第七章 目标规划 §1 目标规划的提出 线性规划问题是讨论一个给定的线性目标函数在一组线性约束条件下的最大值或最小 值问题。对于一个实际问题，管理科学者根据管理层决策目标的要求，首先确定一个目标函数以衡量不同决策的优劣，且根据实际问题中的资源、资金和环境等因素对决策的限制提出相应的约束条件以建立线性规划模型；然后用计算机软件求出最优方案并作灵敏度分析以供管理层决策之用。而在一些问题中，决策目标往往不只一个，且模型中有可能存在一些互相矛盾的约束条件的情况，用已有的线性规划的理论和方法无法解决这些问题。因此，1961年美国学者查恩斯（A.Charnes ）和库柏（W.W.Coopor ）提出了目标规划的概念与数学模型，以解决经济管理中的多目标决策问题。 我们将通过几个例子来说明在实际应用中线性规划存在一系列的局限性。 例1 某厂生产A 、B 两种产品每件所需的劳动力分别为4个人工和6个人工，所需设备的单位台时均为1。已知该厂有10个单位机器台时提供制造这两种产品，并且至少能提供70个人工。又，A 、B 产品的利润，每件分别为300元和500元。试问：该厂各应生产多少件A 、B 产品，才能使其利润值最大？ 解 设该厂能生产A 、B 产品的数量分别为12,x x 件，则有 12 1212max 30050010 ..46700, 1,2.j z x x x x s t x x x j =+?+≤? +≥??≥=? 图解法求解如下： 由上图可得，满足约束条件的可行解集为?，即机时约束和人工约束之间产生矛盾，因而该问题无解。但在实际中，该厂要增加利润，不可能不生产A 、B 两种产品，而由线性规划模型无法为其找到一个合适的方案。 例2 某厂为进行生产需采购A 、B 两种原材料，单价分别为70元/公斤和50元/公斤。现要求购买资金不超过5000元，总购买量不少于80公斤，而A 原材料不少于20公斤。问如
习题四 4.1 分别用图解法和单纯形法求解下述目标规划问题 （1） min z ＝p 1（+1d ＋+2d ）＋p 2-3d st. －x 1＋ x 2＋ d －1－ d ＋ 1＝1 －0.5x 1＋ x 2＋ d － 2－d ＋ 2＝2 3x 1＋3x 2＋ d －3－ d ＋3＝50 x 1，x 2≥0；d －i ，d ＋i ≥0（i =1，2，3） （2） min z ＝p 1（2+1d ＋3+2d ）＋p 2-3d ＋p 3+4d st. x 1＋ x 2＋d －1－d ＋ 1 ＝10 x 1 ＋d －2－d ＋2 ＝4 5x 1＋3x 2＋d －3－d ＋3 ＝56 x 1＋ x 2＋d －4－d ＋4 ＝12 x 1，x 2≥0；d －i ，d ＋i ≥0（i =1， (4) 4.2 考虑下述目标规划问题 min z ＝p 1（d ＋1＋d ＋2）＋2p 2d －4＋p 2d －3＋p 3d －1 st. x 1 ＋d －1－d ＋1＝20 x 2＋d －2－d ＋2＝35 －5x 1＋3x 2＋d － 3－d ＋ 3＝220 x 1－x 2＋d －4－d ＋4＝60 x 1，x 2≥0；d －i ，d ＋i ≥0（i =1， (4) （1）求满意解； （2）当第二个约束右端项由35改为75时，求解的变化； （3）若增加一个新的目标约束：－4x 1＋x 2＋d －5－d ＋5＝8，该目标要求尽量达 到目标值，并列为第一优先级考虑，求解的变化； （4）若增加一个新的变量x 3，其系数列向量为（0，1，1，－1）T ，则满意解如何变化？ 4.3 一个小型的无线电广播台考虑如何最好地来安排音乐、新闻和商业节目时间。依据法律，该台每天允许广播12小时，其中商业节目用以赢利，每小时可收入250美元，新闻节目每小时需支出40美元，音乐节目每播一小时费用为17.50美元。法律规定，正常情况下商业节目只能占广播时间的20％，每小时至少安排5分钟新闻节目。问每天的广播节目该如何安排？优先级如下： P 1：满足法律规定要求； P 2：每天的纯收入最大。 试建立该问题的目标规划模型。
管理运筹学 ——管理科学方法谢家平 第一章 第一章 1. 建立线性规划问题要具备三要素：决策变量、约束条件、目标函数。决策变量（Decision Variable）是决策问题待 定的量值，取值一般为非负；约束条件（Constraint Conditions）是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制， 保障决策方案的可行性；目标函数（Objective Function）是决策者希望实现的目标，为决策变量的线性函数表达式， 有的目标要实现极大值，有的则要求极小值。 2.（1）设立决策变量； （2）确定极值化的单一线性目标函数； （3）线性的约束条件：考虑到能力制约，保证能力需求量不能突破有效供给量； （4）非负约束。 3.（1）唯一最优解：只有一个最优点 （2）多重最优解：无穷多个最优解 （3）无界解：可行域无界，目标值无限增大 （4）没有可行解：线性规划问题的可行域是空集 无界解和没有可行解时，可能是建模时有错。 4. 线性规划的标准形式为：目标函数极大化，约束条件为等式，右端常数项bi≥0 , 决策变量满足非负性。 如果加入的这个非负变量取值为非零的话，则说明该约束限定没有约束力，对企业来说不是紧缺资源，所以称为松弛变量；剩余变量取值为非零的话，则说明“≥”型约束的左边取值大于右边规划值，出现剩余量。 5. 可行解：满足约束条件AX =b,X≥0的解，称为可行解。 基可行解：满足非负性约束的基解，称为基可行解。 可行基：对应于基可行解的基，称为可行基。 最优解：使目标函数最优的可行解，称为最优解。 最优基：最优解对应的基矩阵，称为最优基。 6. 计算步骤： 第一步，确定初始基可行解。 第二步，最优性检验与解的判别。 第三步，进行基变换。 第四步，进行函数迭代。 判断方式： 唯一最优解：所有非基变量的检验数为负数，即σj< 0 无穷多最优解：若所有非基变量的检验数σj≤ 0 ，且存在某个非基变量xNk 的检验数σk= 0 ，让其进基，目标函数
四 川 大 学 网 络 教 育 学 院 模 拟 试 题（ A ） 《管理运筹学》 单选题（每题2分，共20分。） 1. 目标函数取极小（minZ ）的线性规划问题可以转化为目标函数取极大的线性规 划问题求解，原问题的目标函数值等于（ C ）。 A. maxZ B. max （-Z ） C. 2. 下列说法中正确的是（ B ）。 A.基本解一定是可行解 C.若B 是基，则B 一定是可逆D. -max （-Z ） D.-maxZ E.基本可行解的每个分量一定非负 非基变量的系数列向量一定是线性相关的3. 在线性规划模型中，没有非负约束的变量称为 （ D ） 4. 当满足最优解，且检验数为零的变量的个数大于基变量的个数时，可求得 5. 对偶单纯型法与标准单纯型法的主要区别是每次迭代的基变量都满足最优检验 但不完全满足 （ D ）。 6. 原问题的第I 个约束方程是“=”型，则对偶问题的变量 y i 是（B ）。 A.多余变量 E.自由变量 C.松弛变量 D.非负变量 7. 在运输方案中出现退化现象，是指数字格的数目 （ C ） 。 A. 等于 m+n B. 大于 m+n-1 C. 小于 m+n-1 D. 等于 m+n-1 8. 树T 的任意两个顶点间恰好有一条（ B ）。 A.边 E.初等链 C.欧拉圈 D.回路 9. 若G 中不存在流f 增流链，则f 为G 的（B ）。 A .最小流 B .最大流 C .最小费用流 D .无法确定 10. 对偶单纯型法与标准单纯型法的主要区别是每次迭代的基变量都满足最优检验 但不完全满足（ D ） A.等式约束 E. “W ”型约束 C. “》”型约束 D.非负约束 、多项选择题（每小题 4分，共 20 分） 1. 化一般规划模型为标准型时，可能引入的变量有 （ ） A .松弛变量 B .剩余变量 C .非负变量 D .非正变量 E .自由 变量 2. 图解法求解线性规划问题的主要过程有 （ ） D .选基本解 E .选最优解 3. 表上作业法中确定换出变量的过程有 （ ） A .判断检验数是否都非负 B .选最大检验数 C .确定换出变量 D .选最小检验数 E .确定换入变量 4. 求解约束 条件为型的线性规划、构造基本矩阵时，可用的变量有 （ ） A 人工变量 B .松弛变量 C. 负变量 D .剩余变量 E .稳态 变量 5．线性规划问题的主要特征有 （） A 目标是线性的 B ．约束是线性的 C ．求目标最大值 D.求目标最小值 E ．非线性 计算题（共 60 分） 1. 下列线性规划问题化为标准型。 （10 分） 多余变量 B .松弛变量 C .人工变量 D ?自由变量 A ）。 A.多重解 E.无解 C. 正则解 D.退化解 .等式约束 B “w”型约束 C .“》”约束 D ．非负约束 A .画出可行域 B .求出顶点坐标 C .求最优目标值
运筹学期末复习题 一、判断题： 1、任何线性规划一定有最优解。（） 2、若线性规划有最优解，则一定有基本最优解。（） 3、线性规划可行域无界，则具有无界解。（） 4、基本解对应的基是可行基。（） 5、在基本可行解中非基变量一定为零。（） 6、变量取0或1的规划是整数规划。（） 7、运输问题中应用位势法求得的检验数不唯一。（） 8、产地数为3，销地数为4的平衡运输中，变量组{X11，X13，X22，X33，X34}可作为一组基变量.（） 9、不平衡运输问题不一定有最优解。（） 10、m+n-1个变量构成基变量组的充要条件是它们不包含闭回路。（） 11、含有孤立点的变量组不包含有闭回路。（） 12、不包含任何闭回路的变量组必有孤立点。（） 13、产地个数为m销地个数为n的平衡运输问题的系数距阵为A，则有r(A)≤m+n-1（） 14、用一个常数k加到运价矩阵C的某列的所有元素上,则最优解不变。（） 15、匈牙利法是求解最小值分配问题的一种方法。（） 16、连通图G的部分树是取图G的点和G的所有边组成的树。（） 17、求最小树可用破圈法.（） 18、Dijkstra算法要求边的长度非负。（） 19、Floyd算法要求边的长度非负。（） 20、在最短路问题中，发点到收点的最短路长是唯一的。（） 21、连通图一定有支撑树。 （） 22、网络计划中的总工期等于各工序时间之和。
（） 23、网络计划中，总时差为0的工序称为关键工序。 （） 24、在网络图中，关键路线一定存在。 （） 25、紧前工序是前道工序。 （） 26、后续工序是紧后工序。 （） 27、虚工序是虚设的,不需要时间,费用和资源,并不表示任何关系的工序。 （） 28、动态规划是求解多阶段决策问题的一种思路，同时是一种算法。 （） 29、求最短路径的结果是唯一的。 （） 30、在不确定型决策中，最小机会损失准则比等可能性则保守性更强。 （） 31、决策树比决策矩阵更适于描述序列决策过程。 （） 32、在股票市场中，有的股东赚钱，有的股东赔钱，则赚钱的总金额与赔钱的总金额相等，因此称这一现象为零和现象。 （） 33、若矩阵对策A的某一行元素均大于0，则对应值大于0。 （） 34、矩阵对策中，如果最优解要求一个局中人采取纯策略，则另一局中人也必须采取纯策略。 （） 35、多阶段决策问题的最优解是唯一的。 （） 36、网络图中相邻的两个结点之间可以有两条弧。 （）
管理运筹学课程 实验报告 实验名称：造纸厂目标规划问题 实验者：普丁玲 实验日期：2012年5月21日 专业年级：10级工程管理 指导教师：许娟
目的与要求实验目的： 通过实验掌握以及实际问题建立线性规划模型的方法，并熟练运用运筹学软件求解线性规划问题，以及根据求解结果进行灵敏度分析。 实验要求： （1）根据所给出的实际问题，建立其相应的数学模型，并利用软件进行求解。 （2）通过对求解结果的分析研究，回答相应的问题。 背景资料某造纸厂成产一般类型纸张的利润为300元/吨，每吨纸产生的工业废水的处理费用为30元；生产某种特种纸张的利润为500元/吨，每吨特种纸产生的工业废水的处理费用为40元。该纸张造纸厂近期目标如下： 目标1：纸张利润不少于15万元； 目标2：工业废水的处理费用不超过1万元。 （1）设目标1的优先权为p1,目标2的优先权为p2，建立目标规划模型并用图解法求解。 （2）若目标2的优先权为p1,建立目标规划模型并求解，所得的解是否与（1）中的相同？ （3）若目标2的罚数权重为5，目标1的罚数权重为2，建立目标规划模型求解
数学模型 求解结果step 1 目标函数值为: 0 变量解相差值 ------- -------- -------- x1 0 0 x2 300 0 d1- 0 1 d1+ 0 0 d2- 0 0 d2+ 12000 0
step 2 目标函数值为: 12000 变量解相差值 ------- -------- -------- x1 0 6 x2 300 0 d1- 0 0 d1+ 0 .08 d2- 0 1 d2+ 12000 0 step 1 目标函数值为: 0 变量解相差值 ------- -------- -------- x1 0 0 x2 0 0 d1- 150000 0 d1+ 0 0 d2- 0 0 d2+ 0 1 step 2 目标函数值为: 150000 变量解相差值 ------- -------- -------- x1 0 75 x2 0 100 d1- 150000 0 d1+ 0 1 d2- 0 12.5 d2+ 0 0
第七章目标规划 §1 目标规划的提出 线性规划问题是讨论一个给定的线性目标函数在一组线性约束条件下的最大值或最小值问题。对于一个实际问题，管理科学者根据管理层决策目标的要求，首先确定一个目标函数以衡量不同决策的优劣，且根据实际问题中的资源、资金和环境等因素对决策的限制提出相应的约束条件以建立线性规划模型；然后用计算机软件求出最优方案并作灵敏度分析以供管理层决策之用。而在一些问题中，决策目标往往不只一个，且模型中有可能存在一些互相矛盾的约束条件的情况，用已有的线性规划的理论和方法无法解决这些问题。因此，1961年美国学者查恩斯（A.Charnes）和库柏（W.W.Coopor）提出了目标规划的概念与数学模型，以解决经济管理中的多目标决策问题。 我们将通过几个例子来说明在实际应用中线性规划存在一系列的局限性。 例1某厂生产A、B两种产品每件所需的劳动力分别为4个人工和6个人工，所需设备的单位台时均为1。已知该厂有10个单位机器台时提供制造这两种产品，并且至少能提供70个人工。又，A、B产品的利润，每件分别为300元和500元。试问：该厂各应生产多少件A、B产品，才能使其利润值最大？ 解设该厂能生产A、B产品的数量分别为 ,x x件，则有 12
12 1212max 30050010..4670 0, 1,2.j z x x x x s t x x x j =+?+≤?+≥??≥=? 图解法求解如下： 由上图可得，满足约束条件的可行解集为?，即机时约束和人工约束之间产生矛盾，因而该问题无解。但在实际中，该厂要增加利润，不可能不生产A 、B 两种产品，而由线性规划模型无法为其找到一个合适的方案。 例2 某厂为进行生产需采购A 、B 两种原材料，单价分别为70元/公斤和50元/公斤。现要求购买资金不超过5000元，总购买量不少于80公斤，而A 原材料不少于20公斤。问如何确定最好的采购方案（即花掉的资金最少，购买的总量最大）？ 解 这是一个含有两个目标的数学规划问题。设12,x x 分别为购买两种 原材料的公斤数，()112,f x x 为花掉的资金，()212,f x x 为购买的总量。建 立该问题的数学模型形式如下：
运筹学 线性规划基本性质
线形规划基本性质目录 线性规划（概论） 线性规划问题:生产计划问题 例1.1 生产计划问题（资源利用问题）例1.1生产计划问题分析 例1.1生产计划问题模型 例1.1生产计划问题表格描述 例1 .2 营养配餐问题 各种食物的营养成分表 各种食物的营养成分表（转置） 例1 .2 营养配餐问题求解 用于成功决策的实例 线形规划的一般模型:特点 线形规划的一般模型:数学模型线性规划问题隐含的假定 比例性假定 可加性假定 连续性假定 确定性假定 线形规划的图解法 线形规划解的可能结果 线形规划的标准形式1 线形规划的标准形式2 非标准型LP的标准化:目标函数 非标准型LP的标准化:约束函数1 非标准型LP的标准化:约束函数2 非标准型LP的标准化:决策变量 线形规划解的概念：可行解 线形规划解的概念：最优解 线形规划解的概念：基本解 线形规划解的概念：最优基本解 线形规划的应用模型 生产计划问题 生产计划问题：表格分析 生产计划问题：模型 产品配套问题 产品配套问题：工时分析 产品配套问题：配套分析 产品配套问题：模型 结束放映
线性规划（概论） 线形规划是研究解决有限资源最佳分配的运筹学方法，即如何对有限的资源做出最佳方式的调配和最有利的利用，以便最充分地发挥资源的效能去获得最佳经济效益。
线性规划问题:生产计划问题 1、如何合理使用有限的人力、物力和资 金，实现最好的经济效益。 2、如何合理使用有限的人力、物力和资 金，以达到最经济的方式，完成生产 计划的要求。
例1.1 生产计划问题（资源利用问题） 胜利家具厂生产桌子和椅子两种家具。桌子售价50元/张，椅子销售价格30元/把，生产桌子和椅子要求需要木工和油漆工两种工种。生产一张桌子需要木工4小时，油漆工2小时。生产一把椅子需要木工3小时，油漆工1小时。该厂每个月可用木工工时为120小时，油漆工工时为50小时。问该厂如何组织生产才能使每月的销售收入最大？
习题 4-1对每题结论进行判断，如果结论错误请改正。 （1）正偏差变量大于等于零，负偏差变量小于等于零。 （2）系统约束中最多含有一个正或负的偏差变量。 （3）目标约束一定是等式约束。 （4）一对正负偏差变量至少一个大于零。 （5）一对正负偏差变量至少一个等于零。 （6）要求至少到达目标值的目标函数是maxZ=d +。 （7）要求不超过目标值的目标函数是minZ= d +。 （8）超出目标的差值称为正偏差。 （9）未到达目标的差值称为负偏差。 4-2 现有一船舶的舱容为3万立方米、载重量为2万吨，准备装运每件均为1立方米的三种货物A 、B 、C ，三种货物的每件重量和单位运费收入见下表：考虑以下几个方面： 1、总运费收入不低于350万元；2、总货物重量不低于1.25万吨；3、A 货物运量恰好为0.5万吨；4、B 货物运量不少于0.2万吨；5、C 货物运量不少于0.2万吨。请建立目标规划模型。 4-3用图解法求解以下目标规划模型 ???????=≥=-++-=-++=-++++=+-+-+-+-- -+3,2,1;0,,,6 226210min 21332122211121332211i d d x x d d x x d d x x d d x x d p d p d p z i i 4-4已知目标规划问题 ???????=≥=-+-=-+-≤++=+-+-+---+2,1;0,,,632226)(min 212221112112 2111i d d x x d d x x d d x x x d p d d p z i i 试用单纯形法求其满意解，若有多个满意解求出其中两个。
习题四 4.1 分别用图解法和单纯形法求解下述目标规划问题 （1）min z ＝p1（＋）＋p2 st. －x1＋ x2＋ d－1－ d＋1＝1 －0.5x1＋ x2＋ d－2－d＋2＝2 3x1＋3x2＋ d－3－ d＋3＝50 x1，x2≥0；d－i，d＋i≥0（i =1，2，3） （2） min z ＝p1（2＋3）＋p2＋p3 st. x1＋ x2＋d－1－d＋1 ＝10 x1 ＋d－2－d＋2 ＝4 5x1＋3x2＋d－3－d＋3 ＝56 x1＋ x2＋d－4－d＋4 ＝12 x1，x2≥0；d－i，d＋i ≥0（i =1， (4) 4.2 考虑下述目标规划问题 min z ＝p1（d＋1＋d＋2）＋2p2d－4＋p2d－3＋p3d－1 st. x1 ＋d－1－d＋1＝20 x2＋d－2－d＋2＝35 －5x1＋3x2＋d－3－d＋3＝220 x1－x2＋d－4－d＋4＝60 x1，x2≥0；d－i，d＋i ≥0（i =1， (4) （1）求满意解； （2）当第二个约束右端项由35改为75时，求解的变化；
（3）若增加一个新的目标约束：－4x1＋x2＋d－5－d＋5＝8，该目标要求尽量达到目标值，并列为第一优先级考虑，求解的变化； （4）若增加一个新的变量x3，其系数列向量为（0，1，1，－1）T，则满意解如何变化？ 4.3 一个小型的无线电广播台考虑如何最好地来安排音乐、新闻和商业节目时间。依据法律，该台每天允许广播12小时，其中商业节目用以赢利，每小时可收入250美元，新闻节目每小时需支出40美元，音乐节目每播一小时费用为17.50美元。法律规定，正常情况下商业节目只能占广播时间的20％，每小时至少安排5分钟新闻节目。问每天的广播节目该如何安排？优先级如下： P1：满足法律规定要求； P2：每天的纯收入最大。 试建立该问题的目标规划模型。 4.4 某企业生产两种产品，产品Ⅰ售出后每件可获利10元，产品Ⅱ售出后每件可获利8元。生产每件产品Ⅰ需3小时的装配时间，每件产品Ⅱ需2小时装配时间。可用的装配时间共计为每周120小时，但允许加班。在加班时间内生产两种产品时，每件的获利分别降低1元。加班时间限定每周不超过40小时，企业希望总获利最大。试凭自己的经验确定优先结构，并建立该问题的目标规划模型。 4.5 某厂生产A、B两种型号的微型计算机产品。每种型号的微型计算机均需要经过两道工序I、II。已知每台微型计算机所需要的加工时间、销售利润及工厂每周最大加工能力的数据如下： A B每周最大加工能力 I 4 6 150 II 3 2 70 利润（元/台）300 450 工厂经营目标的期望值及优先级如下： P1：每周总利润不得低于10000元；
习题 6-1. 考虑下面的网络图，箭头上的数字代表相连两个节点之间的距离。 （1）用动态规划找出从节点1到节点10的最短路。 （2）从节点4到节点10的最短路呢？ 6-2. 从北京到上海的包机的剩余装载能力为2000kg ，某一运输公司现有4种货物需要从北京运输到上海。每种货物的单位、单位重量和单位运输费用如下表所示。 （1）用动态规划找出包机应该运输的每种货物的单位数。 （2）假设包机同意装载另一批货物，剩余装载能力降为1800kg ，计算结果会怎样变化？ 6-3. 假定有一个3阶段的过程，每一阶段的产量是需要做出决策的函数。使用数学符号，问题表述如下： Max ()()()332211d r d r d r ++ s.t. 1000321≤++d d d 每个阶段的决策变量和相应的返回值如下所示：
6-4. 某制造公司为一家汽车工厂提供发动机的部件，以下是3个月的生产计划的数据。 量是10单位，并且生产批量是10的倍数（例如，10,20或者30单位）。 6-5. 某物流公司雇佣了8名新员工，现决定如何把他们分配到4项作业上。公司给出了以下每项作业分配不同的作业人员的估计利润表。 (1) 用动态规划决定每项作业应该分配的新员工数目。 (2) 如果公司只雇佣了6名新员工，应该把这些员工分配给哪些作业？ 6-6. 一个锯木厂采购了一批20ft 长的原木，想要把这些原木切成更短的原木，然后把切后的小原木卖给制造公司。制造公司已经订购了一批4种尺寸的原木：l 1=3ft ，l 2=7ft ，l 3=11ft ，l 4=16ft 。锯木厂现在有2000个长度为20ft 的原木的库存，并希望有选择地裁截原木以最大化利润。假定锯木厂的订单是无限的，唯一的问题就是确定把现有原木裁成的类型以最大化利润。原木的利润如下表所示： 任何裁截类型的长度限制如下： 201173321≤++d d d 其中，i d 是长度为i l 的类型的裁截数目，4,3,2,1=i . （1）为这个问题建立动态规划模型，并使用模型解决问题。你需要设立哪些变量？状态变量有哪些？ （2）简要介绍如果总的长度l 被截成l 1，l 2，……l N 这样N 中长度的话，如果扩展现有模型以找到最优解？ 6-7. 一家港口公司建立了良好的管理训练计划，希望每一个员工完成一个4阶段的作业。但是在训练计划的每个阶段，员工都会被分配一系列艰难的作业。以下是训练计划的每个阶段员工可能被分派的作业和任务估计完成时间。 次级阶段的作业取决于其先前的作业。例如，在阶段1接受作业A 的员工在阶段2只能接受作业F 或者作业G ——即每一项作业都存在优先关系。
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 第七章目标规划 §1 目标规划的提出 线性规划问题是讨论一个给定的线性目标函数在一组线性约束条件下的最大值或最小值问题。对于一个实际问题，管理科学者根据管理层决策目标的要求，首先确定一个目标函数以衡量不同决策的优劣，且根据实际问题中的资源、资金和环境等因素对决策的限制提出相应的约束条件以建立线性规划模型；然后用计算机软件求出最优方案并作灵敏度分析以供管理层决策之用。而在一些问题中，决策目标往往不只一个，且模型中有可能存在一些互相矛盾的约束条件的情况，用已有的线性规划的理论和方法无法解决这些问题。因此，1961年美国学者查恩斯（A.Charnes）和库柏（W.W.Coopor）提出了目标规划的概念与数学模型，以解决经济管理中的多目标决策问题。 我们将通过几个例子来说明在实际应用中线性规划存在一系列的局限性。 例1某厂生产A、B两种产品每件所需的劳动力分别为4个人工和6个人工，所需设备的单位台时均为1。已知该厂有10个单位机器台时提供制造这两种产品，并且至少能提供70个人工。又，A、B产品的利润，每件分别为300元和500元。试问：该厂各应生产多少件A、B产品，才能使其利润值最大？ 解设该厂能生产A、B产品的数量分别为 ,x x件，则有 12
12 12 12 max300500 10 ..4670 0,1,2. j z x x x x s t x x x j =+ ?+≤ ? +≥ ? ?≥= ? 图解法求解如下： 由上图可得，满足约束条件的可行解集为?，即机时约束和人工约束之间产生矛盾，因而该问题无解。但在实际中，该厂要增加利润，不可能不生产A、B两种产品，而由线性规划模型无法为其找到一个合适的方案。 例2某厂为进行生产需采购A、B两种原材料，单价分别为70元/公斤和50元/公斤。现要求购买资金不超过5000元，总购买量不少于80公斤，而A原材料不少于20公斤。问如何确定最好的采购方案（即花掉的资金最少，购买的总量最大）？ 解这是一个含有两个目标的数学规划问题。设 12 ,x x分别为购买两种 原材料的公斤数，() 112 , f x x为花掉的资金，() 212 , f x x为购买的总量。建立该问题的数学模型形式如下：