線形計画法とは,次のような問題を解く方法です。
目的関数
Z=3x+2y → 最大
制約条件
4x+1y≦72
2x+2y≦48
1x+3y≦48
x≧0,y≧0
いっけん大したことのないように感じられるかもしれませんが,非常に応用のきく手法であり,数多いオペレーションズ・リサーチの手法のなかでも,最も普及しており,実務的に最も効果がある手法の一つです。単に最適解が得られるだけでなく,同時に得られるレジュースト・コストの概念は,会計的な原価計算や限界利益の概念よりも,利益戦略に適したものなのです。
目次
- 線形計画法の定式化と図式解法(lp-zushiki)
- 実務の問題を上のような数学の問題に翻訳することを定式化といいます。定式化された問題をモデルといいます。まず,この定式化の方法を理解することにより,広い分野で有効な手法であることが理解できます。
上の問題のように,変数が2つのときはグラフにより簡単に解けます。現実には2変数の問題は少ないでしょうが,線形計画法を直感的に理解するためには便利です。
- シンプレックス法(lp-simplex)
- 実務での線形計画法モデルは,変数や制約条件の個数が数千個にもなるのが多く,正しく迅速に解くために,多様な工夫をした専用のシステムを用います。しかし,その基本になっているのはシンプレックス法という,1次連立方程式を解くような方法です。
- 線形計画法プログラム(lp-program)
- 線形計画法の学習では,シンプレックス法を用いることが多いのですが,それを手計算で行っていたのでは時間がかかります。そのために簡単なモデルを解くためのプログラムを提供します。
- Excelソルバーによる線形計画法の解法(lp-solver)
- Excelにはこのような問題を解くためのソルバーという機能があります。これも小規模なモデルに限定されますが,使い慣れておくと便利な機能ですので,インストールのしかた,モデルの作り方,解くための操作方法などを説明します。
- レジュースト・コストとレンジ(lp-reducedcost)
- 線形計画法は,単に最適解が得られるだけでなく,条件を変えたら解がどう変化するかという情報も得ることができます。レジュースト・コストは,制約条件の持つ価格を示すものであり,限界原価に相当するものです。またレンジは,最適解の構造を変えずに制約条件や目的関数の係数(価格)がどの範囲まで変化できるかを示します。これらを理解するためにもシンプレックス法は必要です。
- 線形計画法の効果(lp-kouka)
- ここまで線形計画法の解法や意味を学習してきましたが,ここでは実務で線形計画法を利用することの効果を理解します。制約条件に余裕があるかどうかで実際の価値は大きく変化するので,利益向上のためには通常の会計的な原価計算を用いることが危険であり,線形計画法による最適化やレジュースト・コストの概念が適していることを理解します。