线性规划(Linear Programming, LP)是运筹学中的核心工具,用于在线性约束条件下优化线性目标函数。它是解决资源分配、生产调度等现实问题的数学方法,广泛应用于经济学、工程学和计算机科学等领域。

📌 什么是线性规划?

线性规划包含以下要素:

  • 决策变量(如 $x_1, x_2$)
  • 目标函数(如最大化利润 $Z = 3x_1 + 2x_2$)
  • 约束条件(如 $2x_1 + x_2 \leq 10$)

通过求解这些方程,可以找到最优解。例如,使用图解法单纯形法(Simplex Method)。

📊 应用场景示例

以下是线性规划的典型应用:

  • 生产优化:在有限资源下最大化产出
  • 运输问题:最小化物流成本
  • 投资决策:平衡风险与收益

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📝 解决步骤

  1. 定义变量
  2. 建立目标函数
  3. 列出约束条件
  4. 选择求解方法
  5. 验证结果

📌 图解法演示

假设问题为: $$ \text{最大化 } Z = 5x + 3y
$$ $$ \text{约束条件: } \begin{cases} x + y \leq 10 \ 2x + y \leq 15 \ x, y \geq 0 \end{cases} $$ 通过绘制可行域,找到顶点并计算最大值。

线性规划模型

📌 推荐学习路径

⚠️ 注意:若涉及具体行业应用(如制造业、金融),可进一步探讨约束类型与目标函数设计。