数学建模之线性规划

一.线性规划

 1.简介

1.1 定义

1)目标函数及约束条件均为线性函数。

2)线性规划问题是在一组线性约束条件限制下,求一线性目标函数最大或最小的问题。

3)关键在于选择适当的决策变量。

1.2 一般形式

数学建模之线性规划_第1张图片 注: 其中c,x,beq,lb,ub是列向量,c是价值向量,b是资源向量,A,Aeq是矩阵。

2.Matlab中求解线性规划问题的命令

[x,fval]=linprog(c,A,b)
[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq)
[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,lb,ub)

注:1)如果题目中给到第一种不等式,就写第一行代码,如果给到了所有不等式,就写第三行代码。其中x是决策向量的取值,fval是目标函数最优值。

        2)Matlab中只能求min,所以要求最大值,将其系数改成负的。

3.例题

数学建模之线性规划_第2张图片

二.多目标规划

1.投资与风险问题

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分析:

1)符号假设

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 Xi中i=0对应的是投资银行的资金,剩下的是投资资产的资金 。x0的收益为存款利率r0=0.05(不懂为什么啊,有没有小伙伴解释一下)

2)建模前进行一些合理的假设

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 3)模型建立

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 模型一:固定风险水平,优化收益

假设风险率最大,最大也不超过一个值,这样客户就满意了,说不超过这个值风险都算小的,这种情况下算最大的收益。

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那么,就有一个问题,以模型一为例,a到底怎么取值呢?

我们从a=0开始,以步长0.001进行循环

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注意LB是zeros(5,1)! 

*表示展示坐标轴数值,k是黑色的。

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 模型二:固定收益,降低风险水平

假设收益有一个最小值,只要大于这个值,客户都觉得满意了,在这种情况下计算最小的风险水平。

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风险是所有保险中风险值最大的那个,然后让这个最大的取最小。

模型三:投资者权衡风险与收益,并给他们权重

一般都是一半一半了。设对风险的权重为s,对收益的为1-s,其中s称为投资偏好系数。

 数学建模之线性规划_第12张图片

(就这样吧,后续再补充~)

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