以下是運籌學的一些重要知識點精講:
線性規(guī)劃
基本概念:
決策變量:需要確定最優(yōu)值的變量,通常用表示 。
目標函數:表示要優(yōu)化的目標,一般是決策變量的線性函數,如,其中為常數 。
約束條件:對決策變量的限制條件,通常是線性等式或不等式 。
標準形式:目標函數為極大、約束條件為等式、決策變量為非負 。
可行解、最優(yōu)解等概念:
可行解:滿足所有約束條件的解。
最優(yōu)解:使目標函數達到最優(yōu)值的可行解。
基:系數矩陣中線性無關的列向量組。
基解:對應于基的解。
基可行解:基解且滿足非負條件 。
解的情況:可能有無窮多最優(yōu)解、無界解、無可行解、唯一最優(yōu)解 。
單純形法:是求解線性規(guī)劃問題的常用方法,通過迭代找到最優(yōu)解,計算過程中涉及確定換入變量、換出變量等操作,可能出計算題 。
對偶問題與靈敏度分析
對偶問題:原問題的對偶問題與原問題在數學上有緊密聯(lián)系,對偶問題的目標函數和原問題是相反的,約束條件也有對應關系。
靈敏度分析:研究當線性規(guī)劃模型中的參數發(fā)生變化時,對最優(yōu)解和目標函數值的影響。包括分析系數矩陣、右端常數項等的變化影響 。
運輸問題
專門研究如何在多個產地和多個銷地之間進行物資運輸,以實現運輸成本最小或運輸效益最大的問題。
常用的求解方法有表上作業(yè)法等。
目標規(guī)劃
目標規(guī)劃是處理多目標決策問題的方法,允許目標函數和約束條件不是完全剛性的,能在一定程度上滿足不同目標的要求。
整數規(guī)劃
決策變量要求取整數的線性規(guī)劃問題。
包括純整數規(guī)劃(所有決策變量都為整數)、混合整數規(guī)劃(部分決策變量為整數)。
求解方法有分支定界法、割平面法等,比線性規(guī)劃問題求解更復雜。
動態(tài)規(guī)劃
用于解決多階段決策過程最優(yōu)化的問題。
基本思想是把問題分解為多個相互聯(lián)系的階段,通過求解每個階段的最優(yōu)決策,逐步得到全局最優(yōu)解。
關鍵是正確建立動態(tài)規(guī)劃的基本方程。
圖與網絡優(yōu)化
圖的基本概念:包括頂點、邊、權等。
樹與最小支撐樹:樹是無回路且連通的圖,最小支撐樹是在連通圖中權值之和最小的樹,常用算法有 Kruskal 算法、Prim 算法 。
最短路問題:求圖中兩頂點之間的最短路徑,如 Dijkstra 算法。
網絡最大流問題:在給定的網絡中,求從源點到匯點的最大流量,常用 Ford - Fulkerson 算法等 。
存儲論
研究物資存儲策略的理論,涉及確定合理的庫存水平、訂貨批量和訂貨時間等,以平衡存儲成本和缺貨成本。
常見的庫存模型有經濟訂貨批量模型(EOQ)、經濟生產批量模型等。
排隊論
用于分析和優(yōu)化服務系統(tǒng)中顧客排隊等待的現象。
主要參數包括到達率、服務率、排隊規(guī)則等。
研究內容包括排隊系統(tǒng)的性能指標如平均隊長、平均等待時間、系統(tǒng)利用率等,以及如何優(yōu)化排隊系統(tǒng)以提高服務效率和顧客滿意度。
決策論
研究在不確定情況下如何進行決策。
包括確定性決策(所有信息都是確定的)、風險型決策(已知各種自然狀態(tài)發(fā)生的概率)和不確定型決策(自然狀態(tài)發(fā)生的概率未知)。
決策方法有最大期望收益值法、最小最大遺憾值法等。