第三章线性规划的应用及计算机求解
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课程:管理运筹学管理运筹学作业第二章线性规划的图解法P23:Q2:(1)-(6);Q3:(2)Q2:用图解法求解下列线性规划问题,并指出哪个问题具有唯一最优解,无穷多最优解,无界解或无可行解。
(1)Min f=6X1+4X2约束条件:2X1+X2>=1,3X1+4X2>=3X1, X2>=0解题如下:如图1Min f=3.6X1=0.2, X2=0.6本题具有唯一最优解。
图1(2)Max z=4X1+8X2约束条件:2X1+2X2<=10-X1+X2>=8X1,X2>=0解题如下:如图2:Max Z 无可行解。
图2(3) Max z =X1+X2 约束条件 8X1+6X2>=24 4X1+6X2>=-12 2X2>=4 X1,X2>=0 解题如下:如图3: Max Z=有无界解。
图3(4) Max Z =3X1-2X2 约束条件:X1+X2<=1 2X1+2X2>=4 X1,X2>=0 解题如下:如图4: Max Z 无可行解。
图4(5)Max Z=3X1+9X2 约束条件:X1+3X2<=22-X1+X2<=4X2<=62X1-5X2<=0X1,X2>=0解题如下:如图5:Max Z =66;X1=4 X2=6本题有唯一最优解。
图5(6)Max Z=3X1+4X2 约束条件:-X1+2X2<=8X1+2X2<=122X1+X2<=162X1-5X2<=0X1,X2>=0解题如下:如图6Max Z =30.669X1=6.667 X2=2.667本题有唯一最优解。
图6Q3:将线性规划问题转化为标准形式(2)min f=4X1+6X2约束条件:3X1-2X2>=6X1+2X2>=107X1-6X2=4X1,X2>=0解题如下:1)目标函数求最小值化为求最大值:目标函数等式左边min改为max,等式右边各项均改变正负号。
第三章思考题、主要概念及内容“管理运筹学”软件的操作方法“管理运筹学”软件的输出信息分析复习题1.见第二章第7题,设x1为产品Ⅰ每天的产量,x2为产品Ⅱ每天的产量,可以建立下面的线性规划模型:max z=500x1+400x2;约束条件:2x1≤300,3x2≤540,2x1+2x2≤440,1.2x1+1.5x2≤300,x1,x2≥0.使用“管理运筹学”软件,得到的计算机解如图1所示图1根据图3-5回答下面的问题:(1) 最优解即最优产品组合是什么?此时最大目标函数值即最大利润为多少?(2) 哪些车间的加工工时数已使用完?哪些车间的加工工时数还没用完?其松弛变量即没用完的加工工时数为多少?(3) 四个车间的加工工时的对偶价格各为多少?请对此对偶价格的含义予以说明.(4) 如果请你在这四个车间中选择一个车间进行加班生产,你会选择哪个车间?为什么?(5) 目标函数中x1的系数c1,即每单位产品Ⅰ的利润值,在什么范围内变化时,最优产品的组合不变?(6) 目标函数中x2的系数c2,即每单位产品Ⅱ的利润值,从400元提高为490元时,最优产品组合变化了没有?为什么?(7) 请解释约束条件中的常数项的上限与下限.(8) 第1车间的加工工时数从300增加到400时,总利润能增加多少?这时最优产品的组合变化了没有?(9) 第3车间的加工工时数从440增加到480时,从图3-5中我们能否求得总利润增加的数量?为什么?(10) 当每单位产品Ⅰ的利润从500元降至475元,而每单位产品Ⅱ的利润从400元升至450元时,其最优产品组合(即最优解)是否发生变化?请用百分之一百法则进行判断.(11) 当第1车间的加工工时数从300增加到350,而第3车间的加工工时数从440降到380时,用百分之一百法则能否判断原来的对偶价格是否发生变化?如不发生变化,请求出其最大利润.2. 见第二章第8题(2),仍设xA为购买基金A的数量,xB为购买基金B的数量,建立的线性规划模型如下:max z=5xA+4xB;约束条件:50xA+100xB≤1 200 000,100xB≥300 000,xA,xB≥0.使用“管理运筹学”软件,求得计算机解如图2所示.图2根据图2,回答下列问题:(1) 在这个最优解中,购买基金A和基金B的数量各为多少?这时获得的最大利润是多少?这时总的投资风险指数为多少?(2) 图3-7中的松弛/剩余变量的含义是什么?(3) 请对图3-7中的两个对偶价格的含义给予解释.(4) 请对图3-7中的目标函数范围中的上、下限的含义给予具体说明,并阐述如何使用这些信息.(5) 请对图3-7中的常数项范围的上、下限的含义给予具体说明,并阐述如何使用这些信息.(6) 当投资总金额从1 200 000元下降到600 000元,而在基金B上至少投资的金额从300 000元增加到600 000元时,其对偶价格是否发生变化?为什么?3. 考虑下面的线性规划问题:min z=16x1+16x2+17x3;约束条件:x1+x3≤30, -x2+6x3≥15,05x13x1+4x2-x3≥20,x1,x2,x3≥0.其计算机求解结果如图3所示.图3根据图3,回答下列问题:(1) 第二个约束方程的对偶价格是一个负数(为-3622) ,它的含义是什么? ,它的含义是什么?(2) x2的相差值为0703(3) 当目标函数中x1的系数从16降为15,而x2的系数从16升为18时,最优解是否发生变化?(4) 当第一个约束条件的常数项从30减少到15,而第二个约束条件的常数项从15增加到80时,你能断定其对偶价格是否发生变化吗?为什么?。
《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章线性规划的图解法1.解:(1)可行域为OABC。
(2)等值线为图中虚线部分。
? (3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解 x =12, x ??15 727图2-1 ;最优目标函数值 69。
72.解:(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解?x 1 ??0.2,函数值为3.6。
?x 2图2-2(2)无可行解。
(3)无界解。
(4)无可行解。
? (5)无穷多解。
?x ? (6)有唯一解 ??1? 203,函数值为 92 。
8 3x ? ??2 33.解: (1)标准形式max f ??3x 1 ??2x 2 ??0s 1 ??0s 2 ??0s 39x 1 ??2x 2 ??s 1 ??30 3x 1 ??2x 2 ??s 2 ??13 2x 1 ??2x 2 ??s 3 ??9 x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0(2)标准形式min f ??4x 1 ??6x 2 ??0s 1 ??0s 23x 1 ??x 2 ??s 1 ??6x 1 ??2x 2 ??s 2 ??10 7x 1 ??6x 2 ??4x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0(3)标准形式min f ??x 1????2x 2????2x 2??????0s 1 ??0s 2?3x 1 ??5x 2????5x 2??????s 1 ??70 2x 1????5x 2????5x 2??????50 3x 1????2x 2????2x 2??????s 2 ??30 x 1?, x 2??, x 2????, s 1, s 2 ≥ 0 4.解: 标准形式max z ??10x 1 ??5x 2 ??0s 1 ??0s 23x 1 ??4x 2 ??s 1 ??95x 1 ??2x 2 ??s 2 ??8x1, x2 , s1, s2 ≥0≤松弛变量(0,0)最优解为 x 1 =1,x 2=3/2。
《数据、模型和决策》作业一学号:2461604112 姓名:王康兵班级:2016秋MBA2周末班一、第三章线性规划问题的计算机求解习题6 (P35)答:根据图3-10回答问题如下:(1)最优解即最优产品组合是产品Ⅰ每天的产量是150个,产品Ⅱ每天的产量是70个。
此时最大的目标函数即最大利润为103000元。
(2)车间1和车间3的加工工时数已使用完,车间2和车间4的加工工时数还没用完。
车间2的松弛变量即没用完的加工工时数为330工时,车间4的松弛变量即没用完的加工工时数为15工时。
(3)车间1的加工工时的对偶价格为50元,即增加一个工时就可能使总利润增加50元;车间2的加工工时的对偶价格为0元,即增加一个工时不会使总利润有所增加;车间3的加工工时的对偶价格为200元,即增加一个工时就可能使总利润增加200元;车间4的加工工时的对偶价格为0元,即增加一个工时不会使总利润有所增加。
(4)如果要在这四个车间选择一个车间进行加班生产,我会选择车间3。
因为在车间3的加工工时的对偶价格为200元,即每增加一个工时就可能使总利润增加200元,能为公司创造价值。
(5)目标函数中x1的系数c1,即每单位产品Ⅰ的利润值,当c1在400与+∞之间变化时,最优产品组合不变。
(6)目标函数中x2的系数c2,即每单位产品Ⅱ的利润值,当c2从400元提高到490元时,最优产品组合没有变化。
因为当c2=490元时,0《490《500,仍在c2的系数变化范围内,所以其最优产品组合没有变化。
(7)约束条件中的常数项的现在值由图3-10可知,b1=300,b2=540,b3=440,b4=300。
所谓常数项的上限和下限是指当约束条件中的常数项在此范围内变化时,与其对应的约束条件的对偶价格不变。
具体地说,当车间1的加工工时数在200到440的范围内时,其对偶价格都为50元;当车间2的加工工时数在210到+∞范围内时,其对偶价格为零;当车间3的加工工时数在300到460范围内时,其对偶价格都为200元;当车间4的加工工时数在285到+∞范围内时,其对偶价格为零。