运筹学1至6章习题参考答案
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0
2
11/8
0
-3/4
0
9
X4
0
0
0
9/8
1
7/16
-1/4
27/4
6
X1
3
1
0
-1/2
0
1/4
0
3
M
X2
2
0
1
[11/16]
0
-3/32
1/8
1/8
0.181818
C(j)-Z(j)
0
0
0
0
-9/16
-1/4
37/4
X3进基、X2出基,得到另一个基本最优解。
C(j)
3
2
-0.125
6重油
7残油
辛烷值
80
115
105
蒸汽压:公斤/平方厘米
1.0
1.5
0.6
0.05
每天供应数量(桶)
2000
1000
1500
1200
1000
1000
800
问炼油厂每天生产多少桶成品油利润最大,建立数学模型。
解设xij为第i(i=1,2,3,4)种成品油配第j(j=1,2,…,7)种半成品油的数量(桶)。
10
-5
1
0
0
0
* Big M
5
3
1
0
0
0
X1
10
1
3/5
1/5
0
1/5
2
X4
0
0
4
-9
1
1
25
C(j)-Z(j)
0
-11
-1
0
-2
20
* Big M
0
0
0
0
-1
0
最优解X=(2,0,0);Z=20
两阶段法。
第一阶段:数学模型为
C(j)
0
0
0
0
1
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
方案一:在三年内投资人应在每年年初投资,一年结算一次,年收益率是20%,下一年可继续将本息投入获利;
方案二:在三年内投资人应在第一年年初投资,两年结算一次,收益率是50%,下一年可继续将本息投入获利,这种投资最多不超过2万元;
方案三:在三年内投资人应在第二年年初投资,两年结算一次,收益率是60%,这种投资最多不超过1.5万元;
【解】设xj、yj(j=1,2,…,6)分别为1~6月份的生产量和销售量,则数学模型为
(1)
(2)目标函数不变,前6个约束右端常数800改为1000,第7~11个约束右端常数200改为0,第12个约束“≤200”改为“=-200”。
1.4某投资人现有下列四种投资机会,三年内每年年初都有3万元(不计利息)可供投资:
(4)
【解】最优解X=(2,3);最优值Z=26,有唯一最优解
(5)
【解】无界解。
(6)
【解】无可行解。
1.7将下列线性规划化为标准形式
(1)
【解】(1)令 为松驰变量,则标准形式为
(2)
【解】(2)将绝对值化为两个不等式,则标准形式为
(3)
【解】方法1:
方法2:令
则标准型为
(4)
【解】令 ,线性规划模型变为
0
-1/4
-1/8
0
-3/8
9
最优解:X=(3,0,0,10,0);最优值Z=9
1.11分别用大M法和两阶段法求解下列线性规划:
(1)
【解】大M法。数学模型为
C(j)
10
-5
1
0
-M
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X5
X5
-M
5
3
1
0
1
10
2
X4
0
-5
1
-10
1
0
15
M
C(j)-Z(j)
0
-3
1
6
0.75
C(j)-Z(j)
7
0
-3
0
6
3
X2
0
1
0.25
0.25
7/2
1
X1
1
0
-0.375
0.125
3/4
C(j)-Z(j)
0
0
-0.375
-0.875
45/4
对应的顶点:
基可行解
可行域的顶点
X(1)=(0,0,2,12)、
X(2)=(0,2,0,6,)、
X(3)=( 、
(0,0)
(0,2)
5
-6
-7
0
0
0
0
* Big M
-2
-6
2
1
0
0
0
X2
-6
1/5
1
-3/5
-1/5
0
1/5
0
3
M
S2
0
31/5
0
32/5
-6/5
1
6/5
0
38
95/16
A3
M
4/5
0
[8/5]
1/5
0
-1/5
1
2
5/4
C(j)-Z(j)
31/5
0
-53/5
-6/5
0
6/5
0
* Big M
-4/5
0
-0.25
1
1.5
2
C(j)-Z(j)
-1.75
0
0
1.25
0
-12.5
X1
-3
1
0
2
-1
0
2
M
X2
-5
0
1
-0.5
0.5
0
2
4
X5
0
0
0
-1.5
[0.5]
1
0
0
C(j)-Z(j)
0
0
3.5
-0.5
0
-16
X1
-3
1
0
-1
0
2
2
X2
-5
0
1
1
0
-1
2
X4
0
0
0
-3
1
2
0
C(j)-Z(j)
0
0
2
0
1
【解】设x1、x2、x3分别为产品A、B、C的产量,则数学模型为
1.2建筑公司需要用5m长的塑钢材料制作A、B两种型号的窗架.两种窗架所需材料规格及数量如表1-24所示:
表1-24窗架所需材料规格及数量
型号A
型号B
每套窗架需要材料
长度(m)
数量(根)
长度(m)
数量(根)
A1:2
2
B1:2.5
2
A2:1.5
重整汽油
裂化汽油
中石脑油
重整汽油
裂化汽油
轻油、裂化油、重油、残油
轻油、裂化油、重油、残油按10:4:3:1调合而成
辛烷值
≥94
≥84
蒸汽压:公斤/平方厘米
≤1
利润(元/桶)
5
4.2
3
1.5
半成品油的辛烷值、气压、及每天可供应数量见表1-27。
表1-27
半成品油
1中石脑油
2重整汽油
3裂化汽油
4轻油
5裂化油
-16
对应的顶点:
基可行解
可行域的顶点
X(1)=(0,0,6,10,4)、
X(2)=(0,2.5,1,0,1.5,)、
X(3)=(2,2,0,0,0)
X(4)=(2,2,0,0,0)
(0,0)
(0,2.5)
(2,2)
(2,2)
最优解:X=(2,2,0,0,0);最优值Z=-16
该题是退化基本可行解,5个基本可行解对应4个极点。
标准型为
1.8设线性规划
取基 分别指出 对应的基变量和非基变量,求出基本解,并说明 是不是可行基.
【解】B1:x1、x3为基变量,x2、x4为非基变量,基本解为X=(15,0,10,0)T,B1是可行基。B2:x2、x4是基变量,x1、x3为非基变量,基本解X=(0,20,0,100)T,B2是可行基。
X4
X5
X5
1
[5]
3
1
0
1
10
2
X4
0
-5
1
-10
1
0
15
M
C(j)-Z(j)
-5
-3
-1
0
0
X1
0
1
3/5
1/5
0
1/5
2
X4
0
0
4
-9
1
1
25
C(j)-Z(j)
0
0
0
0
1
第二阶段
C(j)
10
-5
1
0
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X1
10
1
3/5
1/5
0
2
2
X4
0
0
总利润:
高级汽油和一般汽油的辛烷值约束
航空煤油蒸气压约束
一般煤油比例约束
即
半成品油供应量约束