线性规划只能解决一组线性约束条件下,一个目标的最大值或最小值问题.在实际决策中,衡量方案优劣要考虑多个目标,在这些目标中,有主要的也有次要的,有最大值的也有最小值的,有定量的也有定性的,有相互补充的也有相互对立的,对于这些问题线性规划则无能为力.
1 简介
1.1求解目标规划的思路
(1)加权系数法
为每一目标赋一个权系数,把多目标模型转化成单一目标的模型。但困难是要确定合理的权系数,以反映不同目标之间的重要程度。
(2)优先等级法
将各目标按其重要程度不同的优先等级,转化为单目标模型。
(3)有效解法
寻求能够照顾到各个目标,并使决策者感到满意的解。由决策者来确定选取哪一个解,即得到一个满意解。但有效解的数目太多而难以将其一一求出。
1.2建立目标规划的条件
(1)正、负偏差变量。
(2)绝对(刚性)约束和目标约束。
(3)优先因子(优先等级)与权系数。
1.3 目标规划的目标函数
目标规划的目标函数基本三种形式为
(1)第i个目标要求恰好达到目标值,即正、负偏差变量都要尽可能地小,这时
(2)第i个目标要求不超过目标值,即允许达不到目标值,就是正偏差变量要尽可能地小,这时
(3)第i个目标要求超过目标值,即超过量不限,但必须是负偏差变量要尽可能地小,这时
1.4 目标规划的模型应用
(1)求多目标下产品利润最优的决策方案。
(2)求多目标下总运费最小的运输调度方案。
2 目标规划的一般数学模型
设xjj(j=1,2,…,n)是目标规划的决策变量,共有m个约束是刚性约束,可能是等式约束,也可能是不等式约束。设有l个柔性目标约束,其目标规划约束的偏差为d+ii+,d−ii−,(i=1,2,…l)。设有q个优先级别,分别为p1,p2,…pq。在同一个优先级中,有不同的权重,分别记为w+kiki+,w−kiki−,(i=1,2,…l)。目标规划模型的一般数学表达式如下
可用序贯算法求解目标规划。
3 数据包网络分析(DEA)
3.1适用范围
DEA特别适用于具有多输入多输出的复杂系统,如技术进步、技术创新、资源配置、金融投资等领域,特别对非单纯利益公共部门,如学校、医院、某些文化设施的评价方面。
3.2 数据包络分析的C²R模型
设有n个DMU,每个DMU都有m种投入和s种产出,设xijij(i=1…m;j=i…n)表示第 j个DMU的第i 种投入量,yrjrj(r=1…s;j=i…n)表示第j个DMU的第r种产出量,vii(i=1…m)表示第i种投入的权值,urr(r=1…s)表示第r种产出的权值。
向量Xjj,Yjj(j=i…n)分别表示决策单元 j 的输入和输出向量,v和u分别表示输入输出权值向量,则Xj=(x1j,x2j,...,xmj)TXj=(x1j,x2j,...,xmj)T,Yj=(x1j,x2j,...,xsj)TYj=(x1j,x2j,...,xsj)T,u=(u1,u2,...,um)Tu=(u1,u2,...,um)T, v=(v1,v2,...,vs)Tv=(v1,v2,...,vs)T
定义决策单元j的效率评价指数为
评价决策单元效率j00的数学模型为
对于C²R模型,有如下定义:
(1)若线性规划问题的最优目标vj0=1j0=1,则称决策单元j00是弱DEA有效的。
(2)若线性规划问题存在最优解并且其最优目标值vj0=1j0=1,则称决策单元j00是EDA有效的。