对于一般的线性规划问题,求解结果有哪几种情况?

如题所述

可行解按字面意义就可以理解,可行的解。什么是可行?符合所有约束条件就可行,否则不可行。

基本解和基本可行解,这两个玩意可以认为是为了求解线性规划问题而发明的概念。线性规划不画图应该怎么求解呢?答案是按多元一次方程组来求。

我们知道线性规划都可以转化为标准型(具体转化方法就不赘述了),而标准型写成矩阵形式是下面这样的:

X是一个列向量,其元素的个数就是题目中未知变量的个数,假如有n个。

目标方程Z其实是各个未知变量按权(就是乘以价值系数)求和的结果。

AX=b是资源约束条件,假如有m个约束条件,那AX=b就有m个方程。为了求X中各未知量的值,我们只要能求解这个方程组就可以了。初中应该学过,多元一次方程组用高斯消去法,有唯一解的条件是未知量的个数刚好等于方程组的个数(n=m),可在线性规划问题中往往是n>m的。

这种情况怎么做呢?很简单,想办法让n=m,这就用到了基B的概念。一般运筹学教材的描述是“B是A的m×n阶非奇异子矩阵”。线性代数学得好的肯定已经明白了,没学好的呢?那就要看如果绕开“非奇异子矩阵”的概念,应该怎么理解。其实就是把A分成n个列向量,从中任意取出了m个,当然这m个列向量必须是线性无关的,就是说不能有哪一个可以用剩下的m-1个表示出来,要不相对于少取了一个。这m个列向量就是一个基B,也叫作基矩阵。从A中刨去B,剩下的n-m个列向量组成的矩阵就是非基N,或者叫非基矩阵。基B对应的变量 [公式] 叫作基变量,非基N对应的变量[公式]叫作非基变量。第一个约束条件也就写成了:

这时我们只要把 [公式] 中变量都设为0,上式就变成了: [公式] ,这是m个线性无关的m元一次方程组成的方程组,消元法就可以求出[公式]来。连带上[公式],得出的 [公式] 就是上述约束条件的解,当然也是原约束条件AX=b的一个解,这个解就是一个基本解。
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第1个回答  推荐于2019-08-28
线性规划问题的最优解主要存在四种情况:

1)唯一最优解。判断条件:单纯形最终表中所有非基变量的检验数均小于零
2)多重最优解:判断条件:单纯形最终表中存在至少一个非基变量的检验数等
于零。
3)无界解。判断条件:单纯形法迭代中某一变量的检验数大于零,同时它所在
系数矩阵列中的所有元素均小于等于零
4)无可行解。判断条件:在辅助问题的最优解中,至少有一个人工变量大于零

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第2个回答  2020-12-27
线性规划问题的最优解主要存在四种情况:

1)唯一最优解。判断条件:单纯形最终表中所有非基变量的检验数均小于零
2)多重最优解:判断条件:单纯形最终表中存在至少一个非基变量的检验数等
于零。
3)无界解。判断条件:单纯形法迭代中某一变量的检验数大于零,同时它所在
系数矩阵列中的所有元素均小于等于零
4)无可行解。判断条件:在辅助问题的最优解中,至少有一个人工变量大于零
第3个回答  2020-12-22
线性规划问题的最优解主要存在四种情况:

1)唯一最优解。判断条件:单纯形最终表中所有非基变量的检验数均小于零
2)多重最优解:判断条件:单纯形最终表中存在至少一个非基变量的检验数等
于零。
3)无界解。判断条件:单纯形法迭代中某一变量的检验数大于零,同时它所在
系数矩阵列中的所有元素均小于等于零
4)无可行解。判断条件:在辅助问题的最优解中,至少有一个人工变量大于零
第4个回答  2020-12-09
线性规划

来源:《信息系统项目管理师教程(第3版)》第27章 管理科学基础知识P875

线性规划是研究在有限的资源条件下,如何有效地使用这些资源达到预定目标的数学方法。用数学的语言来说,也就是在一组约束条件下寻找目标函数的极值问题。

求极大值(或极小值)的模型表达如下。

1.图解法

解线性规划问题的方法有很多,最常用的有图解法和单纯形法。图解法简单直观,有助于了解线性规划问题求解的基本原理,下面,通过一个例子来说明图解法的应用。

【例】某工厂在计划期内要安排生产Ⅰ、Ⅱ两种产品,已知生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原料的消耗,如表27-5所示。

该工厂每生产一件产品Ⅰ可获利2元,每生产一件产品Ⅱ可获利3元,问应该如何安排计划使该工厂获利最多?

的点,必然落在由这三个半平面相交组成的区域内,如图27-13中的阴影部分所示。阴影区域中的每一个点(包括边界点)都是这个线性规划问题的解(称可行解),因而此区域是本题的线性规划问题的解的集合,称它为可行域。图27-13图解法。

这说明该厂的最优生产计划方案是:生产4件产品Ⅰ,2件产品Ⅱ,可得最大利润为14元。

2.解的讨论

在上述例题中,得到的最优解是唯一的,但对一般线性规划问题而言,求解结果还可能出现以下几种情况:无穷多最优解(多重解),无界解(无最优解),无可行解。当求解结果出现后两种情况时,一般说明线性规划问题的数学模型有错误。无界解源于缺乏必要的约束条件,无可行解源于矛盾的约束条件。

从图解法中直观地看到,当线性规划问题的可行域非空时,它是有界或无界凸多边形。若线性规划问题存在最优解,它一定在可行域的某个顶点得到;若在两个顶点同时得到最优解,则它们连线上的任意一点都是最优解,即有无穷多最优解。

3.单纯形法

图解法虽然直观,但当变量数多于3个以上时,它就无能为力了,这时需要使用单纯形法。

单纯形法的基本思路是:根据问题的标准,从可行域中某个可行解(一个顶点)开始,转换到另一个可行解(顶点)。并且使目标函数达到最大值时,问题就得到了最优解。限于篇幅,本书不再介绍单纯形法的详细求解过程。

4.线性规划的适用性

线性规划模型用在原材料单一、生产过程稳定不变、分解型生产类型的组织是十分有效的,例如,石油化工厂等。对于产品结构简单、工艺路线短,或者零件加工组织,有较大的应用价值。需要注意的是,对于机电类组织用线性规划模型只适用于作年度的总生产计划,而不用来做月度计划。这主要与工件在设备上的排序有关,计划期太短,很难安排过来。

一般来说,一个经济管理问题满足以下条件时,才能建立线性规划的模型。

(1)要求解问题的目标函数能用数值指标来反映,且为线性函数。

(2)存在着多种方案。

(3)要求达到的目标是在一定约束条件下实现的,这些约束条件可用线性等式或不等式描述。本回答被网友采纳
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