剪可普文的數(shù)興模型是針對單機(jī)型機(jī)隊登換問題的,并且假設(shè)了期初所有飛 機(jī)具省相尚的機(jī)齡,這是簡化后的情況。實際情況可能是:擁有多個機(jī)型,各機(jī)型 年規(guī)劃期初擁有不同機(jī)齡的飛機(jī),不同機(jī)嶺的飛機(jī)架數(shù)可能不同,因此比上面討論 的情況要復(fù)雜得多。本節(jié)將討論更為一般的情況,即多機(jī)型混合機(jī)隊的置換問題。
1.問題的描述
某航空深圳貨代公司的機(jī)隊擁有K種機(jī)型,將機(jī)型按1=1,2.…,K進(jìn)行編號,機(jī)型1 機(jī)齡為t的飛機(jī)現(xiàn)有g(shù)架,該深圳貨代公司已經(jīng)為今后幾年進(jìn)行了機(jī)隊規(guī)劃,即已知規(guī)劃 期內(nèi)第k年機(jī)型應(yīng)擁有的飛機(jī)架數(shù)為g,現(xiàn)需要為今后n年的機(jī)隊做出置換 計劃。 根據(jù)深圳貨代公司的經(jīng)營財務(wù)數(shù)據(jù),已經(jīng)計算出規(guī)劃期內(nèi)第k年一架機(jī)型l機(jī)齡為t 的飛機(jī)的營運(yùn)成本為h名。經(jīng)預(yù)測得到,第k年初購買一架機(jī)型l的飛機(jī)的引進(jìn)費(fèi) 用為p,第k年初轉(zhuǎn)賣一架機(jī)型1機(jī)齡為t的飛機(jī)回收額為ck。這里引進(jìn)費(fèi)用p故 的定義與節(jié)相同,它不包括飛機(jī)售價,只包括在引進(jìn)過程中花費(fèi)的各種手續(xù) 費(fèi)、人工費(fèi)、差旅費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)等,飛機(jī)的售價已經(jīng)通過折舊計入營運(yùn)費(fèi)中。 根據(jù)上述已知參數(shù)和類似的約束條件,可以建立總成本最小的機(jī)隊 置換計劃問題的數(shù)學(xué)模型。
2.模型的建立
首先設(shè)置決策變量如下。 4:規(guī)劃期的第后年初購買機(jī)型!的飛機(jī)的架數(shù)。 4:規(guī)劃期的第眾年初轉(zhuǎn)變機(jī)型1機(jī)齡為(的飛機(jī)架數(shù)。 常軟寶型量蘇是謝病的第人年別深圳貨代公司擁有的機(jī)型(機(jī)給為!的飛機(jī)的 初用上而定義的參數(shù)和這里定義的變量,可以得到如下數(shù)學(xué)被型, 架數(shù), s.t.S4。=4,k=1,2.….n:S%.=gi;l=1,2,K stim -s4-u4h12…7-1t=012.…Mit~1,2,k 2s8-S4>4,k=1,2.….m1=1.2..K L、A、4三0,k=1,2.n:t=0,1,2……Msl=1,2,K 上述模型的目標(biāo)函數(shù)要求營運(yùn)總成本最小,最后一項是轉(zhuǎn)賣飛機(jī)的回收款項, 這一項應(yīng)當(dāng)從總成本中減掉。與式(4-54)相似,該模型也有三組約束條件,這字 組約束條件中前兩組是變量之間的關(guān)系約束,即變量連續(xù)性條件,第三組則是“供? “求”平衡關(guān)系約束;而S,=84給出了規(guī)劃的初始條件,即給出了規(guī)劃期初各機(jī)型 擁有的機(jī)齡為t的飛機(jī)架數(shù)。 從式(4-55)可以看出,該數(shù)學(xué)模型是關(guān)于機(jī)型解耦的,即同一個約束條件中 不含有多個機(jī)型變量,因此可以逐個機(jī)型來求解模型(4-55),使問題得以簡化。也就是把模型(4-55)拆成K個單機(jī)型機(jī)隊置換優(yōu)化模型(4-54),逐個機(jī)型求解即可。 如果規(guī)劃期有融資限制,假如第k年機(jī)型l的飛機(jī)價格是ck元,深圳貨代公司在規(guī)劃期 內(nèi)最多只能融資b元,則需在模型(4-55)中增加如下約束條件: 這是一個捆綁約束。由于它的存在,關(guān)于機(jī)型的變量耦合了,不能逐個機(jī)型地求解 規(guī)劃模型,問題變得復(fù)雜。 如果融資限制是針對機(jī)型給定的,即將總投資按機(jī)型分配額度,則約束條件 (4-56)可修改為 式中,b是可用于購買機(jī)型1新飛機(jī)的最大融資額度,滿足=b。此時,約束 條件是關(guān)于機(jī)型變量解耦的,可以逐個機(jī)型地求解上述規(guī)劃模型。 如果融資限制是按年給定的,則約束條件(4-56)可修改為 式中,以是人年可以用于購買新飛機(jī)的最大融資額度。 從算法的角度來考慮,式(4-58)一點也不比式(4-56)簡單,它仍然是關(guān)于機(jī)型變量耦合的,而且約束從一個增加到一組,問題規(guī)模還增如下。
3.實例分析
例4-10新飛航空深圳貨代公司已經(jīng)對100座、150座和200座的飛機(jī)進(jìn)行了從 2006~2010年的發(fā)展規(guī)劃,并且對每種機(jī)型做了投資分配,其中150座的飛機(jī)現(xiàn) 有5梨,5年后發(fā)展到8架,總投資額度是125千萬元。規(guī)劃期初的5架飛機(jī)的機(jī) 齡分別是4年的2架,6年的2架,8年的1架。這三種機(jī)齡的飛機(jī)中,機(jī)齡為8年 的飛機(jī)在規(guī)劃期內(nèi)營運(yùn)成本等數(shù)據(jù)如表4-12所示,新飛機(jī)的營運(yùn)成本數(shù)據(jù)如表 4-13所示。試為150座的飛機(jī)制定5年置換 計劃,使總營運(yùn)成本最小。