數學建模案例分析 最優化方法建模1引言

2022-03-16 14:16:15 字數 721 閱讀 1314

1)其中是第個施工點與第料場之間的距離。

2)(1),(2)給出了這個模型的目標函式,模型的約束條件有三個:

一是保證各施工點的需求量,即

3)二是不超出各料場的最大容量,即

4)三是對的自然要求

5)綜上,這個模型概括為在條件(3)~(5)下求和,使由(1),(2)給出的目標函式最小。

一般地說,這一類優化模型可以表達成如下的形式:6)7

這裡是維向量,是維空間的乙個集合,是元函式,(subject to)是(受約束於)的意思。當然,(求極小)也可改為(求極大)。具體地說,相當於上例中的和,由(1)、(2)式給出,由(3)~(5)確定。

學過多元微積分的人一眼就可看出,這是多元函式的條件極值問題,它早已在微積分學中研究過,不妨稱那裡給出的解法是古典方法。不幸的是,大多數實際問題歸結出的優化模型很難用古典方法求解,這是因為:

1、古典方法通常只能處理和比較簡單的情形,通常是求出解析解,而實際問題中的和比較繁雜,一般難以得到解析解。

2、古典方法通常只能處理很小的情形,而實際問題中往往很大,如幾十到幾萬。比較有效的求解這類優化模型的方法屬於20世紀中葉出現的運籌學的乙個重要分支——數學規劃。它主要包括:

線性規劃(lp)、非線性規劃(nlp)、整數規劃(ip)、動態規劃(dp)、多目標規劃等。許多介紹運籌學或優化演算法的教材或專著,都以這些規劃劃分章節,分別講述它們的解法,而這裡我們則以實際問題分類,著重討論怎樣建立它們的數學模型,在附錄中給出用軟體的解法。

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