运筹学部分课后习题解答
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第一章 线性规划1、由图可得:最优解为2、用图解法求解线性规划: Min z=2x 1+x 2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≤≥+≤+-01058244212121x x x x x x解:由图可得:最优解x=1.6,y=6.4Max z=5x 1+6x 2⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≥-0,23222212121x x x x x x解:由图可得:最优解Max z=5x 1+6x 2, Max z= +∞Maxz = 2x 1 +x 2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+≤0,5242261552121211x x x x x x x由图可得:最大值⎪⎩⎪⎨⎧==+35121x x x , 所以⎪⎩⎪⎨⎧==2321x xmax Z = 8.1212125.max 23284164120,1,2maxZ .jZ x x x x x x x j =+⎧+≤⎪≤⎪⎨≤⎪⎪≥=⎩如图所示,在(4,2)这一点达到最大值为26将线性规划模型化成标准形式:Min z=x 1-2x 2+3x 3⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥-=++-≥+-≤++无约束321321321321,0,052327x x x x x x x x x x x x解:令Z ’=-Z,引进松弛变量x 4≥0,引入剩余变量x 5≥0,并令x 3=x 3’-x 3’’,其中x 3’≥0,x 3’’≥0Max z ’=-x 1+2x 2-3x 3’+3x 3’’⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≥≥≥≥-=++-=--+-=+-++0,0,0'',0',0,05232'''7'''5433213215332143321x x x x x x x x x x x x x x x x x x x7将线性规划模型化为标准形式Min Z =x 1+2x 2+3x 3⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤-=--≥++-≤++无约束,321321321321,00632442392-x x x x x x x x x x x x解:令Z ’ = -z ,引进松弛变量x 4≥0,引进剩余变量x 5≥0,得到一下等价的标准形式。
运筹学部分课后习题解答P47 1.1 用图解法求解线性规划问题a)12121212min z=23466 ..424,0x xx xs t x xx x++≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为min 3z=23032⨯+⨯= P47 1.3 用图解法和单纯形法求解线性规划问题a)12121212max z=10x5x349 ..528,0x xs t x xx x++≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点,即112122134935282xx xx x x=⎧+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩,即最优解为*31,2Tx⎛⎫= ⎪⎝⎭这时的最优值为max335z=101522⨯+⨯=单纯形法: 原问题化成标准型为121231241234max z=10x 5x 349..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=⎧⎪++=⎨⎪≥⎩ j c →10 5B CB Xb 1x2x3x4x0 3x 9 3 4 1 0 04x8[5] 2 0 1 j j C Z -105 0 0 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 101x8/51 2/5 0 1/5 j j C Z -1 0 -2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 101x11 0 -1/72/7j j C Z --5/14 -25/14所以有*max 33351,,1015222Tx z ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭P78 2.4 已知线性规划问题:1234124122341231234max24382669,,,0z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =+++++≤⎧⎪+≤⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥⎪⎩求: (1) 写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
,.运筹学部分课后习题解答用图解法求解线性规划问题min z=2x 1 3x 24x 1 6 x 26a )2 x 2 4s..t 4x 1 x 1, x 2 0解:由图 1 可知,该问题的可行域为凸集 MABCN ,且可知线段 BA 上的点都为最优解,即该问题有无量多最优解,这时的最优值为z min =233 0 32用图解法和纯真形法求解线性规划问题max z=10x 15x 2a )3x 1 4x 295x 1 2 x 2 8st..x 1, x 2 0解:由图 1 可知,该问题的可行域为凸集 OABCO ,且可知 B 点为最优值点,3x 1 4x 2x 1 1T93 ,即最优解为 x *3即2 x 2 8x 21,5x 1 22这时的最优值为 z max =10 1 53 352 2,.纯真形法:原问题化成标准型为max z=10x15x23x1 4 x2x39st.. 5x12x2x48x1 , x2 , x3 , x40c j10500C B X B b x1x2x3x40x3934100x48[5]201C j Z j105000x321/50[14/5]1-3/510x18/512/501/5C j Z j010-25x23/2015/14-3/1410x1110-1/72/7C j Z j00-5/14-25/14,.1,3T1015335因此有 x*, zmax222已知线性规划问题:max z 2 x14x2x3 x4x13x2x482x1x26x2x3x46x1x2x39x1 , x2 , x3, x40求: (1)写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为X*(2,2,4,0) ,试依据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
解:( 1)该线性规划问题的对偶问题为:min w8 y1 6 y26 y3 9 y4y1 2 y2y423y1y2y3y44y3y41y1y31y1, y2 , y3 , y40(2 )由原问题最优解为X*(2,2,4,0) ,依据互补废弛性得:y1 2 y2y423 y1y2y3y44y3y41把 X *(2,2,4,0)代入原线性规划问题的拘束中得第四个拘束取严格不等号,即22489y40y1 2 y22进而有3y1y2y34y31,.得 y143, y2, y3 1, y45543因此对偶问题的最优解为 y*(,,1,0)T,最优值为w min1655考虑以下线性规划问题:min z 60x140x280x33x12x2x324x1x23x342x12x22x33x1, x2 , x30( 1)写出其对偶问题;(2 )用对偶纯真形法求解原问题;解:( 1)该线性规划问题的对偶问题为:max w 2y1 4 y23y33y1 4 y2 2 y3602 y1 y22y340y13y22y380y1, y2 , y30(2 )在原问题加入三个废弛变量x4 , x5 , x6把该线性规划问题化为标准型:max z60x140 x280x33x12x2x3x424x1x23x3x542 x12x22x3x63x j0, jL,6 1,c j-60-40-80000 C B X B b x1x2x3x4x5x6 0x4-2-3-2-1100 0x5-4[-4]-1-30100x6-3-2-2-2001C j Z j-60-40-800000x410-5/45/41-1/12080x1111/43/40-1/400x6-10[-3/2]-1/20-1/21C j Z j0-25-350-1500x411/6005/311/3-5/6 80x15/6102/30-1/31/6 40x22/3011/301/3-2/3 C j Z j00-80/30-20/3-50/3x*( 5,2,0) T , z max60540280 023063633某厂生产A、B、C三种产品,其所需劳动力、资料等相关数据见下表。
第四版运筹学部分课后习题解答篇一:运筹学基础及应用第四版胡运权主编课后练习答案运筹学基础及应用习题解答习题一P461.1(a)41的所有?x1,x2?,此时目标函数值2该问题有无穷多最优解,即满足4x1?6x2?6且0?x2?z?3。
(b)用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围,所以该问题无可行解。
1.2(a)约束方程组的系数矩阵?1236300A??81?4020??30000?1最优解x??0,10,0,7,0,0?T。
(b) 约束方程组的系数矩阵?1234?A2212?????211?最优解x??,0,,0?。
5??5T1.3(a)(1) 图解法最优解即为??3x1?4x2?935?3?的解x??1,?,最大值z?5x?2x?822??2?1(2)单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?10x1?5x2?0x3?0x4?3x?4x2?x3?9s.t. ?1?5x1?2x2?x4?8则P3,P4组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,9,8?,由此列出初始单纯形表?1??2。
??min?,89??53?8 5?2?0,??min??218?3,??142?2?335?1,?2?0,表明已找到问题最优解x1?1, x2?,x3?0 ,x4?0。
最大值z*?22(b)(1) 图解法6x1?2x2x1?x2?最优解即为??6x1?2x2?2417?73?的解x??,?,最大值z?2?22??x1?x2?5(2) 单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?2x1?x2?0x3?0x4?0x5?5x2?x3?15?s.t. ?6x1?2x2?x4?24?x?x?x?5?125则P3,P4,P5组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,15,24,5?,由此列出初始单纯形表?1??2。
??min??,??245?,??461?3?3?15,24,??2?2?5?2?0,??min?新的单纯形表为篇二:运筹学习题及答案运筹学习题答案第一章(39页)1.1用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
运筹学部分课后习题解答P47 1.1 用图解法求解线性规划问题a)12121212min z=23466 ..424,0x xx xs t x xx x++≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为min 3z=23032⨯+⨯= P47 1.3 用图解法和单纯形法求解线性规划问题a)12121212max z=10x5x349 ..528,0x xs t x xx x++≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点,即112122134935282xx xx x x=⎧+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩,即最优解为*31,2Tx⎛⎫= ⎪⎝⎭这时的最优值为max335z=101522⨯+⨯=单纯形法: 原问题化成标准型为121231241234max z=10x 5x 349..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=⎧⎪++=⎨⎪≥⎩ j c →105B CB X b 1x2x3x4x0 3x 9 3 4 1 0 04x8[5] 2 0 1 j j C Z -105 0 0 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 101x8/51 2/5 0 1/5 j j C Z -1 0 -2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 101x11 0 -1/72/7j j C Z --5/14 -25/14所以有*max 33351,,1015222Tx z ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭P78 2.4 已知线性规划问题:1234124122341231234max24382669,,,0z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =+++++≤⎧⎪+≤⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥⎪⎩求: (1) 写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
No .1 线性规划1、某织带厂生产A 、B 两种纱线和C 、D 两种纱带,纱带由专门纱线加工而成。
这四种产品的产值、成本、加工工时等资料列表如下: 产品 项目ABCD单位产值 (元) 168 140 1050 406 单位成本 (元) 42 28 350 140 单位纺纱用时 (h) 3 2 10 4 单位织带用时 (h)20.5工厂有供纺纱的总工时7200h ,织带的总工时1200h 。
(1) 列出线性规划模型,以便确定产品的数量使总利润最大;(2) 如果组织这次生产具有一次性的投入20万元,模型有什么变化?对模型的解是否有影响? 解:(1)设A 的产量为x 1,B 的产量为x 2,C 的产量为x 3,D 的产量为x 4,则有线性规划模型如下:max f (x )=(16842)x 1 +(14028)x 2 +(1050350)x 3 +(406140)x 4=126 x 1 +112 x 2 +700 x 3 +266 x 4s.t. ⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤+≤+++4,3,2,1 ,012005.02 720041023434321i x x x x x x x i(2)如果组织这次生产有一次性的投入20万元,由于与产品的生产量无关,故上述模型只需要在目标函数中减去一个常数20万,因此可知对模型的解没有影响。
2、将下列线性规划化为极大化的标准形式解:将约束条件中的第一行的右端项变为正值,并添加松弛变量x 4,在第二行添加人工变量x 5,将第三行约束的绝对值号打开,变为两个不等式,分别添加松弛变量x 6, x 7,并令x x x 333='-'',则有max[f (x )]= {2 x 13 x 2 5('-''x x 33)+0 x 4M x 5+0 x 6 +0 x 7}s.t. 0,,,,,,,13 55719 13 55719 16 9976 5 7654332173321633215332143321≥'''=+''+'-+-=+''-'+-=+''+'-+-=+''-'+--⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±≥≤+-=-+--≥-+++=不限321321321321321 ,0,13|5719|169765 ..532)(m in x x x x x x x x x x x x t s x x x x f3、用单纯形法解下面的线性规划⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤++-≤++-≤-+++= ,0,,4205.021********* ..352)(max 321321321321321x x x x x x x x x x x x t s x x x x f 解:在约束行1,2,3分别添加x 4, x 5, x 6松弛变量,有初始基础可行解和单纯形法迭代步骤如下:C j1 12 z jC j2 1/3 1/6 11/6 1/6 z j5/6 5/6 C j3/5 1/1011/107/20z j11/20 C jz j11/ 29/811/8答:最优解为x1 =244.375, x2 =0, x3 =123.125, 剩余变量x6 =847.1875;最优解的目标函数值为858.125。
运筹学部分课后习题解答P47 用图解法求解线性规划问题a)12121212min z=23466 ..424,0x xx xs t x xx x++≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为min3z=23032⨯+⨯= P47 用图解法和单纯形法求解线性规划问题a)12121212max z=10x5x349 ..528,0x xs t x xx x++≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩<解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点,即112122134935282xx xx x x=⎧+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩,即最优解为*31,2Tx⎛⎫= ⎪⎝⎭这时的最优值为max335z=101522⨯+⨯=单纯形法: 原问题化成标准型为121231241234max z=10x 5x 349..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=⎧⎪++=⎨⎪≥⎩ j c →105、B CB X b 1x 2x3x4x0 3x \9 3 4 1 0 04x8[5] 2 .0 1 j j C Z -105 00 0 3x 21/5 .0 [14/5] 1 -3/5 101x8/512/5 0 (1/5 j j C Z -1 0 -25 2x 3/2 0 ;1 5/14 -3/14 101x11 0-1/7 2/7 (j j C Z --5/14-25/14所以有*max 33351,,1015222Tx z ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭P78 已知线性规划问题:1234124122341231234max24382669,,,0z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =+++++≤⎧⎪+≤⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥⎪⎩求: (1) 写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
运筹学课后习题及答案在运筹学这门课程中,课后习题是帮助学生巩固理论知识和提高解决实际问题能力的重要环节。
以下是一些典型的运筹学课后习题及答案,供学生参考和练习。
习题1:线性规划问题问题描述:一个工厂需要生产两种产品A和B,每种产品都需要使用机器1和机器2。
产品A每单位需要机器1工作3小时,机器2工作2小时;产品B每单位需要机器1工作2小时,机器2工作4小时。
机器1每天最多工作24小时,机器2每天最多工作20小时。
如果产品A每单位的利润是500元,产品B每单位的利润是600元。
假设工厂希望最大化利润,问应该生产多少单位的产品A和B?解答:首先,设产品A的产量为x,产品B的产量为y。
根据题目条件,我们可以得到以下两个约束条件:\[ 3x + 2y \leq 24 \]\[ 2x + 4y \leq 20 \]目标函数是利润最大化,即:\[ \text{Maximize} \ P = 500x + 600y \]通过图解法或单纯形法,我们可以得到最优解为x=4,y=3。
此时,利润最大化为\( P = 500 \times 4 + 600 \times 3 = 3800 \)元。
习题2:网络流问题问题描述:一个供水系统由多个泵站和水库组成,需要确保每个水库都有足够的水量供应。
已知每个泵站的供水能力以及每个水库的需求量。
如何分配泵站的供水量,以满足所有水库的需求?解答:首先,需要构建一个网络流图,其中节点代表泵站和水库,边代表供水路径。
每条边的容量表示泵站的供水能力,每条边的流量表示实际供水量。
目标是找到满足以下条件的网络流:- 每个泵站的总流出量等于其供水能力。
- 每个水库的总流入量等于其需求量。
- 网络中没有负流量。
使用最大流算法,如Ford-Fulkerson算法或Edmonds-Karp算法,可以找到满足上述条件的最大网络流。
习题3:整数规划问题问题描述:一个公司需要决定是否投资于三个不同的项目,每个项目都需要一定的资金和人力资源。
第十五次作业解答习题6:(P221)9;(9)某汽车修理部有4个修理工,每个修理工可以单独修理汽车,也可以和其他修理工合作共同修理汽车。
前来修理部寻求修理的汽车按泊松流到达,平均每天到达2辆。
当修理部内有4辆汽车时,后来的汽车将离去。
修理一辆汽车所需时间服从负指数分布,若一个修理工修理一辆汽车,则平均需3天;若两个修理工修理1辆汽车,则平均需2天;若3或4个修理工修理一辆汽车,则平均需1.5天。
试求: ①画出系统状态转移图; ②求系统状态概率; ③求系统损失率;④求系统中平均的汽车数量;⑤求每辆汽车在系统中逗留的时间。
解:依题意,因为修理工可以相互合作也可以单独工作,可以把他们看成最多有4个服务台的一个修理小组,所以该系统为M/M/4/4/∞/FCFS 损失制排队系统。
2λ=辆/天,修理部的修理速度μ是一个变化的参数,具体如下:11(1/1.5)2/3μ=⨯=;22(1/2)1μ=⨯=;32(1/3)1(1/2)7/6μ=⨯+⨯=;44(1/3)4/3μ=⨯=。
150.75210c λρμ===⨯ (1)状态转移速度图:(2)系统状态概率:011103p p p p λμ=⇒=;022112100()8/326p p p p p p p λμμλ+=+⇒=-=;133223210()(32)(7/6)72/7p p p p p p p λμμλ+=+⇒=-=;244334320()(19/62)/3)108/7p p p p p p p λμμλ+=+⇒=-=。
由41kk p==∑可得,10[13672/7108/7]7/2500.028p -=++++==;120.084;0.168;p p ==340.288;0.432p p ==。
(3)系统损失率40.432p p ==损。
(4)系统中平均的汽车数量4110.08420.16830.28840.4320.0840.3360.864 1.728 3.012s n n L np ===⨯+⨯+⨯+⨯=+++=∑。
运筹学课后答案3.1 与一般线性规划的数学模型相比,运输问题的数学模型具有什么特征?答: 1、运输问题一定有有限最优解。
2、约束系数只取0或1。
3、约束系数矩阵的每列有两个1, 而且只有两个1。
前m 行中有一个1,或n 行中有一个1。
4、对于产销平衡的运输问题,所有的约束都取等式。
3.2 运输问题的基可行解应满足什么条件?将其填入运输表中时有什么体现?并说明在迭代计算过程中对它的要求。
解:运输问题基可行解的要求是基变量的个数等于m+n-1。
填入表格时体现在数字格的个数也应该等于m+n-1。
在迭代过程中,要始终保持数字格的个数不变。
3.3 试对给出运输问题初始基可行解的西北角法、最小元素法和V ogel 法进行比较,分析给出的解之质量不同的原因。
解:用西北角法可以快速得到初始解,但是由于没有考虑运输价格,效果不好;最小元素法从最小的运输价格入手,一开始效果很好,但是到了最后因选择余地较少效果不好; V ogel 法从产地和销地运价的级差来考虑问题,总体效果很好,但是方法较复杂。
3.4 详细说明用位势法(对偶变量法)求检验数的原理。
解:原问题的检验数也可以利用对偶变量来计算 :其中,ui 和vj 就是原问题约束对应的对偶变量。
由于原问题的基变量的个数等于m+n-1。
所以相应的检验数就应该等于0。
即有:由于方程有m+n-1个, 而变量有m+n 个。
所以上面的方程有无穷多个解。
任意确定一个变量的值都可以通过方程求出一个解。
然后再利用这个解就可以求出非基变量的检验数了。
3.5 用表上作业法求解运输问题时,在什么情况下会出现退化解?当出现退化解时应如何处理? 解:当数字格的数量小于m+n-1时,相应的解就是退化解。
如果出现了退化解,首先找到同时划去的行和列,然后在同时划去的行和列中的某个空格中填入数字0。
只要数字格的数量保持在m+n-1个的水平即可。
3.6 一般线性规划问题具备什么特征才能将其转化为运输问题求解,请举例说明。
1、一洛+4x2兰24% +x2工85兰捲<10X2 一0解:由图可得:最优解x=1.6,y=6.4第一章线性规划由图可得:最优解为2、用图解法求解线性规划:Min z=2x i +X22为一x 2色2 « -2x 1 +3x 2 兰 2 x i , x 2 > 0解:2XI -X 2=O由图可得:最优解 Max z=5x 1+6x 2, Max z= +::Max z=5x1+6x2Z =5X :+6X 2-XI +3X 2=2Maxz = 2x 1 +X2'5x1 兰15』6x i + 2x2 2 <24X\+x2 <5x ,x2>0X"i + x2 = 5 X"i = 3 由图可得:最大值」1 2, 所以」1a = 3 、x2=2 max Z = 8.5. maxZ = 2\ 3x 2 % +2x 2 兰 8 4x ^16 4x 2 胡2 X j _0,j =1,2X j +x 2 +x 3 兰7 』X i -X 2 +X 3 3 2_3片 +x 2 +2x 3 = -5 x^ 0, X 20, X 3无约束解:令 Z' =-Z,引进松弛变量 X 4 _ 0,弓I 入剩余变量 X 5 _ 0,并令 X 3=X 3 ' -x 3'X 3' _0,x 3''- 0Max z ' =-x i +2x 2-3x 3' +3x 3''捲 +x 2 +x 3'—x 3'' +& =7 』X 1 _X 2 +X 3'—X 3''_X s =2 一3为 +X 2 +2x 3 = -5* Z0,x 2 »0,x 3它0,x 3'它0,x 4 AO, x 5 王0i-2x 2+3x 3,其中2.6将线性规划模型化成标准形式:Min z=x-2% + x 2 + x 3 兰 9 』—3为 +x 2 +2x 3 K4 4X i —2x ? —3X 3 = —6 X i <0, X 2 KO, X 3无约束-解:令Z ' = -z ,引进松弛变量X 4亠0,引进剩余变量X 5亠0,得到一下等价的标准形式。
第二章决策分析2.1 某公司面对五种自然状态、四种行动方案的收益情况如下表:假定不知道各种自然状态出现的概率,分别用以下五种方法选择最优行动方案:1、最大最小准则2、最大最大准则3、等可能性准则4、乐观系数准则(分别取α=0.6、0.7、0.8、0.9)5、后悔值准则解:1、用最大最小准则决策S4为最优方案;2、用最大最大准则决策S2为最优方案;3、用等可能性准则决策S4为最优方案;4、乐观系数准则决策(1) α=0.6,S1为最优方案;(2) α=0.7,S1为最优方案;(3) α=0.8,S1为最优方案;(4) α=0.9,S2为最优方案;可见,随着乐观系数的改变,其决策的最优方案也会随时改变。
5、用后悔值准则决策S4为最优方案。
2.2 在习题1中,若各种自然状态发生的概率分别为P(N1)=0.1、P(N2)=0.3、P(N3)=0.4、P(N4)=0.2、P(N5)=0.1。
请用期望值准则进行决策。
解:期望值准则决策S1为最优方案。
3.3 市场上销售一种打印有生产日期的保鲜鸡蛋,由于确保鸡蛋是新鲜的,所以要比一般鸡蛋贵些。
商场以35元一箱买进,以50元一箱卖出,按规定要求印有日期的鸡蛋在一周内必须售出,若一周内没有售出就按每箱10元处理给指定的奶牛场。
商场与养鸡场的协议是只要商场能售出多少,养鸡场就供应多少,但只有11箱、12箱、15箱、18箱和20箱五种可执行的计划,每周一进货。
1、编制商场保鲜鸡蛋进货问题的收益表。
2、分别用最大最小准则、最大最大准则、等可能性准则、乐观系数准则(α=0.8)和后悔值准则进行决策。
3、根据商场多年销售这种鸡蛋的报表统计,得到平均每周销售完11箱、12箱、15箱、18箱和20箱这种鸡蛋的概率分别为:0.1、0.2、0.3、0.3、0.1。
请用期望值准则进行决策。
1、收益表2、用各准则模型求解(1)最大最小准则得S5为最优方案;(2)最大最大准则得S1为最优方案;(3)等可能性准则得S4为最优方案;(4)乐观系数( =0.8)准则得S1为最优方案;(5)后悔值准则得S3为最优方案。
第四版运筹学部分课后习题解答篇一:运筹学基础及应用第四版胡运权主编课后练习答案运筹学基础及应用习题解答习题一 P46 (a)41的所有?x1,x2?,此时目标函数值2该问题有无穷多最优解,即满足4x1?6x2?6且0?x2?z?3。
(b)用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围,所以该问题无可行解。
(a) 约束方程组的系数矩阵?1236300A??81?4020??30000?1最优解x??0,10,0,7,0,0?T。
(b) 约束方程组的系数矩阵?1234?A2212?????211?最优解x??,0,,0?。
5??5T(a)(1) 图解法最优解即为??3x1?4x2?935?3?的解x??1,?,最大值z?5x?2x?822??2?1(2)单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?10x1?5x2?0x3?0x4?3x?4x2?x3? ?1?5x1?2x2?x4?8则P3,P4组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,9,8?,由此列出初始单纯形表 ?1??2。
??min?,89??53?8 5?2?0,??min??218?3,??142?2?335?1,?2?0,表明已找到问题最优解x1?1, x2?,x3?0 , x4?0。
最大值 z*?22(b)(1) 图解法6x1?2x2x1?x2?最优解即为??6x1?2x2?2417?73?的解x??,?,最大值z?2?22??x1?x2?5(2) 单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?2x1?x2?0x3?0x4?0x5?5x2?x3?15??6x1?2x2?x4?24?x?x?x?5?125则P3,P4,P5组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,15,24,5?,由此列出初始单纯形表?1??2。
??min??,??245?,??461?3?3?15,24,??2?2?5?2?0,??min?新的单纯形表为篇二:运筹学习题及答案运筹学习题答案第一章(39页)用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
运筹学部分课后习题解答P47 用图解法求解线性规划问题a)12121212min z=23466 ..424,0x xx xs t x xx x++≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为min3z=23032⨯+⨯=P47 用图解法和单纯形法求解线性规划问题a)12121212max z=10x5x349 ..528,0x xs t x xx x++≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点,即112122134935282xx xx x x=⎧+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩,即最优解为*31,2Tx⎛⎫= ⎪⎝⎭这时的最优值为max 335z=101522⨯+⨯=单纯形法: 原问题化成标准型为121231241234max z=10x 5x 349..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=⎧⎪++=⎨⎪≥⎩ j c →105B CB Xb 1x2x3x4x0 3x 9 3 4 1 0 04x8[5] 2 0 1 j j C Z -1050 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 101x8/51 2/5 0 1/5 j j C Z -1 0 -2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 101x11-1/72/7所以有*max33351,,1015222Tx z ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭P78 已知线性规划问题:1234124122341231234max24382669,,,0z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =+++++≤⎧⎪+≤⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥⎪⎩求: (1) 写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
解:(1)该线性规划问题的对偶问题为:1234124123434131234min8669223411,,,0w y y y y y y y y y y y y y y y y y y y =+++++≥⎧⎪+++≥⎪⎪+≥⎨⎪+≥⎪≥⎪⎩(2)由原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,根据互补松弛性得:12412343422341y y y y y y y y y ++=⎧⎪+++=⎨⎪+=⎩把)0,4,2,2(*=X 代入原线性规划问题的约束中得第四个约束取严格不等号,即4224890y ++=<⇒=从而有12123322341y y y y y y +=⎧⎪++=⎨⎪=⎩得123443,,1,055y y y y ====所以对偶问题的最优解为*43(,,1,0)55T y =,最优值为min 16w =P79 考虑如下线性规划问题:123123123123123min 6040803224342223,,0z x x x x x x x x x x x x x x x =++++≥⎧⎪++≥⎪⎨++≥⎪⎪≥⎩(1)写出其对偶问题;(2)用对偶单纯形法求解原问题;解:(1)该线性规划问题的对偶问题为:123123123123123max 2433426022403280,,0w y y y y y y y y y y y y y y y =++++≤⎧⎪++≤⎪⎨++≤⎪⎪≥⎩(2)在原问题加入三个松弛变量456,,x x x 把该线性规划问题化为标准型:123123412351236max 60408032243422230,1,,6j z x x x x x x x x x x x x x x x x j =------+=-⎧⎪---+=-⎪⎨---+=-⎪⎪≥=⎩*max (,,0),604080063633T x z ==⨯+⨯+⨯=P81 某厂生产A 、B 、C 三种产品,其所需劳动力、材料等有关数据见下表。
要求:(a )确定获利最大的产品生产计划;(b )产品A 的利润在什么范围内变动时,上述最优计划不变;(c )如果设计一种新产品D ,单件劳动力消耗为8单位,材料消耗为2单位,每件可获利3元,问该种产品是否值得生产 (d ) 如果劳动力数量不增,材料不足时可从市场购买,每单位 元。
问该厂要不要购进原材料扩大生产,以购多少为宜。
解:由已知可得,设j x 表示第j 种产品,从而模型为:123123123123max 3463545..34530,,0z x x x x x x s t x x x x x x =++++≤⎧⎪++≤⎨⎪≥⎩a) 用单纯形法求解上述模型为:得到最优解为*(5,0,3)T x =;最优值为max 354327z =⨯+⨯=b )设产品A 的利润为3λ+,则上述模型中目标函数1x 的系数用3λ+替代并求解得:要最优计划不变,要求有如下的不等式方程组成立 20310533053λλλ⎧-+≤⎪⎪⎪--≤⎨⎪⎪-+≤⎪⎩解得:3955λ-≤≤ 从而产品A 的利润变化范围为:393,355⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,即242,455⎡⎤⎢⎥⎣⎦C )设产品D 用6x 表示,从已知可得16661/5B c c B P σ-=-='1661128334122555P B P -⎡⎤-⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎢⎥-⎣⎦⎢⎥⎣⎦把6x 加入上述模型中求解得:从而得最优解*(0,0,5,0,0,5/2)Tx=;最优值为max 45327.5272z=⨯+⨯=>所以产品D值得生产。
d)P101 已知运输问题的产销量与单位运价如下表所示,用表上作业法求各题的最优解及最小运费。
表3-35解:由已知和最小元素法可得初始方案为A35销量5 15 15 10检验:由于有两个检验数小于零,所以需调整,调整一:B1 B2 B3B4产量 A1 A2 A3515 01510 015 255销量 5151510检验:由于还有检验数小于零,所以需调整,调整二:产地 销地B1B2B3B4产量A1A2A35510151015255销量5151510检验:从上表可以看出所有的检验数都大于零,即为最优方案最小运费为:min25257109151110180335z=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=表3-36B1B2B3B4产量A1A2A386549314427372526销量10102015解:因为34115855i ji ja b===>=∑∑,即产大于销,所以需添加一个假想的销地,销量为3,构成产销平衡问题,其对应各销地的单位运费都为0。
产地销地产地销地B1 B2 B3 B4 B5 产量 A1 A2 A3 8 6 5 4 9 3 1 4 4 2 7 3 0 0 0 7 25 26销量101020153由上表和最小元素法可得初始方案为B1 B2B3 B4B5产量 A1 A2A39 110 7 131537 2526销量101020153检验:从上表可以看出所有的检验数都大于零,即为最优方案 最小运费为:min 69513101741331503193z =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=表3-37产地 销地 产地 销地解:因为351180100i j i j a b ===<=∑∑,即销大于产,所以需添加一个假想的产地,产量为20,构成产销平衡问题,其对应各销地的单位运费都为0。
由上表和最小元素法可得初始方案为 检验:由于有两个检验数小于零,所以需调整,调整一:B1B2B3B4B5产量A1A2A3A420525201051520303020销量2525201020检验:由于还有检验数小于零,所以需调整,调整二:B1B2B3B4B5产量产地销地产地销地A1 A2A3 A420 52520100 2020 30 30 20销量2525 20 10 20检验:从上表可以看出所有的检验数都大于零,即为最优方案最小运费为:min 320520410653258002000305z =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=P127 用割平面法求解整数规划问题。
a ) 12121212max 7936735,0,z x x x x x x x x =+-+≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩且为整数解:该问题的松弛问题为:12121212max 7936735,0z x x x x x x x x =+-+≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩则单纯形法求解该松弛问题得最后一单纯形表为:割平面1为:234(31/2)(07/22)(01/22)x x x +=++++3421713022222x x x ⇒--=-≤34571122222x x x ⇒+-= 从而有割平面2为:145(44/7)(01/7)(16/7)x x x +=+++-+451541640x x x x ⇒--=--≤456164x x x ⇒+-= 由上表可知该问题已经达到整数解了,所以该整数解就是原问题的最优解,即()*4,3Tx =,最优值为max 749355z =⨯+⨯=P144 用图解分析法求目标规划模型c)解:由下图可知,满足目标函数的满意解为图中的A 点。
P170 求下图中的最小树解:避圈法为:得到最小树为:x1 + x2+ d1- - d1+= 40x1 + x2+ d2- - d2+= 40+10=50x1+ d3- - d3+= 24x2 + d4- - d4+= 30min Z = P1 d1-+ P2d2++ P3(2d3- +1d4-).x1、x2、d1+、d1-、d2+、d2- 、d3+、d3- 、d4+、d4- ≥ 0P171 用标号法求下图中点1v 到各点的最短路。
解:如下图所示:P 173 用Ford-Fulkerson 的标号算法求下图中所示各容量网络中从s v到tv 的最大流,并标出其最小割集。
图中各弧旁数字为容量ij c ,括弧中为流量ij f .B)解:对上有向图进行2F标号得到由于所有点都被标号了,即可以找到增广链,所以流量还可以调整,调整量为1,得由图可知,标号中断,所以已经是最大流了,最大流量等于最小割的容量,最小割为与直线KK 相交的弧的集合,即为{}3451223(,),(,),(,),(,),(,),(,)s s s t t v v v v v v v v v v v v所以从s v 到t v 的最大流为:*12532114st f =+++++=C)解:对上有向图进行2F 标号得到由于所有点都被标号了,即可以找到增广链,所以流量还可以调整,调整量为1,得由图可知,标号中断,所以已经是最大流了,最大流量等于最小割的容量,最小割为与直线KK 相交的弧的集合,即为{}1325(,),(,),(,)s s v v v v v v ,所以从s v 到t v 的最大流为:*53513st f =++=P193 根据下表给定的条件,绘制PERT 网络图。