ห้าขอบเขตของการประยุกต์ใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมเชิงเส้น

การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นใช้เพื่อให้ได้โซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวิจัยการดำเนินงาน การใช้โปรแกรมเชิงเส้นตรงช่วยให้นักวิจัยสามารถค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดและประหยัดที่สุดภายในข้อจำกัดหรือข้อจำกัดทั้งหมด หลายสาขาใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมเชิงเส้นเพื่อทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งรวมถึงอาหารและการเกษตร วิศวกรรม การขนส่ง การผลิตและพลังงาน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นให้วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานภายในข้อจำกัดบางอย่าง ใช้เพื่อทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ามากขึ้น การประยุกต์ใช้งานสำหรับโปรแกรมเชิงเส้นบางด้าน ได้แก่ อาหารและการเกษตร วิศวกรรม การขนส่ง การผลิตและพลังงาน

การใช้โปรแกรมเชิงเส้นตรงจำเป็นต้องมีการกำหนดตัวแปร การค้นหาข้อจำกัด และการค้นหาฟังก์ชันวัตถุประสงค์ หรือสิ่งที่จำเป็นต้องขยายให้ใหญ่สุด ในบางกรณี การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นจะใช้แทนการย่อให้เล็กสุด หรือค่าฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นต้องสร้างความไม่เท่าเทียมกันแล้วสร้างกราฟเพื่อแก้ปัญหา แม้ว่าการเขียนโปรแกรมเชิงเส้นบางอย่างสามารถทำได้ด้วยตนเอง แต่บ่อยครั้งที่ตัวแปรและการคำนวณซับซ้อนเกินไปและต้องใช้ซอฟต์แวร์คำนวณ

เกษตรกรใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมเชิงเส้นในการทำงาน การกำหนดว่าควรปลูกพืชชนิดใด ปริมาณของพืช และวิธีการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ เกษตรกรสามารถเพิ่มรายได้ได้

ในด้านโภชนาการ โปรแกรมเชิงเส้นตรงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยในการวางแผนความต้องการด้านอาหาร ในการจัดหาตะกร้าอาหารเพื่อสุขภาพราคาประหยัดสำหรับครอบครัวที่ขัดสน นักโภชนาการสามารถใช้โปรแกรมเชิงเส้น ข้อจำกัดอาจรวมถึงหลักเกณฑ์ด้านอาหาร คำแนะนำด้านโภชนาการ การยอมรับทางวัฒนธรรม หรือการผสมผสานบางส่วน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ช่วยในการคำนวณอาหารที่จำเป็นในการให้สารอาหารในราคาต่ำ เพื่อป้องกันโรคไม่ติดต่อ ข้อมูลและราคาอาหารที่ยังไม่แปรรูปเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการคำนวณดังกล่าว โดยทั้งหมดต้องคำนึงถึงแง่มุมทางวัฒนธรรมของประเภทอาหารด้วย วัตถุประสงค์คือต้นทุนรวมของตะกร้าอาหาร การโปรแกรมเชิงเส้นยังช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงเวลาสำหรับความถี่ในการทำตะกร้าอาหารดังกล่าวได้

วิศวกรยังใช้โปรแกรมเชิงเส้นเพื่อช่วยแก้ปัญหาการออกแบบและการผลิต ตัวอย่างเช่น ในตาข่ายอากาศ วิศวกรแสวงหาการปรับรูปร่างตามหลักอากาศพลศาสตร์ให้เหมาะสม สิ่งนี้ช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การลากของ airfoil ข้อจำกัดอาจรวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การยก ความหนาสูงสุดสัมพัทธ์ รัศมีปลายคมตัด และมุมขอบท้าย การปรับรูปร่างให้เหมาะสมพยายามที่จะสร้าง airfoil ที่ปราศจากแรงกระแทกด้วยรูปร่างที่เป็นไปได้ การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นจึงช่วยให้วิศวกรมีเครื่องมือที่จำเป็นในการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่าง

ระบบขนส่งอาศัยการโปรแกรมเชิงเส้นตรงเพื่อความคุ้มค่าและเวลา เส้นทางรถประจำทางและรถไฟต้องคำนึงถึงตารางเวลา เวลาเดินทาง และผู้โดยสาร สายการบินใช้โปรแกรมเชิงเส้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลกำไรตามราคาที่นั่งที่แตกต่างกันและความต้องการของลูกค้า สายการบินยังใช้โปรแกรมเชิงเส้นสำหรับการจัดตารางนักบินและเส้นทาง การเพิ่มประสิทธิภาพผ่านโปรแกรมเชิงเส้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของสายการบินและลดค่าใช้จ่าย

การผลิตจำเป็นต้องเปลี่ยนวัตถุดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่สร้างรายได้สูงสุดให้กับบริษัท แต่ละขั้นตอนของกระบวนการผลิตต้องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนั้น ตัวอย่างเช่น วัตถุดิบต้องผ่านเครื่องจักรต่างๆ ตามระยะเวลาที่กำหนดในสายการประกอบ เพื่อเพิ่มผลกำไรสูงสุด บริษัทสามารถใช้นิพจน์เชิงเส้นของจำนวนวัตถุดิบที่จะใช้ ข้อจำกัดรวมถึงเวลาที่ใช้ในแต่ละเครื่อง เครื่องจักรใด ๆ ที่สร้างคอขวดจะต้องได้รับการแก้ไข ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตอาจได้รับผลกระทบ เพื่อเพิ่มผลกำไรสูงสุดตามวัตถุดิบและเวลาที่จำเป็น

ระบบกริดพลังงานสมัยใหม่ไม่เพียงแต่รวมเอาระบบไฟฟ้าแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและเซลล์แสงอาทิตย์ด้วย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความต้องการโหลดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สายส่งและสายจ่ายไฟฟ้า และการจัดเก็บต้องนำมาพิจารณาด้วย ในขณะเดียวกัน ต้นทุนจะต้องยั่งยืนเพื่อผลกำไร การโปรแกรมเชิงเส้นเป็นวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบระบบไฟฟ้ากำลัง ช่วยให้สามารถจับคู่โหลดไฟฟ้าในระยะทางทั้งหมดที่สั้นที่สุดระหว่างการผลิตไฟฟ้ากับความต้องการเมื่อเวลาผ่านไป การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจับคู่โหลดหรือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน โดยมอบเครื่องมือที่มีคุณค่าให้กับอุตสาหกรรมพลังงาน