运筹学典型例题复习
- 格式:pdf
- 大小:1.75 MB
- 文档页数:16
线性规划的表格单纯形法一工厂生产A 、B 、C 三种产品所需的劳力分别为6、3和5个工作日单位,所消耗的原材料分别为3、4和5kg ,各单位产品的收益分别为2、1和5元,工厂每日能提供的劳力数为100人,材料量为80kg 。
问该工厂应如何安排生产才能使总的收益达到最大。
(1) 建立线性规划的数学模型; (2) 用表格单纯形法求解;(3) 当劳力数增加10人,材料量增加20kg 时新的最优方案; (4) 写出对偶问题和对偶问题的最优解。
(5) 求x1的价值系数在什么范围变化最优解不变 解:(1)设A 、B 、C 三种产品的产量分别为321,,x x x ,则数学模型为,,8054310053652max 321321321321≥≤++≤++++=x x x x x x x x x x x x z(2)化为标准型,,,,8054310053652max 5432153214321321≥=+++=+++++=x x x x x x x x x x x x x x x x z最优解为x 1= x 2=0,x 3=16,最大的利润z=80元。
(3)由上表知最优基矩阵的逆⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-5/10111B ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-='-20101001105/10111b B所以新的最优解为x 1= x 2=0,x 3=20,最大的利润z=100元。
(4)对偶问题为,55514333680100min 2121212121≥≥+≥+≥++=y y y y y y y y y y w对偶问题的最优解y 1=0,y 2=1.互补松弛性的应用该问题的对偶问题为21128m in y y w +=s.t 。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≥+≥+≥≥+0,62512222212121221y y y y y y y y y ()()()()4321由互补松弛性:若∧∧Y X ,分别是原问题和对偶问题的可行解,那么00==∧∧X Y YX s s 和,当且仅当∧∧Y X 与为最优解. 设()Tx x x x X *4*3*2*1*,,,=为原问题的最优解。
运筹学例题-打印版⼀、绪论⼀个班级的学⽣共计选修A 、B 、C 、D 、E 、F 六门课程,其中⼀部分⼈同时选修D 、C 、A ,⼀部分⼈同时选修B 、C 、F ,⼀部分⼈同时选修B 、E ,还有⼀部分⼈同时选修A 、B ,期终考试要求每天考⼀门课,六天内考完,为了减轻学⽣负担,要求每⼈都不连续参加考试,试设计⼀个考试⽇程表。
⼆、图解法例1. 某⼯⼚在计划期内要安排Ⅰ、Ⅱ两种产品的⽣产,已知⽣产单位产品所需的设备台时及A 、B 两种原材料的消耗、资源的限制,如下表:⼯⼚应分别⽣产多少单位Ⅰ、Ⅱ产品才能使⼯⼚获利最多? 3.1例2 某公司由于⽣产需要,共需要A ,B 两种原料⾄少350吨(A ,B 两种材料有⼀定替代性),其中A 原料⾄少购进125吨。
但由于A ,B 两种原料的规格不同,各⾃所需的加⼯时间也是不同的,加⼯每吨A 原料需要2个⼩时,加⼯每吨B 原料需要1⼩时,⽽公司总共有600个加⼯⼩时。
⼜知道每吨A 原料的价格为2万元,每吨B 原料的价格为3万元,试问在满⾜⽣产需要的前提下,在公司加⼯能⼒的范围内,如何购买A ,B 两种原料,使得购进成本最低?三、单纯形法例1. 某⼚⽣产甲⼄两种产品,各⾃的零部件分别在A 、B 车间⽣产,最后都需在C 车间装配,相关数据如表所⽰:问如何安排甲、⼄两产品的产量,使利润为最⼤。
例2. 某名牌饮料在国内有三个⽣产⼚,分布在城市A1、A2、A3,其⼀级承销商有4个,分布在城市B1、B2、B3、B4,已知各⼚的产量、各承销商的销售量及从A i 到B j 的每吨饮料运费为C ij ,为发挥集团优势,公司要统⼀筹划运销问题,求运费最⼩的调运⽅案。
四、线性规划在⼯商管理中的应⽤例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务⼈员数如下:设司机和乘务⼈员分别在各时间段⼀开始时上班,并连续⼯作⼋⼩时,问该公交线路怎样安排司机和乘务⼈员,既能满⾜⼯作需要,⼜配备最少司机和乘务⼈员?例2.⼀家中型的百货商场,它对售货员的需求经过统计分析如下表所⽰。
二、计算题(60分)1、 已知线性规划(20分) MaxZ=3X 1+4X 2 X 1+X 2≤5 2X 1+4X 2≤12 3X 1+2X 2≤8 X 1) 写出该线性规划的对偶问题。
2) 若C2从4变成5, 最优解是否会发生改变, 为什么? 若b2的量从12上升到15, 最优解是否会发生变化, 为什么?如果增加一种产品X6, 其P6=(2,3,1)T, C6=4该产品是否应该投产?为什么? 解:1)对偶问题为Minw=5y1+12y2+8y3 y1+2y2+3y 3≥3y1+4y2+2y 3≥4 y1,y2≥02)当C2从4变成5时, σ4=-9/8 σ5=-1/4由于非基变量的检验数仍然都是小于0的, 所以最优解不变。
3)当若b 2的量从12上升到15 X =9/8 29/8 1/4由于基变量的值仍然都是大于0的, 所以最优解的基变量不会发生变化。
4)如果增加一种新的产品, 则 P6’=(11/8,7/8, -1/4)T σ6=3/8>0所以对最优解有影响,该种产品应该生产计算检验数由于存在非基变量的检验数小于0, 所以不是最优解, 需调整 调整为:重新计算检验数所有的检验数都大于等于0, 所以得到最优解3、某公司要把4个有关能源工程项目承包给4个互不相关的外商投标者, 规定每个承包商只能且必须承包一个项目, 试在总费用最小的条件下确定各个项目的承包者, 总费用为多少?各承包商对工程的报价如表2所示:X= 0 1 0 0 1 0 0 00 0 0 1总费用为504.考虑如下线性规划问题(24分)Max z=-5x1+5x2+13x3s.t..-x1+x2+3x3≤2012x1+4x2+10x3≤90x1, x2, x3≥0回答以下问题:1)求最优解2)求对偶问题的最优解3)当b1由20变为45, 最优解是否发生变化。
4)求新解增加一个变量x6, c6=10, a16=3, a26=5, 对最优解是否有影响5)c2有5变为6, 是否影响最优解。
运筹学复习题及答案一、一个毛纺厂用羊毛和涤纶生产A、B、C混纺毛料,生产1单位A、B、C分别需要羊毛和涤纶3、2;1、1;4、4单位,三种产品的单位利润分别为4、1、5。
每月购进的原料限额羊毛为8000单位,涤纶为3000单位,问此毛纺厂如何安排生产能获得最大利润?(要求:建立该问题的数学模型)解:设生产混纺毛料ABC各x1、x2、x3单位max z=x1+x2+5x33x1+x2+4x3≤80002x1+x2+4x3≤3000x1,x2,x3≥0二、写出下述线性规划问题的对偶问题max s=2x1+3x2-5x3+x4x1+x2-3x3+x4≥52x1 +2x3-x4≤4x2 +x3+x4=6x1,x2,x3≥0;x4无约束解:先将原问题标准化为:max s=2x1+3x2-5x3+x4-x1-x2+3x3-x4≤-52x1 +2x3-x4≤4x2 +x3+x4=6x1,x2,x3≥0;x4无约束则对偶问题为:min z=-5y1+4y2+6y3-y1+2y2≥2-y1+ y2≥33y1+ 2y2+y3≥-5-y1-y2+y3=1y1,y2≥0,y3无约束三、求下述线性规划问题min S =2x1+3x2-5x3x 1+x 2-3x 3 ≥5 2x 1 +2x 3 ≤4x 1,x 2,x 3≥0解:引入松弛变量x4,x5,原问题化为标准型:max Z=-S =-2x 1-3x 2+5x 3x 1+x 2-3x 3 -x 4=5 2x 1 +2x 3 +x 5=4x 1,x 2,x 3, x 4,x 5≥0 对应基B 0=(P2,P5T(B 0)=x1的检验数为正,x1进基,由min {5/1,4/2}=4/2知,x5出基,迭代得新基B1=(P2,P1),对应的单纯形表为T(B 1)=至此,检验数全为非正,已为最优单纯形表。
对应的最优解为: x1=2,x2=3,x3=x4=x5=0,max z=-13,故原问题的最优解为: x1=2,x2=3,x3 =0,min s=13。
《管理运筹学》总复习第一天:1)(★★★★★)课本Page59第5题(租赁问题):某公司在今后四个月内需租用仓库堆放物资。
已知各个月所需的仓库面积数字如下所示:设第个月签订的打算租用个月合同仓库面积为,那么这个月共有可能有如下合同:第一个月:第二个月:第三个月:第一个月:因此目标函数为:约束条件为:2)(★★★)讲义Page8例1(人力资源问题):福安商场是个中型百货商场,他对销售员的需求经过统计分析如下表。
为了保证售货人员充分的休息,售货人员每周工作5天,休息2天,并且要求休息的两天是连续的。
问如何安排售货人员的工作作息,才能做到既满足工作需要,又使配备的工作人员最少?解:设在星期开始休息的人数为,表示星期一到星期日那么,目标函数为:约束条件为:周一:周二:周三:周四:周五:周六:周日:非负约束:3)(★)【据说出题时会和整数规划相融合】讲义Page10例5(投资问题):某部门现有资金200万,今后五年内考虑给以下项目投资。
已知,项目A:从第一年到第五年都每年年初都可以投资,当年末能收回本利110%;项目B:从第一年到第四年都每年年初都可以投资,次年末能收回本利125%,但规定每年最大投资额不能超过30万;项目C:需在第三年初投资,第五年末收回本利140%,但规定最大投资额不能超过80万;项目D:须知第二年初投资,第五年末能收回本利155%,但规定最大投资额不能超过100万;据测定每万元每次投资的风险指数如下表:1)应如何确定这些项目的每年投资额,使得第五年年末拥有资金的本利金额为最大?2)应如何确定这些项目的每年投资额,使得第五年年末拥有资金的本利在330万的基础上使得其投资总的风险系数最小?解:设第年初投资在项目上的金额为,其中,。
第一年初:,,不能浪费资金,所以有,第一年年末收回:第二年初:,,,用第一年年末的收回投资,所以有:,第二年年末收回:第三年初:,,,用第二年年末收回投资,所以有:,第三年年末收回:第四年初:,,用第三年年末收回进行投资,所以有:,第四年年末收回:第五年初:用第四年年末回收进行投资,所以有:,第五年年末收回:同时,根据项目的要求,有:第(1)问答如下:目标函数为:约束条件为:第(2)问答如下:目标函数为:约束条件为:4)(★★★★)讲义Page11分析讨论题3(工厂布局问题):设有某种原料产地A1,A2,A3,把这种原料经过加工,制成成品,再运往销地。
四、把下列线性规划问题化成标准形式:2、minZ=2x1-x2+2x3五、按各题要求.建立线性规划数学模型1、某工厂生产A、B、C三种产品,每种产品的原材料消耗量、机械台时消耗量以及这些资源的限量,单位产品的利润如下表所示:根据客户订货,三种产品的最低月需要量分别为200,250和100件,最大月销售量分别为250,280和120件。
月销售分别为250,280和120件。
问如何安排生产计划,使总利润最大.2、某建筑工地有一批长度为10米的相同型号的钢筋,今要截成长度为3米的钢筋90根,长度为4米的钢筋60根,问怎样下料,才能使所使用的原材料最省?1.某运输公司在春运期间需要24小时昼夜加班工作,需要的人员数量如下表所示:起运时间服务员数2—6 6—10 10一14 14—18 18—22 22—2 4 8 10 7 12 4每个工作人员连续工作八小时,且在时段开始时上班,问如何安排,使得既满足以上要求,又使上班人数最少?五、分别用图解法和单纯形法求解下列线性规划问题.并对照指出单纯形迭代的每一步相当于图解法可行域中的哪一个顶点。
六、用单纯形法求解下列线性规划问题:七、用大M法求解下列线性规划问题。
并指出问题的解属于哪一类。
八、下表为用单纯形法计算时某一步的表格。
已知该线性规划的目标函数为maxZ=5x1+3x2,约束形式为“≤”,X3,X4为松驰变量.表中解代入目标函数后得Z=10X l X2X3X4—10 b —1 f gX3 2 C O 1 1/5X l a d e 0 1(1)求表中a~g的值 (2)表中给出的解是否为最优解?(1)a=2 b=0 c=0 d=1 e=4/5 f=0 g=-5 (2) 表中给出的解为最优解第四章线性规划的对偶理论五、写出下列线性规划问题的对偶问题1.minZ=2x1+2x2+4x3六、已知线性规划问题应用对偶理论证明该问题最优解的目标函数值不大于25七、已知线性规划问题maxZ=2x1+x2+5x3+6x4其对偶问题的最优解为Y l﹡=4,Y2﹡=1,试应用对偶问题的性质求原问题的最优解。
1、有甲、乙、丙、丁四个人,要分别指派他们完成A、B、C、D不同的工作,每人做各项工作所消耗的时间如下表所示:问:应该如何指派,才能使总的消耗时间为最少?指派问题匈牙利算法圈0,打钩,对没打钩的行划横线,对打钩的列打竖线在打√行各元素都减去这最小元素,在打√列中各元素都加上这最小元素2、某公司生产三种产品,各产品的重量和利润关系如下:现将三种产品运往市场出售,运输能力为总重量不超过10t,如何安排运输使总利润最大。
试建立此问题的动态规划模型(只建模,不求解)。
s=8x+11y+13z4x+5y+6z<=103、对下列线性规划问题Max z=2x1+x2+3x3x1+ x2+2x3 ≤5s.t. 2x1+3x2+4x3=12x1, x2, x3≥0(1)写出其对偶问题;(5分)(2)已知(3,2,0)T是上述问题的最优解,根据互补松弛理论求出对偶问题的最优解;(10分)对偶:min=5w1+12w2 (2)w1+2w2=2w1+2w2 >=2 w1+3w2=1w1+3w2>=1 w1=4 w2=-12w1+4w2>=3w1>=04、用匈牙利法求解下列分配问题,已知效益矩阵为7 9 8 56 127 48 7 9 66 7 8 10与1一样5、已知运输问题的产销平衡表与单位运价表如下表所示6、知下表是制订生产计划问题的一张LP最优单纯形表(极大化问题,约束条件均问:(2)写出B-18、某公司要把4个有关能源工程项目承包给4个互不相关的外商投标者,规定每个承包商只能且必须承包一个项目,试在总费用最小的条件下确定各个项目的承包者,总费用为多少?各承包商对工程的报价如表2所示:。
《运筹学》试卷一一、(15分)用图解法求解下列线性规划问题二、(20分)下表为某求极大值线性规划问题的初始单纯形表及迭代后的表,、为松弛变量,试求表中到的值及各变量下标到的值。
-1311611 -2 002 -111/21/214 07三、(15分)用图解法求解矩阵对策,其中四、(20分)(1)某项工程由8个工序组成,各工序之间的关系为工序 a b c d e f g h —— a a b,c b,c,d b,c,d e 紧前工序试画出该工程的网络图。
(2)试计算下面工程网络图中各事项发生的最早、最迟时间及关键线路(箭线下的数字是完成该工序的所需时间,单位:天)五、(15分)已知线性规划问题其对偶问题最优解为,试根据对偶理论求原问题的最优解。
六、(15分)用动态规划法求解下面问题:七、(30分)已知线性规划问题用单纯形法求得最优单纯形表如下,试分析在下列各种条件单独变化的情况下,最优解将如何变化。
2-11 02311311111610-3-1-2(1)目标函数变为;(2)约束条件右端项由变为;(3)增加一个新的约束:八、(20分)某地区有A、B、C三个化肥厂向甲、乙、丙、丁四个销地供应同一种化肥,已知产地产量、销地需求量和各产地运往不同销地单位运价如下表,试用最小元素法确定初始调运方案,并调整求最优运输方案销地甲乙丙丁产量产地A 4 12 4 11 16B 2 10 3 9 10C 8 5 11 6 22 需求量8 14 12 14 48《运筹学》试卷二一、(20分)已知线性规划问题:(a)写出其对偶问题;(b)用图解法求对偶问题的解;(c)利用(b)的结果及对偶性质求原问题的解。
二、(20分)已知运输表如下:销地B1B2B3B4供应量产地A1 3 2 7 6 50A2 7 5 2 3 60A3 2 5 4 5 25需求量60 40 20 15(1)用最小元素法确定初始调运方案;(2)确定最优运输方案及最低运费。
运筹学考试试题
问题一:线性规划
某食品公司有两种包装酱油的产品,产品 A 和产品 B。
产品 A 需
要 2 包的玻璃瓶和 3 包的金属瓶,产品 B 需要 4 包的玻璃瓶和 1 包的金属瓶。
公司每天共有 60 包玻璃瓶和 50 包金属瓶可用于生产。
产品
A 毛利为 10 元/包,产品
B 毛利为 15 元/包。
为了最大限度地提高公司的毛利,请问公司每天应该生产多少包产品 A 和产品 B?
问题二:整数规划
某快递公司需要派送多个包裹,在不同的送货地点停靠。
每个派送地点需要 1 辆专门的送货车。
快递公司最多可以使用 5 辆送货车。
每辆车的容量为 30 个包裹。
每个送货地点的包裹量如下:地点 1 需要 12 个包裹,地点 2 需要 8 个包裹,地点 3 需要 15 个包裹,地点 4 需要 10 个包裹。
每个送货地点停靠一辆车后,可以继续往下一个地点派送。
请问如何安排送货车来最大化送货量?
问题三:动态规划
假设有一个 3×3 的方格矩阵,每个格子里都写有一个正整数。
从左上角出发,每次只能向右或向下移动,直到达到右下角。
路线上所有经过的格子的数字加起来就是这条路径的价值。
求最优路径和的最大值。
问题四:网络流
某市有 4 座工厂,生产不同种类的零件。
每座工厂每天的生产能力不同,且每种零件的需求也不相同。
如何设计一个合理的生产调度方案,使得所有工厂的产量最大化,且满足市场对不同零件的需求?
以上考试试题仅供参考,实际考试内容以试卷内容为准。
祝考试顺利!。