科学

线性规划数学

线性规划数学
线性规划数学
Anonim

线性规划,一种数学建模技术,其中,当受到各种约束时,线性函数将最大化或最小化。这项技术对于指导商业计划,工业工程以及(在较小程度上)社会科学和物理科学中的定量决策很有用。

优化:线性编程

尽管现在已广泛用于解决日常决策问题,但线性编程在1947年之前还是相对未知的。没有任何意义的工作

线性规划问题的解决方案简化为找到线性表达式(称为目标函数)的最优值(取决于问题,最大或最小)

受到一系列表示为不平等的约束的约束:

a,b和c是由问题的能力,需求,成本,利润以及其他要求和限制所确定的常数。应用此方法的基本假设是,需求与可用性之间的各种关系是线性的。也就是说,x i的任何一个都不提高到1的幂。为了获得该问题的解,有必要找到线性不等式系统的解(即,n个值的集合)同时满足所有不等式的变量x i)。然后通过将x i的值代入定义f的方程式来评估目标函数。

线性规划方法的应用最早是在1930年代后期由苏联数学家Leonid Kantorovich和美国经济学家Wassily Leontief分别在制造计划和经济学领域进行尝试的,但数十年来一直被忽略。在第二次世界大战期间,线性编程被广泛用于处理运输,计划和资源分配,但要受到成本和可用性等某些限制。这些应用极大地建立了该方法的可接受性,并在1947年引入了美国数学家George Dantzig的单纯形法,进一步简化了线性规划问题的求解,从而进一步推动了该方法的发展。

但是,随着尝试着涉及更多变量的越来越复杂的问题,必要的操作数量呈指数增长,甚至超过了功能最强大的计算机的计算能力。然后,在1979年,俄罗斯数学家Leonid Khachiyan发现了多项式时间算法,其中计算步骤的数量是变量数量的幂而不是指数形式的幂,因此可以解决迄今无法解决的问题。但是,在实际应用中,Khachiyan的算法(称为椭球法)比单纯形法慢。1984年,印度数学家Narendra Karmarkar发现了另一种多项式时间算法,即内部点方法,该方法与单纯形法相比具有竞争优势。