Chương 4 Quy hoạch ếố tuy ến tính số nguyên •Quyhoạchtuyếntínhthuầnnguyên Quy hoạch tuyến tính thuần nguyên •Quy hoạch tuyến tính số nguyên hỗn hợp ợp •Quy hoạch tuyến tính nhị nguyên •Bàitoánphacắtvậttư Bài toán pha cắt vật tư •Bài toán rút ngắn thời gian đường găng có xét đến yếu tố chi phí cóétđếyếut ốcp
Trang 2Chương 4Quy hoạch
tuyến tính số nguyên
• Quy hoạch tuyến tính thuần nguyênQuy hoạch tuyến tính thuần nguyên
• Quy hoạch tuyến tính số nguyên hỗn hợpợp
• Quy hoạch tuyến tính nhị nguyên
• Bài toán pha cắt vật tưBài toán pha cắt vật tư
• Bài toán rút ngắn thời gian đường găng
có xét đến yếu tố chi phí
có ét đế yếu tố c p
Trang 3Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN
Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
nguyên
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH THUẦN NGUYÊN
Trang 4MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH THUẦN NGUYÊN
Ví d 4 1
Ví dụ 4.1:
Để phát triển sản xuất,chủ cơ cở gia công
dập và máy tiện.Ước tính mỗi máy dậpmỗi ngày cho 70USD tiền lời và máy tiện
là 60USD tiền lời.Ông chỉ có 30.000USD
là 60USD tiền lời.Ông chỉ có 30.000USD
Biết :
Vậy số lượng máy mỗi loại nên mua baoVậy số lượng máy mỗi loại nên mua baonhiêu thì tiền lời nhất
Trang 5MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH THUẦN NGUYÊN
Tóm tắt bài toán :
Tài nguyên Máy dập(x1) Máy tiện (x2) Khả năng
đáp ứng
Tiề lời 0USD 60USD
Tiền lời 70USD 60USD
Giá 6.000USD 5.000USD 30.000
x1 x2
Trang 6MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH THUẦN NGUYÊN
Trang 7Máy dập
Trang 8MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH THUẦN NGUYÊN
Trang 9MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN
TÍNH THUẦN NGUYÊN
+ Lợi nhuận =350 Lời giải tối
ưu của bài toán quy hoạch
Trang 10Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
MÔ HÌNH QUY HOẠCH
Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
nguyên
MÔ HÌNH QUY HOẠCH
TUYẾN TÍNH NHỊ NGUYÊN
Trang 11MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH NHỊ NGUYÊN
Bài toán :
Chính quyền thị trấn Tương Lai đang xem
Chính quyền thị trấn Tương Lai đang xem xét sẽ xây dựng những công trình thể thao
Công trình thể
thao
Số người kỳ vọng sử dụng
Kinh phí xây dựng (triệu
Diện tích mặt bằng cần thiết
hàng ngày
dựng (triệu đồng )
bằng cần thiết
Trang 12MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH NHỊ NGUYÊN
Trang 13x là chọn phương án xây dựng sân
điền kinh
x là chọn phương án xây dựng nhà
thi đấu
– Nếu xNếu xii = 0 thì phương án i không 0 thì phương án i không
phương án i được chọn
Trang 14MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH NHỊ NGUYÊN
Mô hình bài toán :
Trang 15MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH NHỊ NGUYÊN
Lời giải tối ưu của bài toán là :
mini)
Z = 700 người
Trang 16Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN
Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
nguyên
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH SỐ NGUYÊN HỖN HỢP
Trang 17MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH SỐ NGUYÊN HỖN HỢP
Ví dụ 4.2:
Ông Giàu có tiền vốn là 250.000USD định đầu tư g ị theo 3 phương án sau:
1.Mua xe ô tô chở khách, mỗi xe giá
50 000USD cuối năm cho tiền lời 5 000USD
50.000USD, cuối năm cho tiền lời 5.000USD.
2.Mua đất vườn, mỗi ha đất giá 12.000USD, cuối năm cho tiền lời 1.500USD.
3.Mua tín phiếu kho bạc, mỗi tín phiếu giá 8.000USD,cuối năm lãnh tiền lời 1.000USD.
Vậy ông Giàu nên đầu tư vào dự án như thế nào ậy g ự
để tiền lời nhiều nhất? Biết rằng ông Giàu chỉ nên mua tối đa 4 xe ô tô để đảm bảo có kế hoạch sử dụng thường xuyên và khu đất ông Giàu định ụ g g y g ị mua chỉ còn 30ha.
Trang 18MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH SỐ NGUYÊN HỖN HỢP
• Gọi : x1 là số xe ô tô sẽ mua
– Điều kiện biên:
x ≥ 0 , nguyên; x ≥ 0 ; x ≥ 0 , nguyên
Trang 19MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH SỐ NGUYÊN HỖN HỢP
Lời giải tối ưu của bài toán là:
Trang 20Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT
Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số nguyên
BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Trang 21BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Ví dụ 4.4 : ụ
Có một số thanh cốt thép Ø16 dài 11,7m Để
tầng của một tòa nhà bê tông cốt thép thì
cần phải có 210 đoạn Ø 16 dài 2,1m;
161 đoạn Ø 16 dài 2,9m; 176 đoạn Ø 16 dài 3,2m; 48 đoạn Ø 16 dài 4,2m Vậy nên cắt cốt thép như thế nào để tốn ít thanh nguyêncốt thép như thế nào để tốn ít thanh nguyên nhất
Trang 22BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Đặt tên biến:
ặ
Các phương án pha cắt từ thanh nguyên 11,7mđược trình bày trong bảng sau :
Trang 23Các phương án Số lượng các đoạn Mẫu thừa (m)
Trang 24BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Đặt tên biến:
ụụ
Trang 25BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Điều kiện ràng buộc:
Có đủ 210 đoạn dài 2.1m 0x1 + 0x2 + 1x3 + 0x4 + 0x5 + 0x6 + 2x7 + 3x8 +
1x9 + 1x10 + 2x11 + 1x12 + 2x13 + 4x14 + 0x15 +
Có đủ 161
0x1 + 1x2 + 0x3 + 0x4 + 1x5 + 2x6 + 1x7 + 0x8 + 0x9+ 1 + 0 + 2 + 1 + 0 + 4 + 3 +
Trang 26BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Lời giải tối ưu của bài toán:
Trang 27BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Trang 28BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Đặt tên biến:
ắCác phương án pha cắt từ thanh nguyên 6m :
Trang 29BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Đặt tên biến:
ắCác phương án pha cắt từ thanh nguyên 8m :
Trang 30BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Hàm mục tiêu Để tổng chiều dài các thanh
Điều kiện biên :
x ≥ 0, nguyên
Trang 31BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Điều kiện ràng buộc:
0x1 + 1x2 + 2x3 + 1x4 + 2x5 + 3x6 = 100 (100 đoạn dài 2,4m)
2x1 + 1x2 + 0x3 + 2x4 + 1x5 + 0x6 = 150 (150 đoạn dài 2,8m)
Trang 32BÀI TOÁN PHA CẮT VẬT TƯ
Lời giải tối ưu của bài toán:
Trang 33Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
Chương 4 Quy hoạch tuyến tính số
nguyên
RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
PHÍ
Trang 34RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Ví d 4 6
Ví dụ 4.6 :
công nghiệp của công ty ABC
- Thời gian thực hiện DA là 12 tuần
- Chi phí rút ngắn thấp nhất
Trang 35RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
G5
Trang 36RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Công Thời gian ( tuần ) Chi phí ( ngàn đồng ) Thời gian út ắ Chi phí út ắ
Công
việc Bình rút ngắn được rút ngắn đơn vị
thường Rút ngắn
Bình thường Rút ngắn
Trang 37RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Đặt tên biến
Gọi X là thời điểm kết sớm (EF) của một công việc
XA = EF của công việc A
X = EF của công việc B
XB = EF của công việc B
………
XH = EF của công việc H
Gọi Y là thời gian rút ngắn (tuần) của từng công việc
YAA = thời gian rút ngắn của công việc A g g g ệ
YB = thời gian rút ngắn của công việc B
……….
Y = thời gian rút ngắn của công việc H
YH = thời gian rút ngắn của công việc H
Trang 38RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Xác định hàm mục tiêu
Vì mục tiêu của bài toán là cực tiểu chi phí rút ngắn nên hàm mục tiêu của bài toán quy hoạch tuyến tính là:
Z = 1 000YA + 2 000YB + 1 000YC + 1 000YD +
Z 1,000YA + 2,000YB + 1,000YC + 1,000YD +
+ 1,000YE + 500YF + 2,000YG + 3,000YH → min
Trang 39RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Ràng buộc về thời gian rút ngắn:
Ràng buộc về thời gian rút ngắn ( Y i )
Trang 40RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Ràng buộc về mối quan hệ giữa các công việc:
Mỗi công việc có một ràng buộc về mối quan hệ của công việc đứng trước Dạng thức của ràng buộc này là:
EF của công việc sau ≥ EF của công việc đứng trước + (t-Y) g g g ( )
Trang 41RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Ràng buộc về thời hạn hoàn thành dự án: g ộ ạ ự XH ≤ 12
Xác định các điều kiện biên
X, Y ≥ 0, nguyên
Trang 42RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Giải bài toán bằng WinQSB
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
g
Trang 43RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Giải bài toán bằng WinQSB
Trang 44RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Giải bài toán bằng WinQSBg
Trang 45RÚT NGẮN THỜI GIAN HOÀN
THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ THÀNH DA CÓ XÉT ĐẾN CHI PHÍ
Giải bài toán bằng WinQSBg
Sử dụng bài toán CPM