运筹学作业解答

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1 运筹学作业解答

1.1 现有一家公司准备制定一个广告宣传计划来宣传开发的新产品,以使尽可能多的未来顾客特别

是女顾客得知。现可利用的广告渠道有电视、广播和报纸,根据市场调查整理得到下面的数据: 项目 电 视 广

播 报

纸 一般时间 黄金时间

每个广告单元的费用(元)

每个广告单元所接触的顾客数(万人)

每个广告单元所接触的女顾客数(万人) 4000

40

30 7000

90

40 3000

50

20 1500

20

10

该企业计划用于此项广告宣传的经费预算是80万元,此外要求:

①. 至少有200万人次妇女接触广告宣传;

②. 电视广告费用不得超过50万元,

③. 电视广告至少占用三个单元一般时间和两个单元黄金时间,

④. 广播和报纸广告单元均不少于5个单元而不超过10个单元。

试为该企业制定广告计划,使得广告所接触的未来顾客总数尽可能多,建立线性规划数学模型。

解:设一般时间、黄金时间、广播、报纸广告单元数分别新x

1、x

2、x

3、x

4,则线性规划模型为:

1.2 某公司一营业部每天需从A、B两仓库提货用于销售,需提取的商品有:甲商品不少于240件,

乙商品不少于80台,丙商品不少于120吨。已知:从A仓库每部汽车每天能运回营业部甲商品4件,

乙商品2台,丙商品6吨,运费200元/每部;从B仓库每部汽车每天能运回营业部甲商品7件,乙

商品2台,丙商品2吨,运费160元/每部。问:为满足销售量需要,营业部每天应发往A、B两仓

库各多少部汽车,并使总运费最少。

解:依题意有 甲

(件) 乙

(台) 丙

(吨) 运费

(元/部)

A

B 4

7 2

2 6

2 200

160

商品限量 240 80 120

设营业部每天发往A、B两仓库X

1、X

2部汽车,则线性规划模型为

Max Z = 200X

1+160X

2

s.t. 4X

1+7X

2 ≥240

2X

1+2X

2 ≥80

6X

1+2X

2 ≥120

X

j≥0,j=1,2,且为整数 Max Z = 40x

1+ 90x

2 + 50x

3 + 20x

4

s.t. 0.4x

1+0.7x

2 + 0.3x

3 + 0.15x

4 ≤ 80

30x

1+ 40x

2 + 20x

3 + 10x

4 ≥ 200

0.4x

1+0.7x

2 + 0.3X

3 + 0.15

4 ≤ 50

x

1+0.7X

2 + 0.3X

3 + 0.1

4 ≥ 3

x

2 + 0.3X

3 + 0.1

4 ≥ 2

5≤ x

3 ≤ 10

5 ≤ x

4 ≤ 10

x

j ≥0,j=1,2,3,4

商品

仓库 单耗 2 用图解法得最优解为:X* = (10, 30)T

Z* = 6800 1.3 用单纯形法求解下列数学模型

答案:最优解为X*= (15/4 , 3/4 , 0 , 0 )T,Z* = 33/4

1.4 用二阶段法求下列线性规划问题,并用图解法说明二个阶段各步迭代与图解的基本解点的对应

关系。

Min Z = 2x

1 + 4x

2

s.t.

x

1 + 5x

2 ≤ 80

4x

1 + 2x

2 ≥ 20

x

1 + x

2 = 10

x

1、x

2 ≥ 0

答案:最优解为X* = (10,0)T,Z* = 20

1.5判断下列说法是否正确? 为什么?

(1) 在单纯形法迭代中,任何从基变量中替换出来的变量在紧接着的下一次迭代中可能会再进入基

变量。

(2) 在一次迭代中刚进入基变量的变量在紧接着的下一次迭代中可能会立即被替换出来。

答案:(1) 错,因为刚从基变中替换出来的变量,其检验数R<0(max),故它不可能会再进入变量;

(2)对,因为在紧接着的下一次迭代中基主元的位置可能正好对应刚进入基变量所在的行。

2.1 写出下线性规划问题的对偶问题

Max Z=2x

2-5x

3

s.t. x

1 +x

3≥2

2x

1 +x

2 +6x

3≤6

x

1-x

2 +3x

3=0

x

1≤0,x

2自由,x

3≥0

答案:Min W=2y

1+6y

2

s.t. y

1+y

2+y

3≤0

y

2-y

3=2

y

1+6y

2+y

3≥-5

y

1≤0, y

2≥0, y

3自由

2.2 用对偶单纯法求解下列线性规划问题

Min Z=5x

1+2x

2+x

3

s.t. 3x

1+x

2 +2x

3 ≥ 4

6x

1+3x

2+5x

3 ≥10

x

j ≥0,j=1,2,3

答案:最优解为X*=(2/3,2,0)T,Z*=22/3

Max Z=2x

1+x

2

s.t. 3x

1 + 5x

2 ≤ 15

6x

1 + 2x

2 ≤ 24

x

1,x

2 ≥0 3 2.3 现有如下线性规划问题

Max Z=-5x

1+5x

2+13x

3 s.t. -x

1+ x

2 + 3x

3 ≤ 20 ①

12x

1+4x

2+10x

3 ≤ 90 ②

x

j≥0,j=1,2,3

先用单纯形法求出最优解,然后分析在下列条件下,最优解分别有什么变化?

(1)约束条件①的右边常数由20变为30;

(2)约束条件②的右边常数由90变为70;

(3)目标函数中x

3的系数由13变为8;

(4)x

1的系数列向量由(-1,12)T变为(0,5)T;

(5)增加一个约束条件③2x

1+3x

2+5x

3 ≤ 50;

(6)将原约束条件②改为10x

1+5x

2+10x

3 ≤ 100。

答案:(1)X*=(0,0,9,3,0)T,Z*=117;(2)X*=(0,5,0,0,5)T,Z*=90;(3)不变;(4)不变。

2.4 求下列运输问题的最优解:

销地

产地 B

1 B

2 B

3 B

4 供应量

A

1 3 9 8 5 6

A

2 12 20 7 10 10

A

3 6 11 13 14 7

需求量 3 5 9 6

答案:Z*=168,最优运输方案如下表

B

1 B

2 B

3 B

4

A

1 1 5

A

2 9 1

A

3 2 5

3.1有五项工作需要分给五个人去完成,组成分派问题,各人完成各项工作的能力评分如下表所示。

请问应如何分派,才能使总得分最大?

工作

评分

人员 B

1

平车 B

2

考克 B

3

卷边 B

4

绷缝 B

5

打眼

A

1 1.3 0.8 0 0 1.0

A

2 0 1.2 1.3 1.3 0

A

3 1.0 0 0 1.2 0

A

4 0 1.05 0 0.2 1.4

A

5 1.0 0.9 0.6 0 1.1

答案:分派A

1做B

1,A

2做B

3,A

3做B

4 ,A

4做B

5,A

5做B

2

4 4.1设某工厂自国外进口一部精密机器,由机器制造厂至出口港有三个港口可供选择,而进口港又有

三个可供选择,进口后可经由两个城市到达目的地,其间的运输费用如下图中数字所示(单位:百元)。

试求:总运费最低廉的路线(用动态规划方法求解)。

答案:运费最低的路线有三条:(1)AB

2C

1D

1E;(2)AB

3C

1D

1E;

(3)AB

3C

2D

2E

4.2 某有限公司有5台新设备,将有选择地分配给下属三个工厂,所得效益如下表所示(单元:千

元)。问:该公司应如何分配这些设备可使总收益最大?

新设备台数 工 厂

I Ⅱ Ⅲ

0 0 0 0

1 3 5 4

2 7 10 6

3 9 11

11

4 12 11

12

5 13

11

12

答案:两种最优分配方案,总收益均为21千元。

5.1求出下列两个图中各图的最小部分树。

20

40

30 70

40 10

40

10 A B

1

B

2

B

3 C

1

C

2

C

3 D

1

D

2 E

机器制造厂 60

30

20

40

50 40

60

30

30

30 30

40

出口港 进口港 城市 某工厂