登录| 注册    
收藏  点赞 

线性规划法

分期、各种龄级的森林面积作为变量,那么,约束条件和目标都可以表示为这些变量的函数,其中约束条件还常以不等式形式出现,如采伐面积在某分期内不得超过一个上限值就是个不等式。当约束条件和目标都只是所选择的变量的线性函数时,此时约束条件常常成为线性不等式约束,而问题就归结成了线性规划模型。线性规划问题的数学模型的一般形式是求一组变量x1x2……x的值,使之满足约束条件。

利用线性不等式约束线性目标函数而提供最优解的一种调整收获量方法。是一种数学规划方法。森林经理的目标是希望在维持、确保永续利用的条件下,科学合理地利用森林资源,使之产生最大的效益。生态平衡、永续利用等条件,从数字规划的角度看就是约束,而最大木材产量或最大经济效益等就是目标。

产生

森林经理要求人们在提出各种经营规划、措施时,有比较确切数量指标。而如果合理地选择所考虑的问题中的变量,例如一个轮伐期内不同分期、各种龄级的森林面积作为变量,那么,约束条件和目标都可以表示为这些变量的函数,其中约束条件还常以不等式形式出现,如采伐面积在某分期内不得超过一个上限值就是个不等式。当约束条件和目标都只是所选择的变量的线性函数时,此时约束条件常常成为线性不等式约束,而问题就归结成了线性规划模型。

线性规划问题的数学模型的一般形式是求一组变量x1x2……x的值,使之满足约束条件。

线性规划法

x1x2…,x≥0

而实现目标函数为

S=C1X1+C2X2+…+CnX

为最大(或最小)。

若把x1x2x视为所研究范围内若干不同的森林产品的产量,把c1c2,…,c视为各种产品的单价或单位产品利润额,则线性规划问题可理解成以实现总产值最大或利润额最大为目标,而所需满足的诸约束条件;生产各种产品时应满足的诸如木材资源、能源、劳力、资金、机械等各方面的限制条件,有称这类约束条件为技术约束的约束条件;反映各种产品的产量不得为负值,称为非负约束。

在引进松驰变量之后,所有约束不等式均可化为等式,以①中第一式为例,引进松驰度量x+1≥0,该式即可化为等式

a1 1x1+a1 2x2+a1 xn+x+1=b1

这样,线性规划问题的解就可能用代数学的方法得到。1947年美国科学家但泽希(G.B.Dantzig)发展的单纯形法使线性规划问题有了统一的标准解法。由于线性规划是运筹学中最棊本、最成熟的一个分支,因此,通常认为单纯形法标志着运筹学的正式诞生。

应用

森林经理工作通常都涉及多个因素,为了实现一定的森林经理目标,在这些因素上都存在一定的限制性条件,而由于因素之间关系的错综复杂,不同人对这些因素的认识并不会完全相同,而这些不同认识却会产生实现目标的不同的决策方案,对不同决策方案的优劣的判断又常常不是显而易见的。

线性规划可能在经营活动受到各种线性约束(这是实践中最常见的约束)条件下,用数学方法找出(线性)目标的最优方案(这同样是比较常见的目标情形)。因此,线性规划可能在很泛的范围内,成为决策者强有力的辅助工具。

线性规划在林业中的应用,60年代以前是不多的,应用也只是在较小的范围内,如一个厂、一个车间、一个林场内几种产品的最优生产方案制订。50年代末60年代初,中国在木材加工方面有过这类应用。60年代后期一些国家开始了比较全面、现实的应用。总的方向是应用成果由少到多,增长迅速,应用范围由小到大,并发展到形成涉及大量因素的综合性体系。这些综合体系基本上就属于森林经理的范畴,例如:TimberRAM,MAX-Million,RCS……等以线性规划为主体的程序包就是这样的,它们成为森林经理从原始调查数据,直至大范围经营,作出综合规划的完整体系。美国的一些大的私人林业联合企业,已广泛应用各种类似的规划模型,并让它们贯穿于计划管理的全过程。

中国从70年代开始,森林经理工作者对线性规划给予了高度重视,在利用线性规划作森林收获调整,制定适地适树、建设自然保护区、采伐运输等规划方面也都有了不少成果。特别是近几年来,普遍开展将系统工程原理用来处理林业、农业结构的总体优化问题的研究中,线性规划方法被广泛应用,而进行这类研究的人员主体正是森林经理工作者。为了对林业生产的总体效益主要是经济效益作出分析,许多地方使用投入产出的分析法,它也是以线性规划作为基本分析方法的。

线性规划法