运筹学作业2(清华版第二章部分习题)答案讲解学习
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运筹学教程(第⼆版)(胡运权)课后答案(清华⼤学出版社)运筹学教程(第⼆版)习题解答第⼀章习题解答运筹学教程1.1 ⽤图解法求解下列线性规划问题。
并指出问题具有惟⼀最优解、⽆穷多最优解、⽆界解还是⽆可⾏解。
1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5 x 1 + 6 x 2≤ 82 5 ≤ x ? 1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3) 1 2 x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 21 2 ? ≥ 12 2 1 ? x , x ≥ 0 .? ?2 x 1 + x 2 ≤ 2st ?3x + 4 x (2) max Z = 3x 1 + 2 x 2x , x ≥ 0 1 2该问题⽆解≥ 12 2 1 ? ? 2 x 1 + x 2 ≤ 2st .?3 x +4 x ( 2 ) max Z = 3 x 1 + 2 x 2第⼀章习题解答3 2 1x = 1, x = 1, Z = 3是⼀个最优解⽆穷多最优解,1 2x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 2该问题有⽆界解1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5x 1 + 6 x 2第⼀章习题解答唯⼀最优解, x 1 = 10, x 2 = 6, Z = 16 ≤ 82 5 ≤ x ?1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3)第⼀章习题解答运筹学教程1.2 将下述线性规划问题化成标准形式。
《运筹学教程》第二章习题答案1、(1)解:引入松弛变量x4≥0,x5≥0,化不等式为等式为:minz=2X1 +3X2+4X3s.t. X1+3X2+2X3+X4=74X1+2X2+X5=9X1,X2,X4,X5≥0化自由变量为非负,令X3=X3′-X3〞,X3′,X3〞≥0 :minz=2X1 +3X2+4X3′-4X3〞s.t. X1+3X2+2 X3′-2 X3〞+X4=74X1+2X2+X5=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 ≥0(2)解:引入松弛变量x5≥0,剩余变量X6≥0,化不等式为等式为:maxz=X1 -5X2+4X3- X4s.t. X1+2X3+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2,X4,X5 ,X6≥0化自由变量为非负,令X3=X3′-X3〞,X3′,X3〞≥0 :maxz=X1 -5X2+4X3′-4X3〞- X4s.t. X1+2 X3′-2 X3〞+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 , X6≥0化极大的目标函数为极小的目标函数:minz=-X1+5X2-4X3′+4X3〞+X4s.t. X1+2 X3′-2 X3〞+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 , X6≥02、(1)是不等式表示下图阴影区域,过阴影部分任意两点的直线仍在该区域内。
(2)不是不等式表示下图阴影区域,过阴影部分且通过曲线上部的直线上的点不完全在该区域内。
(3)不是 不等式表示下图阴影区域,过阴影部分且通过圆内部的直线上的点不完全在该区域内。
3、在以下问题中,指出一组基础变量,求出所有基础可行解以及最优解。
(1)123123123123m ax 2..2644,,0z x x x s t x x x x x x x x x =+-⎫⎪++≤⎪⎬+-≤⎪⎪≥⎭解:将上式化成标准形式,如下:1231234123512345m in 2..2644,,,,0p x x x s t x x x x x x x x x x x x x =--+⎫⎪+++=⎪⎬+-+=⎪⎪≥⎭从上式中可以得出系数矩阵为[]12345112101411A P P P P P ⎡⎤==⎢⎥-⎣⎦, 取基础变量为45,x x ,令非基变量123,,x x x =0,解方程组123412352644x x x x x x x x +++=+-+=得基础可行解(1)(0,0,0,6,4)T x =同理得基础解:(2)(0,6,0,0,20)T x =-,(3)(0,0,3,0,7)T x =,(4)(0,0,4,24,0)T x =-,(5)(0,1,0,5,0)Tx =,(6)1420(0,,,0,0)99Tx =,(7)(6,0,0,0,2)T x =-,(8)(4,0,0,2,0)Tx=,(9)202(,,0,0,0)33Tx =-,(10)142(,0,,0,0)33Tx =。
运筹学(第2版)习题答案2第1章 线性规划 P36~40第2章 线性规划的对偶理论 P68~69 第3章 整数规划 P82~84 第4章 目标规划 P98~100 第5章 运输与指派问题 P134~136 第6章 网络模型 P164~165 第7章 网络计划 P185~187 第8章 动态规划 P208~210 第9章 排队论 P239~240 第10章 存储论 P269~270 第11章 决策论 Pp297-298 第12章 博弈论 P325~326 全书360页由于大小限制,此文档只显示第6章到第12章,第1章至第5章见《运筹学课后答案1》习题六6.1如图6-42所示,建立求最小部分树的0-1整数规划数学模型。
【解】边[i ,j ]的长度记为c ij ,设⎩⎨⎧=否则包含在最小部分树内边0],[1j i x ij数学模型为:,12132323243434364635365612132434343546562324463612132446362335244656121324354656m in 52,22,233344,510ij ijij i j ij Z c 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 x x x x x x x x x x x x x x x ==++≤++≤++≤++≤+++≤+++≤+++≤++++≤++++≤+++++≤=∑或,[,]i j ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩所有边6.2如图6-43所示,建立求v 1到v 6的最短路问题的0-1整数规划数学模型。
图6-42【解】弧(i ,j )的长度记为c ij ,设⎩⎨⎧=否则包含在最短路径中弧0),(1j i x ij数学模型为:,1213122324251323343524344546253545564656m in 100,00110,(,)ijiji jij Z cx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x i j =⎧+=⎪---=⎪⎪+--=⎪⎪+--=⎨⎪++-=⎪⎪+=⎪=⎪⎩∑或所有弧 6.3如图6-43所示,建立求v 1到v 6的最大流问题的线性规划数学模型。
2.1 用图解法求解下列线性规划问题,并指出各问题具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤-≤+≤++=0,84821234..2max 2121212121x x x x x x x x t s x x z解:首先划出平面直角坐标系4 x 1 +3x 2X 1⎩⎨⎧=+=-1234842121x x x x 解:⎪⎩⎪⎨⎧=14921x x 所以:2111492max =+⨯=z 所以有唯一解(2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤-≤+≤+-+=0,414234223max 2121212121x x x x x x x x x x 解:2=41⎩⎨⎧=+=+-1423422121x x x x 解得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==4132521x x 所以:144132253max =⨯+⨯=z 因为直线02321=+x x 与直线142321=+x x 平行, 所以有无穷多最优解,max z=14(3) ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≤-+=0,432..32max 21212121x x x x x x t s x x z 解:(4)⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-≥-+=0,330..max 21212121x x x x x x t s x x z解:2.2将下列线性规划问题化为标准形式(1) s.t.⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤-+-=++-+-=无约束321321321321,0,0624322min x x x x x x x x x x x x z (2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≥-=-+-≤+-≥--+=0,0232132..23min 3213213132321x x x x x x x x x x t s x x x z 无约束, 解:(1)令011≥-=x x )0'','('''33333≥-=x x x x x则上述形式可化为:)'''(32'2m ax 3321x x x x z --+=⎪⎩⎪⎨⎧≥=+--+=-++0,'',',,'6)'''('24)'''('..43321433213321x x x x x x x x x x x x x x t s(2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≥-=-+-≤+-≥--+=0,0232132..23min 3213213132321x x x x x x x x x x t s x x x z 无约束, 解:令33'x x -= )0','','(322≥x x x 则上述形式可化为:')'''(23m ax 3221x x x x z ----=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥=---=+--=+---0,,','',',2')'''(321')'''(3')'''(2..543221322153224322x x x x x x x x x x x x x x x x x x t s 2.3. 在下列线性规划问题中,找出所有基解,指出哪些是基可行解并分别代入目标函数,比较找出最优解。
运筹学作业2(第二章部分习题)答案2.1 题 (P . 77) 写出下列线性规划问题的对偶问题:(1)123123123123123m ax 224..34223343500,z x x x s t x x x x x x x x x x x x =++⎧⎪++≥⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥≥⎪⎩无约束,;解:根据原—对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:123123123123123m ax 235..223424334,0,0w y y y s t y y y y y y y y y y y y =++⎧⎪++≤⎪⎪++≤⎨⎪++=⎪≥≤≤⎪⎩(2)1111m in ,1,,,1,,0,1,,;1,,m n ij ij i j n ij ij i j nij ij j j ij z c x c x a i m c x b j nx i m j n====⎧=⎪⎪⎪==⎪⎨⎪⎪==⎪⎪≥==⎪⎩∑∑∑∑ 解:根据原—对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:11m ax 1,,;1,,m n i i j ji j i j ij i w a u b v u v c i m j n u ==⎧=+⎪⎪⎪+≤⎨⎪==⎪⎪⎩∑∑ j 无约束,v 无约束2.2判断下列说法是否正确,为什么?(1) 如果线性规划的原问题存在可行解,则其对偶问题也一定存在可行解; 答:错。
因为:若线性规划的原问题存在可行解,且其对偶问题有可行解,则原问题和可行问题都将有最优解。
但,现实中肯定有一些问题是无最优解的,故本题说法不对。
例如原问题1212212m ax 31..30,0z x x x x s t x x x =++≥⎧⎪≤⎨⎪≥≥⎩有可行解,但其对偶问题1211212m in 33..10,0w y y y s t y y y y =+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≥⎩无可行解。
(2) 如果线性规划的对偶问题无可行解,则原问题也一定无可行解;答:错,如(1)中的例子。
运筹学第二章习题和答案运筹学是一门研究如何通过数学模型和方法来优化决策和资源分配的学科。
在运筹学的学习过程中,习题是非常重要的一部分。
通过做习题,我们可以巩固理论知识,提高解决问题的能力。
本文将针对运筹学第二章的习题进行讨论和答案解析。
第二章主要介绍了线性规划的基本概念和方法。
线性规划是一种常见的优化问题,其数学模型可以表示为最大化或最小化一个线性目标函数的同时满足一组线性约束条件。
在解决线性规划问题时,我们常常使用单纯形法或者内点法等方法。
习题2.1:一个公司生产两种产品A和B,每个单位A产品的利润为3万元,每个单位B产品的利润为4万元。
公司的生产能力为每天生产A产品100个单位,B产品80个单位。
产品A和B分别需要2个和3个单位的原材料X和Y。
而公司每天可用的原材料X和Y分别为180个单位和210个单位。
问该公司应如何安排生产,才能使利润最大化?解析:首先,我们需要定义决策变量。
假设公司每天生产A产品x个单位,B 产品y个单位。
则我们的目标是最大化利润,即最大化目标函数Z=3x+4y。
同时,我们需要满足生产能力和原材料约束条件。
生产能力约束条件为x≤100,y≤80。
原材料约束条件为2x+3y≤180,2x+3y≤210。
通过绘制约束条件的图形,我们可以得到可行解的区域。
在该区域内,我们需要找到目标函数Z=3x+4y的最大值点。
通过计算,我们可以得到最大利润为320万元,此时生产100个单位的A产品和60个单位的B产品。
习题2.2:某工厂生产两种产品,产品A和产品B。
产品A的生产需要1个单位的原材料X和2个单位的原材料Y,产品B的生产需要2个单位的原材料X 和1个单位的原材料Y。
每个单位的产品A的利润为3万元,每个单位的产品B的利润为4万元。
工厂每天可用的原材料X和Y分别为10个单位和12个单位。
问该工厂应如何安排生产,才能使利润最大化?解析:同样地,我们首先定义决策变量。
假设工厂每天生产A产品x个单位,B产品y个单位。
第二章作业的参考答案73P 4、将下面的线性规划问题化成标准形式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤-≤≤≤-+≥+-+-613032632..2max 21321321321x x x x x x x x t s x x x解:将max 化为 min ,3x 用54x x -代替,则⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥≤≤-≤≤≤--+≥-+---+-0,61303)(26)(32..)(2min 5421542154215421x x x x x x x x x x x x t s x x x x令122+='x x ,则⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥≤'≤≤≤≤---'+≥-+-'----'+-0,70303)()1(26)(3)1(2..)(21min 5421542154215421x x x x x x x x x x x x t s x x x x将线性不等式化成线性等式,则可得原问题的标准形式⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥'=+'=+=++-'+=--+'--+-'+-0,,,,,,,73424332..122min 98765421928175421654215421x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x73P 5、用图解法求解下列线性规划问题:(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≤≥++212620..3min212121x x x x t s x x解:图2.1的阴影部分为此问题的可行区域。
将目标函数的等值线c x x =+213(c 为常数)沿它的负法线方向T),(31--移动到可行区域的边界上。
于是交点T),(812就是该问题的最优解,其最优值为36。
74P 12、对于下面的线性规划问题,以),,(632A A A B =为基写出对应的典式。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=≥=+++-=++-=++-+-6,,1,010 83412 427 23..2min 63215214321321 j x x x x x x x x x x x x t s x x x j 解:先将方程组中基变量632,,x x x 的系数向量化成单位向量⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=≥-=+---=++-=++++-6,,1,039 47 4 2253 41 21581 21 45..2min 65415215431321 j x x x x x x x x x x x x t s x x x j 利用线性方程组的典式,把32,x x 用541,,x x x 表示,再带入目标函数,则可得原问题相应于基),,(632A A A B =的典式⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=≥-=+---=++-=++++---6,,1,039 47 4 2253 41 21581 21 45..8321451min 65415215431541 j x x x x x x x x x x x x t s x x x j75P 16、用单纯形法求解下列线性规划问题:(1)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=≥≤-+≤+-≤+++--=3,2,1,020102603..2min 321321321321j x x x x x x x x x x t s x x x z j解:将此问题化成标准形式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=≥=+-+=++-=++++--=6,5,4,3,2,1,020102603..2min 632153214321321j x x x x x x x x x x x x x t s x x x z j以654,,x x x 为基变量,可得第一张单纯形表为以1x 为以2x 为进基变量,6x 为离基变量旋转得 解为Tx )0,5,15(*=,最所以最优优值为-35。
《运筹学教程》第二章习题答案1、(1)解:引入松弛变量x4≥0,x5≥0,化不等式为等式为:minz=2X1 +3X2+4X3s.t. X1+3X2+2X3+X4=74X1+2X2+X5=9X1,X2,X4,X5≥0化自由变量为非负,令X3=X3′-X3〞,X3′,X3〞≥0 :minz=2X1 +3X2+4X3′-4X3〞s.t. X1+3X2+2 X3′-2 X3〞+X4=74X1+2X2+X5=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 ≥0(2)解:引入松弛变量x5≥0,剩余变量X6≥0,化不等式为等式为:maxz=X1 -5X2+4X3- X4s.t. X1+2X3+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2,X4,X5 ,X6≥0化自由变量为非负,令X3=X3′-X3〞,X3′,X3〞≥0 :maxz=X1 -5X2+4X3′-4X3〞- X4s.t. X1+2 X3′-2 X3〞+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 , X6≥0化极大的目标函数为极小的目标函数:minz=-X1+5X2-4X3′+4X3〞+X4s.t. X1+2 X3′-2 X3〞+X5=7X2-2X4-X6=9X1,X2, X3′,X3〞,X4,X5 , X6≥02、(1)是不等式表示下图阴影区域,过阴影部分任意两点的直线仍在该区域内。
(2)不是不等式表示下图阴影区域,过阴影部分且通过曲线上部的直线上的点不完全在该区域内。
(3)不是 不等式表示下图阴影区域,过阴影部分且通过圆内部的直线上的点不完全在该区域内。
3、在以下问题中,指出一组基础变量,求出所有基础可行解以及最优解。
(1)123123123123max 2..2644,,0z x x x s t x x x x x x x x x =+-⎫⎪++≤⎪⎬+-≤⎪⎪≥⎭解:将上式化成标准形式,如下: 1231234123512345min 2..2644,,,,0p x x x s t x x x x x x x x x x x x x =--+⎫⎪+++=⎪⎬+-+=⎪⎪≥⎭从上式中可以得出系数矩阵为[]123451121014101A P P P P P ⎡⎤==⎢⎥-⎣⎦, 取基础变量为45,x x ,令非基变量123,,x x x =0,解方程组123412352644x x x x x x x x +++=+-+=得基础可行解(1)(0,0,0,6,4)T x =同理得基础解:(2)(0,6,0,0,20)T x =-,(3)(0,0,3,0,7)T x =,(4)(0,0,4,24,0)T x =-,(5)(0,1,0,5,0)T x =,(6)1420(0,,,0,0)99T x =,(7)(6,0,0,0,2)T x =-, (8)(4,0,0,2,0)T x =,(9)202(,,0,0,0)33T x =-,(10)142(,0,,0,0)33T x =。
《管理运筹学》(第二版)课后习题参考答案第1章 线性规划(复习思考题)1.什么是线性规划?线性规划的三要素是什么?答:线性规划(Linear Programming ,LP )是运筹学中最成熟的一个分支,并且是应用最广泛的一个运筹学分支。
线性规划属于规划论中的静态规划,是一种重要的优化工具,能够解决有限资源的最佳分配问题。
建立线性规划问题要具备三要素:决策变量、约束条件、目标函数。
决策变量是决策问题待定的量值,取值一般为非负;约束条件是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制,保障决策方案的可行性;目标函数是决策者希望实现的目标,为决策变量的线性函数表达式,有的目标要实现极大值,有的则要求极小值。
2.求解线性规划问题时可能出现几种结果,哪种结果说明建模时有错误? 答:(1)唯一最优解:只有一个最优点; (2)多重最优解:无穷多个最优解;(3)无界解:可行域无界,目标值无限增大; (4)没有可行解:线性规划问题的可行域是空集。
当无界解和没有可行解时,可能是建模时有错。
3.什么是线性规划的标准型?松弛变量和剩余变量的管理含义是什么?答:线性规划的标准型是:目标函数极大化,约束条件为等式,右端常数项0≥i b ,决策变量满足非负性。
如果加入的这个非负变量取值为非零的话,则说明该约束限定没有约束力,对企业来说不是紧缺资源,所以称为松弛变量;剩余变量取值为非零的话,则说明“≥”型约束的左边取值大于右边规划值,出现剩余量。
4.试述线性规划问题的可行解、基础解、基可行解、最优解的概念及其相互关系。
答:可行解:满足约束条件0≥=X b AX ,的解,称为可行解。
基可行解:满足非负性约束的基解,称为基可行解。
可行基:对应于基可行解的基,称为可行基。
最优解:使目标函数最优的可行解,称为最优解。
最优基:最优解对应的基矩阵,称为最优基。
它们的相互关系如右图所示:5.用表格单纯形法求解如下线性规划。
32124max x x x Z ++=s .t . ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤++≤++0,,86238321321321x x x x x x x x x解:标准化 32124max x x x Z ++=s .t . ⎪⎩⎪⎨⎧≥=+++=+++0,,,,862385432153214321x x x x x x x x x x x x x 列出单纯形表故最优解为T X )6,0,2,0,0(*=,即2,0,0321===x x x ,此时最优值为4*)(=X Z . 6.表1—15中给出了求极大化问题的单纯形表,问表中d c c a a ,,,,2121为何值及变量属于哪一类型时有:(1)表中解为唯一最优解;(2)表中解为无穷多最优解之一;(3)下一步迭代将以1x 代替基变量5x ;(4)该线性规划问题具有无界解;(5)该线性规划问题无可行解。
运筹学清华大学第四版答案【篇一:运筹学作业2(清华版第二章部分习题)答案】s=txt>2.1 题(p. 77)写出下列线性规划问题的对偶问题:????(1)?????maxz?2x1?2x2?4x3s.t.x1?3x2?4x3?22x1?x2?3x3?3x1?4x2? 3x3?5x1?0,x2?0,x3无约束;解:根据原—对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:?maxw?2y1?3y2?5y3?s.t.y1?2y2?y3?2??3y1?y2?4y3?2 ? ?4y1?3y2?3y3?4?y1?0,y2?0,y3?0??mn?minz???cijxij?i?1j?1?n???cijxij?ai,i?1,?,m(2)? j?1?n??cijxij?bj,j?1,?,n?j?1???xij?0,i?1,?,m;j?1,?,n解:根据原—对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:mn??maxw??aiui??bjvji?1j?1??ui?vj?cij ??i?1,?,m;j?1,?,n???ui无约束,vj无约束2.2判断下列说法是否正确,为什么?(1)如果线性规划的原问题存在可行解,则其对偶问题也一定存在可行解;答:错。
因为:若线性规划的原问题存在可行解,且其对偶问题有可行解,则原问题和可行问题都将有最优解。
但,现实中肯定有一些问题是无最优解的,故本题说法不对。
maxz?3x1?x2例如原问题s.t.?x1?x2?1?x2?3??x?0,x?02?1有可行解,但其对偶问题minw?y1?3y2s.t.?3?y1?y2?1?y1??y?0,y?02?1无可行解。
(2)如果线性规划的对偶问题无可行解,则原问题也一定无可行解;答:错,如(1)中的例子。
(3)在互为对偶的一对原问题与对偶问题中,不管原问题是求极大或求极小,原问题可行解的目标函数值一定不超过其对偶问题可行解的目标函数值。
答:错。
正确说法是:在互为对偶的一对原问题与对偶问题中,求极大的问题可行解的目标函数值一定不超过求极小的问题可行解的目标函数值。
清华大学运筹学第二版马建华第二章答案解析
清华大学运筹学第二版马建华第二章问题:
什么是线性规划?线性规划的三要素是什么?
答案:
线性规划是运筹学中最成熟的一个分支,并且是应用最广泛的一个运筹学分支。
线性规划属于规划论中的静态规划,是一种重要的优化工具,能够解决有限资源的最佳分配问题。
线性规划问题三要素是:决策变量、约束条件、目标函数。
解析:
决策变量是决策问题待定的量值,取值一般为非负。
约束条件是指决策变量取值时受到的各种资源条件的限制,保障决策方案的可行性。
目标函数是决策者希望实现的目标,为决策变量的线性函数表达式,有的目标要实现极大值,有的则要求极小值。
习题2.1某厂利用A、B两种原料生产甲、乙、丙三种产品,已知单位产品所需的原料、利润及有关数据如表2—3所示。
表2—3 两种原料生产三种产品的有关数据产品甲产品乙产品丙拥有量原料A63545原料B34530单位利润415请分别回答下列问题:(1)求使该厂获利最大的生产计划。
(2)若产品乙、丙的单位利润不变,当产品甲的单位利润在什么范围内变化时,最优解不变?(3)若原料A市场紧缺,除拥有量外一时无法购进,而原料B如数量不足可去市场购买,单价为0。
5,问该厂是否应该购买,且以购进多少为宜?解:(1)设产品甲的产量为x1,产品乙的产量为x2,产品丙的产量为x3。
目标函数为:Max z=4 x1 + x2+5 x3约束条件:s。
t。
该线性规划模型为:答:该厂获利最大的生产计划为产品甲产量为5,产品乙产量为0,产品丙产量为3,总利润为35。
(2)敏感性报告为:答:如数据显示,产品甲的单位利润变化范围为:。
(3)敏感性报告为:由敏感性报告显示原料B允许的增量为15,其影子价格为0。
667,又因为市场上原料B单价为0.5,此时,总利润为37。
5。
答:该厂可购买15。
习题2.3已知某工厂计划生产三种产品,各产品需要在设备A、B、C上加工,有关数据如表2-5所示。
表2-5 生产三种产品的有关数据产品A产品B产品C每月设备有效台时设备A8210300设备B1058400设备C21310420单位利润(千元)322。
9请分别回答下列问题:(1)如何充分发挥设备能力,才能使生产盈利最大?(2)为了增加产量,可借用其他工厂的设备B,若每月可借用60台时,租金为1。
8万元,问借用设备B是否合算?(3)若另有两种新产品(产品4和产品5),其中生产每件新产品4需用设备A、B、C各12、5、10台时,单位赢利2.1千元;生产每件新产品5需用设备A、B、C各4、4、12台时,单位赢利1。
87千元.如果设备A、B、C台时不增加,分别回答这两种新产品的投资在经济上是否合算?(4)对产品工艺重新进行设计,改进构造。
运筹学作业2(清华版第二章部分习题)答案
解:根据原一对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:
m n
maxw
a i U
i i 1
j 1
b j V j
U i V j C
ij
i 1,111 |,m; j 1,川 ,n
2. 2判断下列说法是否正确,为什么?
(1)如果线性规划的原问题存在可行解,则其对偶问题也一定存在可行解; 答:错。
运筹学作业2 (第二章部分习题)答案
2. 1题(P. 77)写出下列线性规划问题的对偶问题:
maxz 2x 1 2x 2 4x 3
s.t x 1 3x 2 4x 3 2
(1)
2x 1 x 2 3x 3 3
x 1 4x 2 3x 3 5
x 1 0, x 2
0,x 3无约束
解:根据原一对偶关系表,可得原问题的对偶规划问题为:
maxw 2y 3y 2 5y 3 s.t y i 2y 2 y 3 2
3y i 讨2 4y3 2
4y i
3y 2 3y 3 4
y i 0
,y 2 °』3 0
(2)
min z
qX j
i 1 j 1
qX j a i ,i 1,|| ,m
1 CM b j , j 1,|| ,n
1
0,i 1,|||,m;j 1」||
m n
n
j 1 n
j 1 ,n X j U i 无约束,v j 无约
束
因为:若线性规划的原问题存在可行解,且其对偶问题有可行解,则原问题和可行问题都将有最优解。
但,现实中肯定有一些问题是无最优解的,故本题说法不对。
max z 3 X i X2
例如原问题X i X2 1有可行解,但其对偶问题
s.t. x2 3
X i 0, X2 0
min w y i 3 y 2
y i 3无可行解。
s.t. y i y2 i
y i 0, y2 0
(2)如果线性规划的对偶问题无可行解,则原问题也一定无可行解;
答:错,如(i)中的例子。
(3)在互为对偶的一对原问题与对偶问题中,不管原问题是求极大或求极
小,原问题可行解的目标函数值一定不超过其对偶问题可行解的目标函
数值。
答:错。
正确说法是:在互为对偶的一对原问题与对偶问题中,求极大的问题可行解的目标函数值一定不超过求极小的问题可行解的目标函数值。
(4)任何线性规划问题具有唯一的对偶问题。
答:正确。
2. 5给出线性规划问题
max z X i 2 X2X3
X i X2 X3 2
X i X2 X3 i
s.t.
2 X i X2 X
3 2
X i 0, X2 0, X3 0
写出其对偶问题;(2)禾I」用对偶问题性质证明原问题目标函数值z i
解:(
1)原问题的对偶问题为:
min w 2 y 1 y 2
2 y 3
y 1 y 2 y 3 1 s.t.
y 1 y 2 y 3
2 y 1 y 2 y
3 1
y 1
0,讨2无约
束,
y 3 0
(2) 取 y 0 1 1 T , 既y 0, y 2 1,y 3 0,经验证,y 0 1 1T 是对偶 问题的一个可行解,并且 W 1。
由对偶问题的性质可得z w 1
2. 9用对偶单纯形法求解下列线性规划问题:
min z 5x i 2 x 2 4 x 3
解:先将原问题进行标准形化:
max( z) 5x 1 2 x 2 4x 3
3x 1 X 2 2x 3 X 4 4
X 2, X 3, X 4, X 5
max( z) 5x 1 2x 2 4 x 3
X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5
列
表
计
算
如
下
:
C j
-5
-2
-4
b C B X B X 1
X 2
X 3
X 4
X 5
0 X 4 -3 -1 -2 1 0 -4 0
X 5
-6 [-3] -5 0 1 -10
C j
-5 -2 -4 0 0
X 4 [-1]
-1/3
1
-1/3
-2/3
(2)
s.t.
3x i X 2 2x 3
4 6 x 1 3x 2 5x 3 10
s.t.
6x 1 3x 2 5x 3 X 5
10
选X 4, X 5为基变量, 并将问题化为:
s.t.
3x 1 X 2 2x 3 X 4
6x 1 3x 2 5x 3 X 5
10
因所有检验数小于等于且右边常数大于,故此基可行解为最优解,即x (2/3,2,0), z 22/2。