上述基本方程直接應(yīng)用的結(jié)果一般不能保證總成本最小。如果希望實現(xiàn)總成 本最小的機(jī)隊規(guī)劃,可以通過建立數(shù)學(xué)模型,然后求解獲得。式(4-3)~式(4-8) 給出了一種簡單的機(jī)隊宏觀規(guī)劃數(shù)學(xué)模型(彭語冰等,2001),即 式中,x;取正整數(shù),是決策變量,表示第i類空運飛機(jī)的架數(shù);N;是第i類空運飛機(jī)的現(xiàn)有 架數(shù);K是機(jī)型總數(shù);l和L是整個機(jī)隊平均低限載運率和平均高限載運率,可用 式(4-11)和式(4-12)計算。
上述數(shù)學(xué)模型中,“365”表示一年的運行天數(shù),Ti是平均日利用率,所以365T 是年利用率。如果已知空運飛機(jī)年利用率,也可以用空運飛機(jī)年利用率替換365Ti。 目標(biāo)函數(shù)(4-3)表示優(yōu)化目標(biāo),要求運行總成本最小。各約束條件實際上都 是基本方程的變形,其中式(4-4)表示第i類機(jī)型空運飛機(jī)對應(yīng)低限載運率的載運量應(yīng) 該不大于該類機(jī)型分擔(dān)的市場需求;式(4-5)表示第i類機(jī)型空運飛機(jī)對應(yīng)高限載運率的載運量應(yīng)該不小于該類機(jī)型分擔(dān)的市場需求;式(4-6)表示對應(yīng)平均低限載運 率的機(jī)隊總載運量應(yīng)該不大于市場總需求;式(4-7)表示對應(yīng)平均高限載運率的 機(jī)隊總載運量應(yīng)該不小于市場總需求;式(4-8)表示規(guī)劃的各類空運飛機(jī)架數(shù)應(yīng)不小 于該類空運飛機(jī)的現(xiàn)有架數(shù)。
該約束條件不是所有情況下都需要,在不必要時可以 應(yīng)當(dāng)看到,上述模型的主要約束條件有兩組:式(4-4)和式(4-5)是一組,要求 各機(jī)型的空運飛機(jī)規(guī)模都滿足;式(4-6)和式(4-7)是另一組,要求航空貨代公司的整個機(jī) 隊滿足。這兩組約束條件都采用了期望載運率的高限值和低限值(即區(qū)間值),所 以把基本方程變成了不等式??梢园堰@種不等式稱為基本方程在給定期望載運率 區(qū)間值情況下的變形?;痉匠踢€有其他情況下的變形,例如,4.3.3節(jié)將會給出 客運情況下的變形。 例4-3對例4-2的新飛航空貨代公司的宏觀機(jī)隊規(guī)劃問題,試應(yīng)用優(yōu)化模型進(jìn) 行求解。 解將表4-3中的數(shù)據(jù)代人規(guī)劃模型(4-3)~(4-8),再應(yīng)用ILOG/CPLEX 求解,可得到該航空貨代公司機(jī)隊規(guī)劃的最優(yōu)解為x1=2、x2=8、x3=8,即100座空運飛機(jī) 架數(shù)2架,150座空運飛機(jī)架數(shù)8架,200座空運飛機(jī)架數(shù)8架,此時年運行成本min C= 164348.8萬。
這個解正好在例4-2給出的對應(yīng)于高限載運率和低限載運率的飛 機(jī)架數(shù)之間,整數(shù)解應(yīng)該有兩個:x1=2、x2=8、x3=8;x1=2、x2=9、2x3=9。由于 要求總成本最小,第一個解是最優(yōu)解。 從表4-3的最后一行可知,該航空貨代公司現(xiàn)有150座和200座的空運飛機(jī)各5架,沒 有100座的空運飛機(jī)。因此,未來五年該航空貨代公司需新增100座的空運飛機(jī)2架、150座的 空運飛機(jī)3架、200座的空運飛機(jī)3架才能滿足市場需求,并且應(yīng)轉(zhuǎn)賣掉50座、250座和 300座的空運飛機(jī)。