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 本最小的機隊規(guī)劃,,可以通過建立數(shù)學模型,,然后求解獲得,。式(4-3)~式(4-8) 給出了一種簡單的機隊宏觀規(guī)劃數(shù)學模型(彭語冰等,2001),,即 式中,,x;取正整數(shù),,是決策變量,,表示第i類空運飛機的架數(shù);N,;是第i類空運飛機的現(xiàn)有 架數(shù),;K是機型總數(shù);l和L是整個機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。如果已知空運飛機年利用率,,也可以用空運飛機年利用率替換365Ti,。 目標函數(shù)(4-3)表示優(yōu)化目標,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類機型空運飛機對應(yīng)低限載運率的載運量應(yīng) 該不大于該類機型分擔的市場需求;式(4-5)表示第i類機型空運飛機對應(yīng)高限載運率的載運量應(yīng)該不小于該類機型分擔的市場需求,;式(4-6)表示對應(yīng)平均低限載運 率的機隊總載運量應(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)劃的各類空運飛機架數(shù)應(yīng)不小 于該類空運飛機的現(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 各機型的空運飛機規(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 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隊規(guī)劃問題,,試應(yīng)用優(yōu)化模型進 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隊規(guī)劃的最優(yōu)解為x1=2,、x2=8、x3=8,,即100座空運飛機 架數(shù)2架,,150座空運飛機架數(shù)8架,200座空運飛機架數(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座的空運飛機各5架,,沒 有100座的空運飛機,。因此,未來五年該航空貨代公司需新增100座的空運飛機2架,、150座的 空運飛機3架,、200座的空運飛機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,。