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【応用情報技術者試験】線形計画法を5分で理解!

「線形計画法って何?」
応用情報技術者試験でも経営戦略・数理分野で頻出ですが、

  • 数学っぽくて苦手…
  • 最大化・最小化って?
  • 制約条件が多くて混乱する
  • グラフ問題が解けない

でつまずく人がかなり多いテーマです。

この記事では、

  • 線形計画法とは?
  • 解き方
  • 制約条件の考え方
  • 試験での頻出ポイント

を5分で理解できるように解説します!


まず結論

線形計画法とは?

「条件を守りながら最適解を探す手法」

です!


超簡単にいうと

「一番得する答え探し」


どんな場面で使う?

例えば:

  • 利益最大化
  • コスト最小化
  • 生産計画
  • 人員配置

イメージ

会社が:

商品A
商品B

を作る。


でも

  • 材料に限界
  • 人数に限界
  • 時間に限界

がある。


そこで

条件内で最適化!


線形計画法の要素

超重要!


① 目的関数

最大化・最小化したい式

例:利益=3x + 2y


② 制約条件

例:x + y ≤ 10


③ 非負条件

超頻出!


意味

x ≥ 0
y ≥ 0


なぜ必要?

商品数は:

マイナス作れない


例題で理解!

問題👇

商品A = x
商品B = y

利益:Z = 3x + 2y

制約:
x + y ≤ 10
x ≤ 6
y ≤ 8


手順①

制約をグラフ化


制約領域作成

条件を満たす範囲


手順②

頂点を探す


なぜ?

超重要!


最適解は

頂点に現れやすい


手順③

目的関数代入


最大値選択

完了!


頂点法

試験頻出!


意味

頂点比較で解く


なぜ線形?

重要!


線形とは

一次式だけ


ダメ例


xy


線形計画法の特徴

  • 制約あり
  • 最適化
  • 数式利用

応用情報で超頻出

かなり狙われる👇

  • 目的関数
  • 制約条件
  • 頂点法
  • 最大化
  • 制約領域

よくあるひっかけ

「適当に大きい数字入れる」

→ ❌違う!

まず:

制約条件確認


1分で復習!

線形計画法

最適化手法


必須要素

  • 目的関数
  • 制約条件
  • 非負条件

解法

頂点法


ポイント

制約内で最大化


練習問題

問題

線形計画法で最適解を求める際、最も重要なものはどれか。

制約条件を無視する

条件を満たす領域を求める

乱数を使う

通信速度を測定する


解答

正解:イ

解説

線形計画法では、まず制約条件を満たす範囲(制約領域)を求め、その中から最適解を探します。


まとめ

線形計画法とは

「条件付き最適化」


超重要

  • 目的関数
  • 制約条件
  • 頂点法
  • 最大化 / 最小化

まずは、

「条件の中で一番得する答え探し」

このイメージを持つとかなり理解しやすくなります!


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