2013运筹学期中考试

答案：一、解：化为标准型123max 20z x x x -+-=s.t. 1234123512363621220,1,2,,6i x x x x x x x x x x x x x i +++=⎧⎪-++=⎪⎨+-+=⎪⎪≥=⎩单纯形表如下：故最优解为(1.5,0.5,0)x =，最优值为 2.5z =.二、解：设其对偶问题的变量为12,y y ，则其对偶线性规划为12min 43y y ω=+s.t. 12121212121222;3;2352;33;,0y y y y y y y y y y y y +≤-≤+≤⎧⎨+≤+≤≥⎩因**124/50,3/50y y =>=>，由互补松弛性条件知原问题的两个约束条件应取等式,即1234512345234233x x x x x x x x x x ++++=⎧⎨-+++=⎩；将**124/5,3/5y y ==代入约束条件得,**124322255y y +=+⨯=, 2**143355y y -=-<,12**431723235555y y +=⨯+⨯=<,12**43255y y +=+<, 12**4333355y y +=⨯+=. 第二至四个约束条件为严格不等式,由互补松弛性条件,必有234***0,0,0x x x ===．从而1515****3423x x x x ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩.故15**1,1x x ==.因此,原问题的最优解为()*1,0,0,0,1Tx =.最优值为*5z =.三、解：用最小元素法确定初始调运方案用沃格尔法确定初始调运方案五、解：六、解：用逆序法.全过程分四个阶段，从最后一个阶段开始. （1）4k =.第四阶段.有两种状态12,D D .41()1f D =，42()5f D =；**4142()()u D u D ==E. （2）3k =.第三阶段.有三种状态123,,C C C .3131141()(,)()415f C d C D f D =+=+=，即由1C E -的最短路径为11C D E --,最短距离为5,相应决策为*311()u C D =.同理,有 321413232242(,)()31()min min 4(,)()25d C D f D f C d C D f D +⎧⎫+⎧⎫===⎨⎬⎨⎬++⎩⎭⎩⎭即由2C E -的最短路径为21C D E --,最短距离为4,相应决策为*321()u C D = 3333242()(,)()156f C d C D f D =+=+=即由3C E -的最短路径为32C D E --,最短距离为6,相应决策为*332()u C D = （3）2k =，第二阶段.有两种初始状态12,B B .同理,有211312121232(,)()75()min min 10(,)()64d B C f C f B d B C f C +⎧⎫+⎧⎫===⎨⎬⎨⎬++⎩⎭⎩⎭222322222333(,)()24()min min 6(,)()46d B C f C f B d B C f C +⎧⎫+⎧⎫===⎨⎬⎨⎬++⎩⎭⎩⎭即由1B E -的最短路径为1B -21C D E --,最短距离为10,相应决策为*212()u B C =由2B E -的最短路径为221B C D E ---,最短距离为6,相应决策为*222()u B C =（4）1k =，第一阶段.只有一种状态A112111222(,)()110()min min 9(,)()36d A B f B f A d A B f B +⎧⎫+⎧⎫===⎨⎬⎨⎬++⎩⎭⎩⎭，相应决策为*12()u A B =即从A E -全过程的最短路径为221A B C D E ----,最短距离为9。

《运筹学》期终试题6一．（10分）用动态规划求解⎩⎨⎧=≥≤++++=)3,2,1(010342294max 3212321j x x x x stx x x z j 二．（15分）某公司打算在三个不同的地区设置5个销售点，根据市场预测，在不同地区设置不同数量的销售点，每月可得的利润如下表，试问在各地区应如何设置销售点，才能使每月获得的总利润最大？其最大利润为多少？三． （10分）用共扼梯度法求下面问题2212121252),(min x x x x x f +-= 取初始点T x )2,2(0=,终止误差为610-=ε四．（10分）用外点法求解下列问题2221)1()(min x x x f +-= ..t s 12≥x五．（15分）如下表已知三个产地A 、B 、C ，四个销售地点D 、E 、F 、G ，产销量及单位运价表如下表，a) 求使总运费最小的调运方案，b) C 32为何值时有无穷多最优调运方案？为何值时最优调运方案不变？六． （40分） 某工厂生产甲、乙、丙三种产品，需消耗A ，B 两种原料。

已知每件产品对这两种原料的（1）如何安排生产计划，使总利润最大。

试建立线性规划模型，并用单纯形法求最优生产计划。

（2）写出对偶问题，写出对偶问题的解。

（3）最优生产计划中哪一种原料每增加一个单位对利润的贡献大，为什么？ （4）现在原料B 的市场价格为5，问是否值得购进原料扩大生产？ （5）求最优计划不变，产品（甲）单件利润的变化范围。

（6）保持最优基不变，求A 原料现有数量的变化范围。

（7）若A 原料的数量为68求最优生产计划。

六．解（1）设甲、乙、丙三种产品的产量为321,,x x xMax Z=32113146x x x ++s.t 0,,60424824321321321≥≤++≤++x x x x x x x x x化为标准型：Z=32113146x x x ++s.t 0,,,,604248245432153214321≥=+++=+++x x x x x x x x x x x x x最优值为294，最优解为Tx )6,0,36(*=------------------------------------------------------10分 （2）Min W=216048y y +s.t,13421424621212121≥≥+≥+≥+y y y y y y y yT y )2/1,2/11(=*------------------------------------------------------------15分 （3） A 种原料每增加一个单位对利润为11/2元，B 种原料每增加一个单位对利润为1/2元所以 A 种原料每增加一个单位对利润大------------------18分（4） 因为1/2<5所以不值得购进原料进行生产， -------------20分 （5） 求C 1的变化范围 016)13,(1412122≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=-c p B c c r B 02/12)13,(014144≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=-c p B c c r B02/11)13,(015155≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=-c p B c c r B 2/132/91≤≤c ---------------------------------------------------------------25分（6）求1b 的变化范围0602/12/11211≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-b b B 得60301≤≤b ----------------------30分（7）最优解T x )0,4,52(*=-----------------------------------------------------------------------40分《运筹学》期终试题解答和评分标准（如果计算错误而方法正确可给60—90%的分数） 一．解： 有三个变量划分三个阶段，k x 表示K 个阶段得决策变量k s 表示第K 个阶段到第四个阶段的产品消耗的资源数 kkk k k k k a s x x a s s ≤≤-=+0,1 {}0)(,)()()(44110m ax =+=++≤≤s f s f x g s f k k k k s x k k kk -------------------3分3=k时，}{232330339202)(max 33s xs f s x =+=≤≤，333s x =，2234x s s -= 2=k时，}4,49929)(2222324/022max 22s x s s x s f s x ==⎩⎨⎧+=≤≤ 1=k 时 }{0,49)(4)(112212/011ma x 11==+=≤≤x s s f x s f s x01=x ，2/45)10(,0,2/5132====f z x x 为最优解和最优值-----------10分二．解：有三个地区划分三个阶段，k x 表示K 个阶段的销售点个数k s 表示第K 个阶段到第四个阶段的销售点个数之和 k k k k k s x x s s ≤≤-=+0,1{}0)(,)()()(44110m ax =+=++≤≤s f s f x g s f k k k k s x k k kk ---------------------------------5分3=k时最优解为)3,1,1(*=x 或)2,2,1(*=x 或)1,4,0(*=x ，最优值为32------------------------------------------------15分 三、解：T Tx x x f x f x f )50,22(),()(2121-=∂∂∂∂=∇ T x )2,2(0=T x f )100,2()(0=∇∴取Tp )100,2(0-=由⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+λλλλ1002221002220p x4)22(2)1002(25)22()(2200+---+-=+λλλλp x f得0)1002(5000)22(4=----=λλλd df020007679.0500008100080==⇒λ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=0007679.0959984642.11002020007679.0220001p x x λ---------------------4分T x f )038395.0,919969284.1()(1-=∇000368628.010004687756228.3||)(||||)(||20210==∇∇=x f x f υ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-∇=0015322.092070654.11002000368628.0038395.0919969284.1)(0011p x f p υ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--=+0015322.00007679.092070654.1959984642.111λλλp x 0378228399.7687703443.3)(11=+-=+λλλd p x df499808794.01=∴λ⎪⎪⎭⎫⎝⎛≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+--⨯+=+=010********.0999998622.00015322.0499808794.00007679.0)92070654.1(499808794.0959984642.11112p x x λε<=∇0||)(||2x f , ∴最优解⎪⎪⎭⎫⎝⎛==012*x x -------------------------10分四．解．定义惩罚函数222221))1(,0(min(1)1(),(-++-=x rx x r x G⎪⎩⎪⎨⎧<-++-≥+-=1,)1(1)1(1,)1(222222122221x x r x x x x x -----------------------------------7分 令0,021=∂∂=∂∂x Gx G 得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=111r x r ，0−→−r 时⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=11x 为最优解------------15分五．（1）用最小元素法求得初始基本可行解为20012=x ， 20013=x ，20023=x ，40024=x ，30031=x ，034=x81953,2431342323121=+=+=+=+=+=+v u v u v u v u v u v u 得 73101204321321=======v v v v u u u 因为1222222-=--=c r 得闭回路 12132322x x x x得调整后基本可行解为20022=x ， 50013=x ，023=x ，40024=x ，30031=x ，034=x由位势法知为最优解。

习题详解1．判断下列各题正误（1）图解法提供了求解线性规划问题的通用方法。

( ×)（2）用单纯形法求解一般线性规划时，当目标函数求最小值时，若所有的检验数cj - z j≥0 ，则问题达到最优。

( √) （3）在单纯形表中，基变量对应的系数矩阵往往为单位矩阵。

( ×)（4）满足线性规划问题所有约束条件的解称为基可行解。

( ×)（5）在线性规划问题的求解过程中，基变量和非基变量的个数是固定的。

( √)（6）图解法与单纯形法虽然求解的形式不同，但从几何上理解两者是一致的。

( √)（7）标准形式的线性规划问题，其可行解一定是基可行解，最优解一定是可行解。

( ×)（8）线性规划问题中，如果在约束条件中出现等式约束，我们通常用增加松弛变量的方法来产生初始可行基。

( ×) （9）为了得到一种线性规划模型普遍使用的求解方法，首先将线性规划模型的一般表达式转化为线性规划标准式。

( √) （10）线性规划问题的基解对应可行域的顶点。

( ×)（11）单纯形法解标准的线性规划问题时，按最小比值原则确定换出基变量是为了保证迭代计算后的解仍为基可行解。

( √) （12）单纯形法求解标准线性规划问题时，当所有检验数0 j j c - z ≤ ，就可以判定表中的解为最优解。

( √)（13）线性规划问题的标准型最本质的特点是变量和右端项要求非负。

( ×)（14）单纯形表是线性规划模型的表格化。

( ×)（15）如果一个线性规划问题有两个不同的最优解，则它就有无穷多个最优解。

( √)（16）在单纯形法计算中，如不按最小非负比值原则选出换出变量，则在下一个解中至少有一个基变量的值是负的。

( √) （17）线性规划模型中增加一个约束条件，可行域的范围一般将缩小，减少一个约束条件，可行域的范围一般将扩大。

( √) （18）用单纯形法求解标准形式（求最小值）的线性规划问题时，与0 j j c - z ≤ 对应的变量都可以被选作换入变量。

1线性规划问题,设为问题的最优解。

若目标函数中用代替后，问题的最优解变为，证明：证明：因为为问题的最优解，同时为问题的可行解。

所以有：（1）同理可得：（2）由不等式（1），（2）可知：2、已知线性规划：要求：（1）用单纯形法求解该线性规划问题的最优解和最优值；（2）写出线性规划的对偶问题；（3）根据对偶问题的性质求解对偶问题的最优解和最优值；解：（1）化标准型：根据标准型列单纯形表jB 1 2 3 4 53 14 25 1Z34 31 1Z 9 33 2/5 1/5 /52 /5 /5 3/51 8/5 /5 /5 Z 12 1所以，此线性规划有无穷多最优解最优解之一（18/5，3/5，32/5，0，0）最优值 Zmax=12（2）线性规划的对偶问题为：（3）由原问题的最优单纯形表可知：对偶问题的最优解为：（0，1，0）最优值为：Wmin=123 下表给出了各产地和各销地的产量和销量，以及各产地至各销地的单位运价，试用表上作业法求最优解：销地产地B1B2B3B4产量A122213A 218546A376686销量4344解：利用Vogel法求解第一个运输方案：32221311 0825446131 7362686004344 54333214利用对偶变量法求解检验数：21212113-54 1038546-17663860 43447665所有非基变量的检验数全部大于零，所以此运输方案是最优的运输方案。

最优值为：3*2+1*7+3*6+2*6+2*5+4*4=694 某钻井队要从以下10个可供选择的井位中确定5个钻井探油，使总的钻井费用最小。

若10个井位的代号为，相应的钻井费用为，并且井位选择上要满足下列限制条件：①选择和就不能选择钻探；反过来也一样；②选择了或就不能选，反过来也一样；③在中最多只能选两个；试建立这个问题的整数规划模型。

（不求解）解：设用xi表示第i个井位是否钻井探油，即由题意可知数学模型如下：5 友谊农场有3万亩（每亩等于666.66平方米）农田，欲种植玉米、大豆和小麦三种农作物。

` 山东交通学院《运筹学》课程期中考试试题 2012-2013学年第一学期班级：交职101、102班 姓名： 学号：一、填空题(每空1 分，共9 分)1．有m 个供应点、n 个需求点的运输问题是 问题的一种特殊情况。

当这个运输问题是供需平衡问题时，任一基解中基变量的个数为 。

2．线性规划数学模型三要素： 、 、 。

3. 线性规划解的情形有 、 、 、 。

二 选择题（每空2分，共4分）1.关于线性规划问题，叙述正确的为（ ）A.其可行解一定存在B.其最优解一定存在C.其可行解必是最优解D.其最优解若存在，在可行解中必有最优解2．设P 是线性规划问题，D 是其对偶问题，则( )不正确。

A ． P 有最优解，D 不一定有最优解B ．若P 和D 都有最优解，则二者最优值肯定相等C ．若P 无可行解，则D 无有界最优解D.D 的对偶问题为P三、判断题(在下列各题中，你认为题中描述的内容为正确者，在题尾括号内写“√”，错误者写“×”。

每空1分，共8分)1. 图解法提供了求解线性规划问题的通用方法。

( )2. 用单纯形法求解一般线性规划时，当目标函数求最小值时，若所有的检验数C j -Z j ≥0，则问题达到最优。

( )3. 在单纯形表中，基变量对应的系数矩阵往往为单位矩阵。

( )4. 满足线性规划问题所有约束条件的解称为基本可行解。

( )5. 在线性规划问题的求解过程中，基变量和非基变量的个数是固定的。

( )6. 对偶问题的目标函数总是与原问题目标函数相等。

( )7. 原问题与对偶问题是一一对应的。

( )8. 运输问题的可行解中基变量的个数一定遵循m ＋n －1的规则。

( )四、求解线性规划问题（共34分）1．已知线性规划问题（9分）：⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≥+++=0,,5223318124min 3213231321x x x x x x x x x x z(1) 写出其对偶问题。

（4分）(2) 用图解法求对偶问题的最优解。

北京理工大学《运筹学》期终试卷(B卷)姓名成绩注意：①答案一律写在答题纸上，写在其他地方无效。

②考试过程中，不得拆开试卷。

③考试完毕后，试卷一律交回。

一、多项选择题(每小题2分，共12分)1、线性规划的标准型有特点（）。

A、右端项非零；B、目标求最大；C、有等式或不等式约束；D、变量均非负。

2、下面命题不正确的是（）。

A、线性规划的最优解是基本可行解；B、基本可行解一定是基本解；C、线性规划一定有可行解；D、线性规划的最优值至多有一个。

3、一个线性规划问题（P）与它的对偶问题（D）有关系（）。

A、（P）求最大则（D）求最小；B、（P）、（D）均有可行解则都有最优解；C、（P）的约束均为等式，则（D）的所有变量均无非负限制；D、若（D）是（P）的对偶问题，则（P）是（D）的对偶问题。

4、运输问题的基本可行解有特点（）。

A、产销平衡；B、不含闭回路；C、有m+n个位势；D、有m＋n－1个基变量。

5、关于动态规划问题的下列命题中（）是错误的。

A、动态规划阶段的顺序与求解过程无关；B、状态是由决策确定的；C、用逆序法求解动态规划问题的重要基础之一是最优性原理；D、列表法是求解某些离散变量动态规划问题的有效方法。

6、顾客泊松到达与相继到达的间隔时间服从负指数分布（）。

A、是完全不相同的概念；B、它们的均值是相同的；C、它们的均值互为倒数；D、是相同概念的不同说法。

二、解下列各题（每小题8分，共16分）1、考虑线性规划问题⎧ Min f(x) = -x1 + 5 x2⎨ S.t. 2x1– 3x2≥3 （P）⎪5x1 ＋2x2＝4⎩x1≥0 写出（P）的对偶问题；2、用图解法求解下列问题⎧ Max f(x) = 3 x1 + 4 x2⎨ S.t. 6 x1＋4 x2≤ 3 （P）⎪ 2 x1 ＋ 3 x2≤4⎩x1，x2≥0三、计算题（共72分）1、（15分）某公司下属的3个分厂A1、A2、A3生产质量相同的工艺品，要运输到B1、B2、B3、B4，4个销售点，分厂产量、销售点销量、单位物品的运费数据如下：求最优运输方案。

运筹学考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 线性规划问题的标准形式是：A. 所有变量都非负B. 目标函数是最大化C. 所有约束条件都是等式D. 所有约束条件都是不等式答案：A2. 单纯形法中，如果某个变量的检验数为负数，那么：A. 该变量可以增大B. 该变量可以减小C. 该变量保持不变D. 该变量不能进入基答案：A3. 在运输问题中，如果某种资源的供应量大于需求量，那么应该：A. 增加供应量B. 减少需求量C. 增加需求量D. 减少供应量答案：C4. 动态规划的基本原理是：A. 递归B. 迭代C. 回溯D. 分解答案：D5. 决策树中，每个节点代表：A. 一个决策B. 一个状态C. 一个结果D. 一个概率答案：A6. 排队论中，M/M/1队列的特点是：A. 到达时间服从泊松分布，服务时间服从指数分布，且只有一个服务台B. 到达时间服从指数分布，服务时间服从泊松分布，且只有一个服务台C. 到达时间服从泊松分布，服务时间服从指数分布，且有两个服务台D. 到达时间服从指数分布，服务时间服从泊松分布，且有两个服务台答案：A7. 网络流问题中，最大流最小割定理说明：A. 最大流等于最小割B. 最大流小于最小割C. 最大流大于最小割D. 最大流与最小割无关答案：A8. 整数规划问题中，分支定界法的基本思想是：A. 将问题分解为多个子问题B. 将问题转化为线性规划问题C. 将问题转化为非线性规划问题D. 将问题转化为动态规划问题答案：A9. 在多目标决策中，如果目标之间存在冲突，通常采用的方法是：A. 目标排序B. 目标加权C. 目标合并D. 目标替换答案：B10. 敏感性分析的目的是：A. 确定最优解的稳定性B. 确定最优解的唯一性C. 确定最优解的可行性D. 确定最优解的最优性答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 线性规划问题的可行域是由所有_________约束条件构成的集合。

答案：可行2. 在单纯形法中，如果目标函数的系数都是正数，则该问题为_________问题。

运筹学期中试题参考答案（2010-2011 第一学期）试题一：单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，答案选错或未选者，该题不得分。

每小题2分，共16分）1 •线性规划具有唯一最优解，是指（ B ）。

A .最优单纯形表中存在有常数项为零B.最优单纯形表中非基变量的检验数全部不等于零C •最优单纯形表中存在非基变量的检验数为零D .可行解集有界2•设线性规划的约束条件为x1x2x3= 32 x1 2 x2x4二4x1，…，x4兰0下可行列解中，非基可行解为（ D ）。

A. （0,2,1,0）TB. （0, 0,3,4）TC . （2,0,1, 0）T D. （1, 1, 1, 0）T3. 设线性规划原问题为（P）,其对偶问题为（D）,则下列说法错误的是（D ）。

A . （P）、（D）均有可行解则都有最优解；B .若（P ）有m个变量，则（D）就有m个约束条件；C .若（P）的约束均为等式，则（D）的所有变量均无非负限制；D .若（P）的约束均为不等式，则（D）的约束也均为不等式。

4、maxZ 二CX,AX < b, X - 0 及minW 二Yb,YA_C,Y - 0 是互为对偶的两个线性规划问题，则对于其任意可行解X和Y，存在关系（ D ）。

5•有6个产地4个销地的平衡运输问题模型具有特征（ B ）。

A .有10个变量24个约束B .有24个变量10个约束C .有24个变量9约束D.有9个基变量10个非基变量6. 互为对偶的两个线性规划问题存在关系（D ）。

A .原问题无可行解，对偶问题也无可行解B .对偶问题有可行解，原问题也有可行解C .原问题有最优解，对偶问题可能没有最优解D .原问题有无界解，对偶问题无可行解7. 下列说法正确的是（D ）oA. 线性规划问题的基解对应可行域的顶点。

B、若X i, X2分别是某一线性规划问题的可行解，贝V X=収! +冰2也是该线性规划问题的可行解，其中心?2为正的实数。