全单模矩阵应用——指派问题实例

将T1、T2两个任务分配给工人W1、W2,每人只能完成一项任务。每人完成任务的工作成本如下:

w1 w2
T1 c 1 c_1 c1 c 2 c_2 c2
T2 c 3 c_3 c3 c 4 c_4 c4

假设指派矩阵如下:

w1 w2
T1 x 1 x_1 x1 x 2 x_2 x2
T2 x 3 x_3 x3 x 4 x_4 x4

于是有:

m i n   z = c 1 x 1 + c 2 x 2 + c 3 x 3 + c 4 x 4 \begin{matrix} min \space z = c_1x_1+c_2x_2+c_3x_3+c_4x_4 \end{matrix}\\ min z=c1x1+c2x2+c3x3+c4x4

s . t . x 1 + x 2 = 1 x 3 + x 4 = 1 x 1 + x 3 = 1 x 2 + x 4 = 1 x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ∈ { 0 , 1 } s.t.\\ x_1+x_2=1\\ x_3+x_4=1\\ x_1+x_3=1\\ x_2+x_4=1\\ x_1,x_2,x_3,x4 \in \{0,1\} s.t.x1+x2=1x3+x4=1x1+x3=1x2+x4=1x1,x2,x3,x4{ 0,1}
这个线性规划的系数矩阵是:
[ 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 ] \begin{bmatrix} 1&&1&&0&&0\\ 0&&0&&1&&1\\ 1&&0&&1&&0\\ 0&&1&&0&&1 \end{bmatrix} 1010100101100101
容易证明,这是一个全单模矩阵。因此,直接求线性规划实数解即可得到整数解。

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