数学建模 生产计划问题

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第一题:生产计划安排

2)产品ABC的利润分别在什么范围内变动时,上述最优方案不变

3)如果劳动力数量不增,材料不足时可从市场购买,每单位0.4元,问该厂要不要购进原材料扩大生产,以购多少为宜?

4)如果生产一种新产品D,单件劳动力消耗8个单位,材料消耗2个单位,每件可获利3元,问该种产品是否值得生产?

答:

max3x1+x2+4x3! 利润最大值目标函数x1,x2,x3分别为甲乙丙的生产数量

st!限制条件

6x1+3x2+5x3<45! 劳动力的限制条件

3x1+4x2+5x3<30! 材料的限制条件

End!结束限制条件

得到以下结果

1.生产产品甲5件,丙3件,可以得到最大利润,27元

2.甲利润在2.4—4.8元之间变动,最优生产计划不变

3. max3x1+x2+4x3

st

6x1+3x2+5x3<45

end

可得到生产产品乙9件时利润最大,最大利润为36元,应该购入原材料扩大生产,购入15个单位

4. max3x1+x2+4x3+3x4

st

6x1+3x2+5x3+8x4<45

3x1+4x2+5x3+2x4<30

end

ginx1

ginx2

ginx3

ginx4

利润没有增加,不值得生产

第二题:工程进度问题

某城市在未来的五年内将启动四个城市住房改造工程,每项工程有不同的开始时间,工程周期也不一样,下表提供了这些项目的基本数据。

工程1和工程4必须在规定的周期内全部完成,必要时,其余的二项工程可以在预算的限制内完成部分。然而,每个工程在他的规定时间内必须至少完成25%。每年底,工程完成的部分立刻入住,并且实现一定比例的收入。例如,如果工程1在第一年完成40%,在第三年完成剩下的60%,在五年计划范围内的相应收入是0.4*50(第二年)+0.4*50(第三年)+(0.4+0.6)*50(第四年)+(0.4+0.6)*50(第五年)=(4*0.4+2*0.6)*50(单位:万元)。试为工程确定最优的时间进度表,使得五年内的总收入达到最大。

答:

假设某年某工程的完成量为Xij, i表示工程的代号,i=1,2,3,j表示年数,j=1,2,3,如第一年工程1完成X11,工程3完成X31,到第二年工程已完成X12,工程3完成X32。

另有一个投入与完成的关系,即第一年的投入总费用的40%,该工程在年底就完成40%,工程1利润:

50*X11+50*(X11+X12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13)

工程2利润:

70*X22+70*(X22+X23)+70*(X22+X23+X24)

工程3利润:

20*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33)+150*(X31+X32+X33+X34)

工程4利润:

20*X43+20*(X43+X44)

max(50*X11+50*(x11+x12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13))+(70*X22+7 0*(X22+X23))+70*(X22+X23+X24)+(150*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33) +150*(X31+X32+X33+X34))+(20*X43+20*(X43+X44))

st 5000*X11+15000*X31=3000

5000*X12+8000*X22+15000*X32=6000

5000*X13+8000*X23+15000*X33+1200*X43=7000

8000*X24+15000*X34+12000*X44=7000

8000*X25+15000*X35=7000

X11+X12+X13=1

X22+X23+X24+X25≥0.25

X22+X23+X24+X25≤1

X31+X32+X33+X34+X35≥0.25

X31+X32+X33+X34+X35≤1

X43+X44=1

全为大于零的数

Lingo语句:

Model:

max=50*(4*X11+3*X12+2*X13)+70*(3X22+2*X23+1*X24)+150*(4*X31+3*X32+2* X33+1*X34)+20*(2*X43+1*X44)

!约束条件

5000*X11+15000*X31<=3000;5000*X12+8000*X22+15000*X32<=6000;5000*X13+ 8000*X23+15000*X33+1200*X43<=7000;8000*X24+15000*X34+1200*X44<=7000;80 00*X25+15000*X35<=7000;X11+X12+X13=1;X22+X23+X24+X25<=1;X22+X23+X24+ X25>=0.25;X31+X32+X33+X34+X35<=1;X31+X32+X33+X34+X35>=0.25;X43+X44=1 ;

End

输出结果:

Objective value: 523.7500

Total solver iterations: 9

Variable Value Reduced Cost

X11 0.000000 0.000000

X12 0.000000 0.000000

X13 1.000000 0.000000

X22 0.000000 20.00000

X23 0.000000 10.00000

X24 0.2250000 0.000000

X31 0.2000000 0.000000

X32 0.4000000 0.000000

X33 0.5333333E-01 0.000000

X34 0.3466667 0.000000

X43 1.000000 0.000000

X44 0.000000 8.000000

X25 0.2500000E-01 0.000000

X35 0.000000 18.75000

Row Slack or Surplus Dual Price

1 523.7500 1.000000

2 0.000000 0.3875000E-01

3 0.000000 0.2875000E-01

4 0.000000 0.1875000E-01

5 0.000000 0.8750000E-02

6 6800.000 0.000000

7 0.000000 6.250000

8 0.7500000 0.000000

9 0.000000 0.000000

10 0.000000 18.75000

11 0.7500000 0.000000