运筹学第四章
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本次课教学重点:建立数学模型本次课教学难点:建立数学模型本次课教学内容:第四章线性规划在工商管理中的应用第一节人力资源分配的问题例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员数如下:设司机和乘务人员分别在各时间段一开始时上班,并连续工作八小时,问该公交线路怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又配备最少司机和乘务人员解:设x i( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数: Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:. x1 + x2 + x3 + x4 + x5≥ 28x2 + x3 + x4 + x5 + x6≥ 15x3 + x4 + x5 + x6 + x7≥ 24x4 + x5 + x6 + x7 + x1≥ 25x5 + x6 + x7 + x1 + x2≥ 19x6 + x7 + x1 + x2 + x3≥ 31x7 + x1 + x2 + x3 + x4≥ 28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7≥ 0例2.一家中型的百货商场,它对售货员的需求经过统计分析如下表所示。
为了保证售货人员充分休息,售货人员每周工作5天,休息两天,并要求休息的两天是连续的。
问应该如何安排售货人员的作息,既满足工作需要,又使配备的售货人员的人数最少解:设x i ( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数: Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:. x1 + x2 + x3 + x4 + x5 ≥ 28x2 + x3 + x4 + x5 + x6 ≥ 15x3 + x4 + x5 + x6 + x7 ≥ 24x4 + x5 + x6 + x7 + x1 ≥ 25x5 + x6 + x7 + x1 + x2 ≥ 19x6 + x7 + x1 + x2 + x3 ≥ 31x7 + x1 + x2 + x3 + x4 ≥ 28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 ≥ 0第二节生产计划的问题例3.某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
13物流工程3班第四组组员:李鲁超胡军李康郭优沈西王伟第四章1.讨论面向顾客设计思想的重要性。
P112-113顾客需求的多样化和个性化,使得市场演变和产品更新的速度越来越快,产品的生命周期越来越短。
通过与顾客的交流,倾听顾客的心声,听取他们对改进产品的建议,以此来分析顾客的需求,挖掘新产品创意。
2.讨论产品开发在企业战略中的重要地位。
P135一、21世纪企业产品设计的背景特征:(1)新产品开发是实现企业竞争战略的需要技术进步和需求多样化使得产品寿命周期不断缩短,企业面临着缩短交货期、提高产品质量、降低成本和改进服务的多重压力。
新产品开发是企业经营战略的核心内容之一,也是生产运作战略的出发点,产品开发智能的目的就是要研究、开发、设计出能满足市场需求并具有竞争力的产品。
(2)技术进步越来越快科学技术飞速发展,并被迅速而广泛地应用于实践中,推动着新产品的开发,也使得产品更新换代的速度越来越快,产品生命周期越来越短。
(3)用户的要求越来越苛刻随着时代的发展,大众知识水平的提高和激烈竞争带给市场越来越多、越来越好的产品,使用户的要求越来越高。
(4)产品研制开发的难度越来越大越来越多的企业认识到新产品开发对企业创造收益的重要性,特别是那些大型、结构复杂,技术含量高的产品在研制中一般都需要各种先进的设计技术。
(5)可持续发展的要求人类社会在经济快速发展的同时,由于忽略了环境保护,也带来了污染、酸雨、土地沙化,臭氧层破坏等恶果。
各国政府将环境保护问题纳入发展战略,这对企业提出了更高的要求。
二、新产品开发的重要性(1)有利于增强企业的核心竞争力(2)有利于扩大市场份额(3)适应个性化定制生产的需要(4)产品更新换代的需要3.讨论新产品开发的重要性?P109在企业竞争激烈的环境下,大多数企业面临着产品生命周期越来越短的压力。
企业要在同行中保持竞争力并能够占有市场份额,就必须不断地开发出新产品,并快速推向市场,满足多变的市场需求。
第 5 次课 2学时本次课教学重点:建立数学模型本次课教学难点:建立数学模型本次课教学内容:第四章线性规划在工商管理中的应用第一节人力资源分配的问题例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员数如下:设司机和乘务人员分别在各时间段一开始时上班,并连续工作八小时,问该公交线路怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又配备最少司机和乘务人员?解:设x i( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数:Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:s.t. x1 + x2 + x3 + x4 + x5≥28x2 + x3 + x4 + x5 + x6≥15x3 + x4 + x5 + x6 + x7≥24x4 + x5 + x6 + x7 + x1≥25x5 + x6 + x7 + x1 + x2≥19x6 + x7 + x1 + x2 + x3≥31x7 + x1 + x2 + x3 + x4≥28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7≥0例2.一家中型的百货商场,它对售货员的需求经过统计分析如下表所示。
为了保证售货人员充分休息,售货人员每周工作5天,休息两天,并要求休息的两天是连续的。
问应该如何安排售货人员的作息,既满足工作需要,又使配备的售货人员的人数最少?解:设x i ( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数:Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:s.t. x1 + x2 + x3 + x4 + x5 ≥28x2 + x3 + x4 + x5 + x6 ≥15x3 + x4 + x5 + x6 + x7 ≥24x4 + x5 + x6 + x7 + x1 ≥25x5 + x6 + x7 + x1 + x2 ≥19x6 + x7 + x1 + x2 + x3 ≥31x7 + x1 + x2 + x3 + x4 ≥28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 ≥0第二节生产计划的问题例3.某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
第 5 次课 2学时本次课教学重点:建立数学模型本次课教学难点:建立数学模型本次课教学内容:第四章线性规划在工商管理中的应用第一节人力资源分配的问题例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员数如下:设司机和乘务人员分别在各时间段一开始时上班,并连续工作八小时,问该公交线路怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又配备最少司机和乘务人员?解:设x i( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数: Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:s.t. x1 + x2 + x3 + x4 + x5≥ 28x2 + x3 + x4 + x5 + x6≥ 15x3 + x4 + x5 + x6 + x7≥ 24x4 + x5 + x6 + x7 + x1≥ 25x5 + x6 + x7 + x1 + x2≥ 19x6 + x7 + x1 + x2 + x3≥ 31x7 + x1 + x2 + x3 + x4≥ 28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7≥ 0例2.一家中型的百货商场,它对售货员的需求经过统计分析如下表所示。
为了保证售货人员充分休息,售货人员每周工作5天,休息两天,并要求休息的两天是连续的。
问应该如何安排售货人员的作息,既满足工作需要,又使配备的售货人员的人数最少?解:设x i ( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。
目标函数: Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7约束条件:s.t. x1 + x2 + x3 + x4 + x5 ≥ 28x2 + x3 + x4 + x5 + x6 ≥ 15x3 + x4 + x5 + x6 + x7 ≥ 24x4 + x5 + x6 + x7 + x1 ≥ 25x5 + x6 + x7 + x1 + x2 ≥ 19x6 + x7 + x1 + x2 + x3 ≥ 31x7 + x1 + x2 + x3 + x4 ≥ 28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 ≥ 0第二节生产计划的问题例3.某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
运筹学第四章习题答案
4.1若用以下表达式作为目标规划的目标函数,其逻辑是否正确?为什么? (1)max {-
d -+d } (2)max {-d ++
d } (3)min {-d ++d } (4)min {-d -+
d }
(1)合理,令f (x )+-
d -+
d =b,当f (x )取最小值时,-
d -+
d 取最大值合理。
(2)不合理,+
d 取最大值时,f (x )取最大值,-
d 取最大值时,f (x )应取最小值 (3)合理,恰好达到目标值时,-
d 和+
d 都要尽可能的小。
(4)合理,令f (x )+-
d -+
d =b,当f (x )取最大值时,-
d -+
d 取最小值合理。
4.2用图解法和单纯形法解下列目标规划问题
(1)min {P 13+d ,P 2-
2d ,P 3(-1d ++1d )}
24261121=-+++
-d d x x 52221=-+++
-
d d x x
155331=-++-d d x
3,2,1,0,,,21=≥+-i d d x x i i
(2)min{P 1(+++43d d ),P 2+1d ,P 3-2d ,P 4(--+4
35.1d d )} 401121=-+++-d d x x
1002221=-++--d d x x
30331=-++-d d x 15442=-++-d d x
4,3,2,1,0,,,21=≥+-i d d x x i i
(1)图解法
0 A B C X 1
由图可知,满足域为线段EG,这就是目标规划方程的解,可求得:E,G 的坐标分别为(0,12),(3,3) 故该问题的解为)312,3()3,3()12,0(21221a a a a a +=+ )1,0,(2121=+≥a a a a
(2)图解法 2
1
由图可知,满足域为线段AB A(25,15),B(30,10)故该问题的解可
表示为)1015,3025()10,30()15,25(212121a a a a a a ++=+ )1,0(212,1=+≥a a a a
(1)单纯形法
0 0 P1 0 0 P2 P3 P3
CB XB x1 x2 b
P3 P2 0
6 2 0 0 0 0 -1 1 24
5
15
2 1 0 0 -1 1 0 0
5 0 -1 1 0 0 0 0
P1
P2
P3
0 0 1 0 0 0 0 0
-1 -1 0 0 1 0 0 0
-6 -2 0 0 0 0 2 0
P3
P2
0 x1 0 2 1.2 -1.2 0 0 -1 1 6
2
3
0 1 0.2 0.2 -1 1 0 0
1 0 -0.
2 0.2 0 0 0 0
P1 P2 P3 0 0 1 0 0 0 0 0 0 -1 -0.2 0.2 1 0 0 0 0 -2 -1.2 1.2 0 0 2 0
P3
0 0
x2
x1
0 0 0.8 -0.8 2 -2 -1 1 2
2
3
0 1 0.2 -0.2 -1 1 0 0
1 0 -0.
2 0.2 0 0 0 0
P1
P2
P3
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 -0.8 0.8 -2 2 2 0
0 0
x2
x1
0 0 0.4 -0.4 1 -1 -0.5 -0.5 1
3
3
0 1 0.6 -0.6 0 0 0.5 0.5
1 0 -0.
2 0.2 0 0 0 0
P1
P2
P3
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 1
0 0 x2
2 0 0 0 1 -1 -0.5 -0.5 7
12
5
3 1 0 0 0 0 0.5 0.5
5 0 -1 1 0 0 0 0
P1
P2
P3
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 1
故该问题的解为)312,3()3,3()12,0(21221a a a a a +=+ )1,0,(2121=+≥a a a a
(2)
P2
P3
P1
P4
P1
1.5P
4
CB XB x1 x2
b 0 1 1 -1 1 0
0 0 0 0 0 40
1 1 0 0 -1 1 0 0 0 0 100 1 0 0 0 0 0 -1 1 0
0 30
1
-1
1
15
P1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0
P2
1
P3 -1 -1
1 0
0 0 P4
-1
1.5 0 0 1 0 -1 1 0 0 0 0 1 -1 25
1 0 0 0 -1 1 0 0 1 -1 85 1 0 0 0 0 0 -1 1 0 0 30 0
x2 0 1
15
P1 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0
P2
0 0
-1 0
P3 -1 0
1
-1 1 P4 -1 0
0 51 0 x1
1
0 -1 1 0 0 0 0 1 -1
1
-1
-1
1
0 0 1 -1 0 0 -1 1 -1 1 30 0 x2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 P1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 P2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 P3 0 0 -1 1 1 0 0 0 0 0
P4
-1
1
1
1.5
4.3某商标的酒是用三种等级的酒兑制而成。
这三种等级的酒每天供应量和单位成本见表4-20.三种商标的成品酒的兑制要求和售价见表4-21.决策者规定:首先必须严格按规定的比例兑制各商标的酒;其次是获利最大;再次是红商标的酒每天至少生产2000千克。
试列出数学模型。
表4-20
表4-21
设x ij 代表等级i 的酒投入第j (1红,2黄,3蓝)种商标酒兑制的数量
{}-
+--22111),(min d p d d p
1300131211≤++x x x 2000232221≤++x x x 1000333231≤++x x x
09.01.01.0312111≤+--x x x 05.05.05.0312111≥--x x x
08.125.23.05.02.15.011333231232221131211=-+++++++---+-d d x x x x x x x x x
200022312111=-++++
-d d x x x
4.4判别下列表4-22和表4-23是否是表上作业法求解的运输问题的基可行解。
表4-22
此表不是表上作业求解法的运输问题的基可行解,
因为基变量的个数=3+4-1=6与表中基变量数为7不符。
表4-23
此表不是表上作业求解法的运输问题的基可行解
因为基变量的个数=6+4-1=9与表中基变量数为8不符。
4.5用表上作业法求表4-24和表4-25中各处的运输问题的最优解。
表4-24
表4-25
用沃格尔法求最优方案:
4.6表4-26给出了一个运输问题及它的一个解,试问
(1)表中给出的解是否为最优解?请用位势法进行检验。
(2)若价值系数C24由1变为3,所给出的解是否仍为最优解?若不是,请求出最优解。
(3)若所有价值系数均增加1,最优解是否改变?为什么?
(4)若所有价值系数均乘以2,最优解是否改变?为什么?
表4-26
(1)
因为检验数都大于等于0,所以表中解为最优解。
(2)
因为ð21小于0,所以此解不为最优解。
不变,因为因为检验数都大于等于0,所以表中最优解不变
(4)
4.7甲,乙,丙三个城市每年需要煤炭分别为320万吨,250万吨,350万吨,由A,B两处煤炭负责供应。
已知煤炭供应量分别为400万吨,450万吨。
由煤矿至各城市的单位运价(万/万吨)如表4-27所示。
由于需求大于供应,所以决定佳城市供应量可减少0~30万吨,宜城市需求量必须全部满足,并称是供应量不少于270万吨。
试求总运费最低的调运方案(将可供煤炭量用完)
表4-27。