些算法通常都是利用单纯形法、内点法等,来建立单个目标函数的等式或不等式的优化模型。
五. 结论在现代物流运输中,运输问题是一种常见的问题,线性规划模型正好可以处理这种问题。
线性规划在运输问题中的应用
线性规划在运输问题中的应用一、介绍线性规划是优化方法中的一种常见方法,它主要是指寻求在满足一系列约束条件的情况下最大限度地提高某种目标函数的值。
在对各种运输问题进行建模时,线性规划也广泛应用。
在本文中,我们将着重探讨线性规划在运输问题中的应用。
二、定义运输问题在了解线性规划如何应用于运输问题之前,我们需要了解运输问题是什么。
运输问题一般涉及将商品从一个地方运送到另一个地方,并需要最小化或最大化成本或利润等目标。
该问题可以表示为一个线性规划模型,其中各种变量和约束条件可以很好地描述该问题。
三、线性规划模型对于一个标准的运输问题,我们所需要的是一个线性规划模型。
根据这个模型,我们可以了解如何在运输问题中使用线性规划。
如果我们将一个运输问题表示为线性规划模型,我们可以得到以下组成部分:1. 目标函数:可以是最小化或最大化。
2. 变量:这是我们需要确定的变量,例如商品的数量,货物的运输费用等。
3. 约束条件:这些是约束条件,需要满足的条件,例如运输货物的容量限制,客户需求等。
4. 非负约束:这是一个常数,它有助于确保变量始终为正。
通过深入分析运输问题,我们可以确保我们将所有变量和约束条件插入正确的目标函数。
在这里,目标函数是最小化或最大化,而变量和约束条件则会影响该函数的结果。
四、线性规划解决运输问题通过了解运输问题的不同参数,我们可以使用线性规划快速解决运输问题。
我们可以运用简单的算法来求解问题,包括单纯形法、内点法等。
例如,在运输问题中,我们经常利用单纯形法来确定目标函数的最优解。
通过单纯形法,我们可以找到目标函数的最佳解,并确定每个变量的最佳值。
然后,我们可以使用这些值来确定问题的解决方案,以实现最小化或最大化我们的目标函数。
五、实际应用线性规划在运输问题中的实际应用是广泛的。
例如,在制造业中,线性规划可用于优化生产线,减少运输成本,以及减少生产时间,提高生产效率等方面中。
类似地,在供应链管理方面,线性规划是一个重要的工具,可以用来优化存储、运输,以及供应等方面的成本。
线性规划算法在物流问题中的应用研究
线性规划算法在物流问题中的应用研究随着物流业的发展,物流问题的复杂度越来越高,需要运用一些现代算法来降低成本、提高效率以及减少误差。
其中,线性规划算法是一种重要的算法,可以在很多问题中应用。
本文将探讨线性规划算法在物流问题中的应用研究。
一、什么是线性规划算法?线性规划算法是一种在约束下求取最优解的数学建模方法,被广泛应用于商业、工程、经济等领域。
线性规划的一般形式为:max c^Txs.t. Ax <= b又称线性优化问题,其中c是目标函数,x是变量向量,A是系数矩阵,b是约束条件。
在满足约束条件下,目标是最小化或最大化目标函数。
线性规划算法能够优化一些常见的问题,如货车运输问题、资源分配问题等。
二、线性规划算法在物流问题中的应用1. 货车运输问题货车运输问题是指如何在确定的需求和产量之间选择货车运输方案,以最小化运输成本或时间。
这个问题可以用线性规划算法进行求解。
例如,在运输咖啡豆的过程中,用线性规划算法可以确定哪些咖啡豆应该被放在哪些车上,如何最小化运输成本或时间。
这需要在选择不同的路线和车辆时考虑多种因素,如交通状况、卸货时间、运输时间等。
2. 资源分配问题资源分配问题是指如何在资源有限的情况下,如何最大化资源的利用率和效率。
线性规划算法可以帮助解决这个问题。
在物流业中,资源分配问题可以表现为如何将不同的车辆和司机分配到不同的任务中去,以最大化任务完成率和效率。
这个问题也可以用线性规划算法求解,以最大化资源的利用率。
3. 仓库定位问题仓库定位问题是指如何选择最合适的仓库位置以满足客户的需求。
这个问题可以用线性规划算法进行求解。
例如,在开设新的仓库时,用线性规划算法可以确定最佳位置,以便尽可能地满足客户的需求,同时最小化开支和运营成本。
这需要考虑多种因素,如距离、交通、租金和设施等。
三、总结线性规划算法是物流问题问题的有效解决方案,能够最大化资源的利用率,降低成本和提高效率。
虽然线性规划算法并不适用于所有问题,但在许多物流问题中,线性规划算法是一种有效的解决方案。
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i1
j 1
ai 0, bj 0, xij 0(i 1,2,, m, j 1,2,, n 1)
产销不平衡运输问题的转化
5.1 运
(2)产量大于销量的运输问题
输 这时可增加一个设想的发点Am+1,发出量为
问 题
n
m
am1 bj ai
j 1
i 1
的 数
并令该发点到收点Bj的运价Cm+1.j=0(j=1,2,…,n), 同样可将不平衡的运输问题转化为平衡的运输问题。
5.1
运 输
由于总量大于总销量,所以多余物资应储存在产地。 社某产地Ai的多余存储量为xi,n+1,于是运输问题的约束 条件方程组为:
问
n1
n
题
xij
x x a ij
i , n 1
i (i 1,2,, m)
的
j 1
j 1
数
m
学
xij bj
( j 1,2,, n)
模
i 1
型
则
m
m
n
xi,n1 ai bi bn1
模
费为S,总产量=总销量。那么这个运输问题
型
的数学模型是:
5.1 运 输 问 题 的 数 学 模 型
产销平衡的运输问题
运输问题的数学模型是:
产销平衡表
产地 销地 1 2 …
n
1
x11 x12
…
x1n
2
x21 x22
…
x2n
m
xm1 xm2
…
xmn
销量bi
b1
b2 …
bn
单位运价表
产地 销地 1
2
…
主讲人: 制 作:
2004年5月
第五章 运输问题
导
在处理产、供、销的经济活动中,
会经常遇到物资调拨的运输问题。如粮
棉油、煤炭、钢铁、水泥、化肥、木材
等物资要由若干个产地调运到若干个销
言
售地。问题是,怎样制定合理的调用方
案才能使总运输费用最少?本章将专门
讨论这类特殊形式的线性规划问题。
5.1 运 输 问 题 的 数 学 模 型
学
究这样一类运输问题:
模
型
产销平衡的运输问题
5.1
运
输
设有某种物资要从m个产地(或称发点)
问
Ai(i=1,2,…,m)运往n个销地(或称收点)Bj(j=1,
题
2,…n) ,Ai的产量为ai,Bj的销量为bj,把Ai运
的
到Bj的单位运价设为cij,问怎样编制调运方
数
案才能使总运费最少?
学
假设从Ai运到Bj的物资数量为xij,总运
学
如无特别说明,本章仅限于对平衡问题的运输问题求解的讨
模
论。
型
同一般的线性规划问题一样,运输问题的最优解也一定能在
它的基本可行解中找到。由于运输问题(5.2)的约束系数矩阵
A的前m行之和恰好等于后n行之和,即矩阵A的行向量组线性
相关,因此A的秩必小于m+n.
产销不平衡运输问题的转化
5.1
运
输
问
题
的 数
i 1
i 1
j 1
产销不平衡运输问题的转化
5.1 运 输 问 题 的 数 学 模 型
令 ci,n1 0(i 1,2,, m)
可将不平衡的运输问题(5.3)化为如下的平衡运输问题
m n1
min S
cij xij
i1 j1
n1
xij
ai
j 1
m
s.t i1
xij
bj
m
n 1
ai bj
根据以上讨论可知,运输问题(5.2)的基矩阵应由m+n-1个线 性无关的列向量组成,这些列向量是约束方程Ax=b中去掉多余方程 后剩下的m+n-1个方程的系数列向量,因此在研究运输问题的基时 只要在A中找到m+n-1个线性无关的系数列向量就可以了。 运输问题中的约束方程和变量个数一般比较多。例如m=25,n=500 时,就有525个约束方程和12500个变量,这样的问题即使使用电子 计算机求解也很困难。但根据运输问题具有的特殊结构,有专门为 其设计的求解方法,这里不作介绍。对小规模的运输问题的求解, 可通过表上作业法和图上作业法去完成。
1 00 0 00 0 10 0 00
学
0 01 1 11
模
0 0 0 1 0 0 1 0
型
0 00 0 10
0 00 0 01
5.1 运 输 问 题 的 数 学 模 型
产销不平衡运输问题的转化
因此秩(A)=m+n-1。同样可得A的增广矩阵 A=(a,b)的秩也 等于m+n-1。所以(5.2)式的m+n个等式约束中有一个是多余的, 于是增广矩阵 A的任意一行都可用其余m+n-1行线性表出。这样,运 输问题(5.2)中去掉任一个等式约束后就成为标准形式的线性规划 问题,便可用单纯形或对偶单纯形方法求解。
单位:元/t
门市部
加工厂
B1
B2
B3
B4
A1
3
11
3
10
A2
1
9
2
8
A3
7
4
10
3
问:该食品公司应如何调运,在满足各部门销售的情况下, 使总的运费支出为最少?
产销平衡的运输问题
5.1
运
输
问
无论全国或一个地区,在各种生产或生活物
题
资调运中都可以提出入上述问题类似的例子。
的
数
现在把问题概括一下,在线性规划中我们研
5.1 运 输 问 题 的 数 学 模 型
产销平衡的运输问题
其矩阵形式为 min S CX
s.t.XAX0,bb 0
1 1 1 0 0 0
0
00
1
11
A
0 1
00 00
0 1
00 00
0
10
0
10
0
01
0
01
0 0 0
0
0
0
m行
1
1
1
n
1
c11 c12
…
c1n
2
c21 c22
…
c2n
m
cm1 cm2
…
cmn
产量ai
a1 a2
am
产销平衡的运输问题
5.1
运输问题的数学模型是:
运
nm
输
min S
cij xij
问
j1 i1
题 的
n
xij ai
j1
数
m
学
s.t i1
xij
bj
模
m
n
型
ai bj
i1
j 1
ai 0, bj 0, xij 0(i 1,2,, m, j 1,2,, n)
5.1
m
n
运 (1)产量大于销量的情形 ai的数学模型是
题 的
mn
min S
cij xij
i1 j1
数
学
n
xij ai
模
j1
型
s.t. m xij bj
i1
ai 0,bj 0, xij 0(i 1,2,, m, j 1,2,, n)
产销不平衡运输问题的转化
1 0 0
0
1
0
0
0
1
n行
C=(c11,c12,…,c1n,c21,c22,c2n,…,cm1,cm2,…cmn) B=(a1,a2,…,am,b1,b2,…bn)T X =(x11,x12,…,x1n,x21,x22,x2n,…,xm1,xm2,…xmn)T
产销不平衡运输问题的转化
产销平衡的运输问题
例 某食品公司经销的主要商品之一是糖果,它下面设有三个加 工厂。某个的产量分别为A1—7t, A2—4t, A3—9t该公司把这 些糖果分别运往四个地区的门市部销售,各地区每天的销售量为: B1—3t, B2—6t, B3—5t, B4—6t 。已知从各个加工厂到各销 售部门每吨的运价见下表: