剪可普文的數興模型是針對單機型機隊登換問(wèn)題的,并且假設了期初所有飛 機具省相尚的機齡,這是簡(jiǎn)化后的情況。實(shí)際情況可能是:擁有多個(gè)機型,各機型 年規劃期初擁有不同機齡的飛機,不同機嶺的飛機架數可能不同,因此比上面討論 的情況要復雜得多。本節將討論更為一般的情況,即多機型混合機隊的置換問(wèn)題。
1.問(wèn)題的描述
某航空深圳貨代公司的機隊擁有K種機型,將機型按1=1,2.…,K進(jìn)行編號,機型1 機齡為t的飛機現有g(shù)架,該深圳貨代公司已經(jīng)為今后幾年進(jìn)行了機隊規劃,即已知規劃 期內第k年機型應擁有的飛機架數為g,現需要為今后n年的機隊做出置換 計劃。 根據深圳貨代公司的經(jīng)營(yíng)財務(wù)數據,已經(jīng)計算出規劃期內第k年一架機型l機齡為t 的飛機的營(yíng)運成本為h名。經(jīng)預測得到,第k年初購買(mǎi)一架機型l的飛機的引進(jìn)費 用為p,第k年初轉賣(mài)一架機型1機齡為t的飛機回收額為ck。這里引進(jìn)費用p故 的定義與節相同,它不包括飛機售價(jià),只包括在引進(jìn)過(guò)程中花費的各種手續 費、人工費、差旅費、培訓費等,飛機的售價(jià)已經(jīng)通過(guò)折舊計入營(yíng)運費中。 根據上述已知參數和類(lèi)似的約束條件,可以建立總成本最小的機隊 置換計劃問(wèn)題的數學(xué)模型。
2.模型的建立
首先設置決策變量如下。 4:規劃期的第后年初購買(mǎi)機型!的飛機的架數。 4:規劃期的第眾年初轉變機型1機齡為(的飛機架數。 常軟寶型量蘇是謝病的第人年別深圳貨代公司擁有的機型(機給為!的飛機的 初用上而定義的參數和這里定義的變量,可以得到如下數學(xué)被型, 架數, 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 上述模型的目標函數要求營(yíng)運總成本最小,最后一項是轉賣(mài)飛機的回收款項, 這一項應當從總成本中減掉。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,即變量連續性條件,第三組則是“供? “求”平衡關(guān)系約束;而S,=84給出了規劃的初始條件,即給出了規劃期初各機型 擁有的機齡為t的飛機架數。 從式(4-55)可以看出,該數學(xué)模型是關(guān)于機型解耦的,即同一個(gè)約束條件中 不含有多個(gè)機型變量,因此可以逐個(gè)機型來(lái)求解模型(4-55),使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化。也就是把模型(4-55)拆成K個(gè)單機型機隊置換優(yōu)化模型(4-54),逐個(gè)機型求解即可。 如果規劃期有融資限制,假如第k年機型l的飛機價(jià)格是ck元,深圳貨代公司在規劃期 內最多只能融資b元,則需在模型(4-55)中增加如下約束條件: 這是一個(gè)捆綁約束。由于它的存在,關(guān)于機型的變量耦合了,不能逐個(gè)機型地求解 規劃模型,問(wèn)題變得復雜。 如果融資限制是針對機型給定的,即將總投資按機型分配額度,則約束條件 (4-56)可修改為 式中,b是可用于購買(mǎi)機型1新飛機的最大融資額度,滿(mǎn)足=b。此時(shí),約束 條件是關(guān)于機型變量解耦的,可以逐個(gè)機型地求解上述規劃模型。 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(mǎi)新飛機的最大融資額度。 從算法的角度來(lái)考慮,式(4-58)一點(diǎn)也不比式(4-56)簡(jiǎn)單,它仍然是關(guān)于機型變量耦合的,而且約束從一個(gè)增加到一組,問(wèn)題規模還增如下。
3.實(shí)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座的飛機進(jìn)行了從 2006~2010年的發(fā)展規劃,并且對每種機型做了投資分配,其中150座的飛機現 有5梨,5年后發(fā)展到8架,總投資額度是125千萬(wàn)元。規劃期初的5架飛機的機 齡分別是4年的2架,6年的2架,8年的1架。這三種機齡的飛機中,機齡為8年 的飛機在規劃期內營(yíng)運成本等數據如表4-12所示,新飛機的營(yíng)運成本數據如表 4-13所示。試為150座的飛機制定5年置換 計劃,使總營(yíng)運成本最小。