运筹学前8周习题课参考120330(有参考解答)
运筹学前8周习题课参考120330(有参考解答)
《运筹学》前8周课程参考习题一、考虑下列线性规划模型某企业生产甲、乙、丙三类特种钢材,每吨甲,乙,丙钢材需要加入金属求使得总利润最高的生产方案。
使用《运筹学》教学软件,得到结果如下:a .请根据上面求解线性规划问题输出表格说明:最优解,最优值,对偶价格是什么?他们的关系及含义是什么?b .解释松弛 / 剩余变量的含义。
如果原料A 、B 、C 、D 可以用相同的价格购买补充,你将优先考虑哪一种,为什么?购买价格在什么范围内,你可以接受?c .当钢材甲的利润由12千元/吨变为10千元/吨的同时,产品乙的利润由9千元/吨变为9.5千元/吨,这时原来的最优方案变不变?为什么?d .当其它金属原料的供应量不变时,金属原料C 的供应量在什么范围内可以保证对偶价格不变?试解释其含义。
参考解答:a .最优解:( 87.273,19.091,0 )T ; 最优值:1219.091;对偶价格:( 1.273,0,0,1.545 )T ;对偶价格分量表示相应资源增加(或减少)1个单位,最优值增加(或减少)的数量。
b .解释松弛 / 剩余变量的含义:实际使用的资源与资源限额的差; 如果原料A 、B 、C 、D 可以用相同的价格购买补充,将优先考虑D ,因为D 的影子价格最高。
D 的购买价格在1.54千元以下时可以接受。
c .根据百分之一百法则:%100292014.002381.0268204.093095.9543.4121012≤=+=--+--原来的最优方案不变。
d .当其它金属原料的供应量不变时,金属原料C 的供应量大于等于201.818kg 时,可以保证对偶价格不变。
其含义是:在这个范围内,原料C 的增加或减少都不会应影响最优利润,因为C 在这个范围内对偶价格为0。
二、某企业生产三种仪器A 、B 、C ,所需要的加工时间分别为10小时、8小时和13小时,每月的正常加工时间为 600 小时;生产成本分别为12万元、15万元和10万元,每月可支付生产成本的资金为700万元;各产品可获得的利润均为成本的10%。
运筹学教材习题答案详解
出售单位产品A、B、C的利润分别为3、7、2元,每单位产品C的销毁费为1元.预测表明,产品C最多只能售出13个单位.试建立总利润最大的生产计划数学模型.
【解】设x1,x2分别为产品A、B的产量,x3为副产品C的销售量,x4为副产品C的销毁量,有x3+x4=2x2,Z为总利润,则数学模型为
公司目前和预计今后三年可用于三个项目的投资金额是:现有2500万,一年后2000万,两年后2000万,三年后1500万.当年没有用完的资金可以转入下一年继续使用.
IV公司管理层希望设计一个组合投资方案,在每个项目中投资多少百分比,使其投资获得的净现值最大.
表1-24
年份
10%项目所需资金(万元)
项目1
(2)
【解】最优解X=(3/4,7/2);最优值Z=-45/4
(3)
【解】最优解X=(4,1);最优值Z=-10
(4)
【解】最优解X=(3/2,1/4);最优值Z=7/4
(5) 【解】最优解X=(3,0);最优值Z=3
(6)
【解】无界解。
(7)
【解】无可行解。
(8)
【解】最优解X=(2,4);最优值Z=13
3
2
-0.125
0
0
0
R. H. S.
Ratio
3/4
C(j)-Z(j)
0
0
-0.375
-0.875
11.25
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)=( 、
(完整版)运筹学》习题答案运筹学答案
《运筹学》习题答案一、单选题1.用动态规划求解工程线路问题时,什么样的网络问题可以转化为定步数问题求解()BA.任意网络B.无回路有向网络C.混合网络D.容量网络2.通过什么方法或者技巧可以把工程线路问题转化为动态规划问题?()BA.非线性问题的线性化技巧B.静态问题的动态处理C.引入虚拟产地或者销地D.引入人工变量3.静态问题的动态处理最常用的方法是?BA.非线性问题的线性化技巧B.人为的引入时段C.引入虚拟产地或者销地D.网络建模4.串联系统可靠性问题动态规划模型的特点是()DA.状态变量的选取B.决策变量的选取C.有虚拟产地或者销地D.目标函数取乘积形式5.在网络计划技术中,进行时间与成本优化时,一般地说,随着施工周期的缩短,直接费用是( )。
CA.降低的B.不增不减的C.增加的D.难以估计的6.最小枝权树算法是从已接接点出发,把( )的接点连接上CA.最远B.较远C.最近D.较近7.在箭线式网络固中,( )的说法是错误的。
DA.结点不占用时间也不消耗资源B.结点表示前接活动的完成和后续活动的开始C.箭线代表活动D.结点的最早出现时间和最迟出现时间是同一个时间8.如图所示,在锅炉房与各车间之间铺设暖气管最小的管道总长度是( )。
CA.1200B.1400C.1300D.17009.在求最短路线问题中,已知起点到A,B,C三相邻结点的距离分别为15km,20km,25km,则()。
DA.最短路线—定通过A点B.最短路线一定通过B点C.最短路线一定通过C点D.不能判断最短路线通过哪一点10.在一棵树中,如果在某两点间加上条边,则图一定( )AA.存在一个圈B.存在两个圈C.存在三个圈D.不含圈11.网络图关键线路的长度( )工程完工期。
CA.大于B.小于C.等于D.不一定等于12.在计算最大流量时,我们选中的每一条路线( )。
CA.一定是一条最短的路线B.一定不是一条最短的路线C.是使某一条支线流量饱和的路线D.是任一条支路流量都不饱和的路线13.从甲市到乙市之间有—公路网络,为了尽快从甲市驱车赶到乙市,应借用()CA.树的逐步生成法B.求最小技校树法C.求最短路线法D.求最大流量法14.为了在各住宅之间安装一个供水管道.若要求用材料最省,则应使用( )。
运筹学复习题及参考答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案运筹学一、判断题:正确的打“√”,错误的打“×”。
请将答案填写在题后括号内。
1.在单纯形表中,基变量对应的系数矩阵不为单位矩阵。
[ ]2.满足线性规划问题所有约束条件的解称为可行解。
[ ]3.在线性规划问题的求解过程中,基变量和非机变量的个数是固定的。
[ ]4.线性规划问题的每一个基本解对应可行域的一个顶点。
[ ]5.网络的最大流是指网络起点至终点的一条增流链上的各弧流量之和。
[ ]6.单目标决策中乐观法则是在每一个方案中选取最大的效益值,再在这些效益值中选大者。
[ ]7.运输问题的可行解中基变量的个数不一定遵循m +n -1 的规则。
[ ]8.在可行解的状态下,原问题与对偶问题的目标函数值是相等的。
[ ]9.网络最大流量是网络起点至终点的一条增流链上的最大流量。
[ ] 10.指派问题的基变量的个数一定为(m+n )个。
[ ] 11.用单纯形法求解一般线性规划时,当目标函数求最小值时,若所有的检验数C j -Z j ≤0,则问题达到最优。
[ ] 12.用单纯法求解标准型式的线性规划问题时,与检验数大于零(C j -Z j ≥0)对应的变量都可以被选作换入变量。
[ ]13.在单目标决策中,用后悔值法与用悲观法则进行决策时,它们得出的结果往往是不相同的[ ] 14.网络最短路径是指从网络起点至终点的一条权和最小的路线。
[ ] 15.动态规则中运用图解法的顺推方法和网络最短路径的标号法上是一致的。
[ ] 16.平衡运输问题一定存在最优解,而不平衡运输问题不一定存在最优解。
[ ] 17.在可行解的条件下,线性规划原问题与对应的对偶问题所得的目标值不相等。
[ ] 18.网络最短路径一般不用标号法求解。
[ ] 19.在确定性存贮模型中不许缺货的条件下,当费用项目相同时,生产模型的间隔时间比订购模型的间隔时间长。
[ ] 20.针对某一特定的不确定型的决策问题,分别采用五种决策准则(等可能准则、乐观准则、悲观准则、折衷准则和后悔值准则)进行决策,其决策结果基本不一致。
运筹学基础及应用课后习题答案(第一二章习题解答)
运筹学基础及应用课后习题答案(第一二章习题解答)第一章:线性规划一、选择题1. 线性规划问题中,目标函数可以是()A. 最大化B. 最小化C. A和B都对D. A和B都不对答案:C解析:线性规划问题中,目标函数可以是最大化也可以是最小化,关键在于问题的实际背景。
2. 在线性规划问题中,约束条件通常表示为()A. 等式B. 不等式C. A和B都对D. A和B都不对答案:C解析:线性规划问题中的约束条件通常包括等式和不等式两种形式。
二、填空题1. 线性规划问题的基本假设是______。
答案:线性性2. 线性规划问题中,若决策变量个数和约束条件个数相等,则该问题称为______。
答案:标准型线性规划问题三、计算题1. 求解以下线性规划问题:Maximize Z = 2x + 3ySubject to:x + 2y ≤ 83x + 4y ≤ 12x, y ≥ 0答案:最优解为 x = 4, y = 2,最大值为 Z = 14。
解析:画出约束条件的图形,找到可行域,再求目标函数的最大值。
具体步骤如下:1) 将约束条件化为等式,画出直线;2) 找到可行域的顶点;3) 将顶点代入目标函数,求解最大值。
第二章:非线性规划一、选择题1. 以下哪个方法适用于求解非线性规划问题()A. 单纯形法B. 拉格朗日乘数法C. 柯西-拉格朗日乘数法D. A和B都对答案:B解析:非线性规划问题通常采用拉格朗日乘数法求解,单纯形法适用于线性规划问题。
2. 非线性规划问题中,以下哪个条件不是K-T条件的必要条件()A. 梯度条件B. 正则性条件C. 互补松弛条件D. 目标函数为凸函数答案:D解析:K-T条件包括梯度条件、正则性条件和互补松弛条件,与目标函数是否为凸函数无关。
二、填空题1. 非线性规划问题中,若目标函数和约束条件都是凸函数,则该问题称为______。
答案:凸非线性规划问题2. 非线性规划问题中,K-T条件是求解______的必要条件。
运筹学基础章节习题详解
章节习题详解第1章导论1.区别决策中的定性分析和定量分析,试各举出两例。
答:决策中的定性分析是决策人员根据自己的主观经验和感受到的感觉或知识对决策问题作出的分析和决策,在许多情况下这种做法是合适的。
例1 在评定“三好生”的条件中,评价一个学生是否热爱中国共产党,尊敬师长,团结同学,热爱劳动等属于定性分析,它依赖于评价者对被评价者的感知、喜好而定。
在“德”、“智”、“体”这三个条件中规定“德”占30%、“智”占40%、“体”占30%,这种比例是决策者们通过协商和主观意识得出的,它也属于定性分析的范畴。
决策中的定量分析是借助于某些正规的计量方法去作出决策的方法,它主要依赖于决策者从客观实际获得的数据和招待所采用的数学方法。
例2 在普通高等学校录取新生时,通常按该生的入学考试成绩是否够某档分数线而定,这就是一种典型的定量分析方法。
另外,在评价一个学生某一学期的学习属于“优秀”、“良好”、“一般”、“差”中的哪一类时,往往根据该生的各科成绩的总和属于哪一个档次,或者将各科成绩加权平均后视其平均值属于哪一个档次而定。
这也是一种典型的定量分析方法。
2.构成运筹学的科学方法论的六个步骤是哪些?答:运用运筹学进行决策过程的几个步骤是:1.观察待决策问题所处的环境;2.分析和定义待决策的问题;3.拟定模型;4.选择输入资料;5.提出解并验证它的合理性;6.实施最优解。
3.简述运筹学的优点与不足之处。
答:运用运筹学处理决策问题有以下优点:(1)快速显示对有关问题寻求可行解时所需的数据方面的差距;(2)由于运筹学处理决策问题时一般先考察某种情况,然后评价由结局变化所产生的结果,所以不会造成各种损失和过大的费用;(3)使我们在众多方案中选择最优方案;(4)可以在建模后利用计算机求解;(5)通过处理那些构思得很好的问题,运筹学的运用就可以使管理部门腾出时间去处理那些构思得不好的问题,而这些问题常常要依赖于足够的主观经验才能解决的;(6)某些复杂的运筹学问题,可以通过计算机及其软件予以解决。
《运筹学》课程考试试卷试题(含答案)
《运筹学》课程考试试卷试题(含答案)一、选择题(每题5分,共25分)1. 运筹学的核心思想是()A. 最优化B. 系统分析C. 预测D. 决策答案:A2. 在线性规划中,约束条件可以用()表示。
A. 等式B. 不等式C. 方程组D. 矩阵答案:B3. 以下哪个不是运筹学的基本模型?()A. 线性规划B. 整数规划C. 非线性规划D. 随机规划答案:D4. 在目标规划中,以下哪个术语描述的是决策变量的偏离程度?()A. 目标函数B. 约束条件C. 偏差变量D. 权重系数答案:C5. 在动态规划中,以下哪个概念描述的是在决策过程中,某一阶段的最优决策对后续阶段的影响?()A. 最优子结构B. 无后效性C. 最优性原理D. 阶段性答案:B二、填空题(每题5分,共25分)1. 运筹学是一门研究在复杂系统中的______、______和______的科学。
答案:决策、优化、实施2. 在线性规划中,若目标函数为最大化,则其标准形式为______。
答案:max z = c^T x3. 在非线性规划中,若目标函数和约束条件均为凸函数,则该规划问题为______。
答案:凸规划4. 在目标规划中,若决策变量x_i的权重系数为w_i,则目标函数可以表示为______。
答案:min Σ(w_i d_i^+ + w_i d_i^-)5. 在动态规划中,若状态变量为s_n,决策变量为u_n,则状态转移方程可以表示为______。
答案:s_{n+1} = f(s_n, u_n)三、判断题(每题5分,共25分)1. 线性规划问题的最优解一定在可行域的顶点处取得。
()答案:正确2. 在整数规划中,若决策变量为整数,则目标函数和约束条件也必须为整数。
()答案:错误3. 目标规划中的偏差变量可以是负数。
()答案:正确4. 在动态规划中,最优策略具有最优子结构。
()答案:正确5. 在非线性规划中,若目标函数为凸函数,则约束条件也必须为凸函数。
运筹学课后习题及答案
运筹学课后习题及答案运筹学是一门应用数学的学科,旨在通过数学模型和方法来解决实际问题。
在学习运筹学的过程中,课后习题是非常重要的一部分,它不仅可以帮助我们巩固所学的知识,还可以提升我们的解决问题的能力。
下面,我将为大家提供一些运筹学课后习题及答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 线性规划问题线性规划是运筹学中的一个重要分支,它旨在寻找线性目标函数下的最优解。
以下是一个线性规划问题的例子:Max Z = 3x + 4ySubject to:2x + 3y ≤ 10x + y ≥ 5x, y ≥ 0解答:首先,我们可以画出约束条件的图形,如下所示:```y^|5 | /| /| /| /|/+-----------------10 x```通过观察图形,我们可以发现最优解点是(3, 2),此时目标函数取得最大值为Z = 3(3) + 4(2) = 17。
2. 整数规划问题整数规划是线性规划的一种扩展,它要求变量的取值必须是整数。
以下是一个整数规划问题的例子:Max Z = 2x + 3ySubject to:x + y ≤ 52x + y ≤ 8x, y ≥ 0x, y为整数解答:通过计算,我们可以得到以下整数解之一:x = 2, y = 3此时,目标函数取得最大值为Z = 2(2) + 3(3) = 13。
3. 网络流问题网络流问题是运筹学中的另一个重要分支,它研究的是在网络中物体的流动问题。
以下是一个网络流问题的例子:有一个有向图,其中有三个节点S、A、B和一个汇点T。
边的容量和费用如下所示:S -> A: 容量为2,费用为1S -> B: 容量为3,费用为2A -> T: 容量为1,费用为1B -> T: 容量为2,费用为3A -> B: 容量为1,费用为1解答:通过使用最小费用最大流算法,我们可以找到从源点S到汇点T的最小费用流量。
在该例中,最小费用为5,最大流量为3。
《运筹学》习题与答案
《运筹学》习题与答案(解答仅供参考)一、名词解释1. 线性规划:线性规划是运筹学的一个重要分支,它主要研究在一系列线性约束条件下,如何使某个线性目标函数达到最大值或最小值的问题。
2. 动态规划:动态规划是一种解决多阶段决策问题的优化方法,通过把原问题分解为相互联系的子问题来求解,对每一个子问题只解一次,并将其结果保存起来以备后续使用,避免了重复计算。
3. 整数规划:整数规划是在线性规划的基础上,要求决策变量取值为整数的一种优化模型,用于解决实际问题中决策变量只能取整数值的情形。
4. 马尔可夫决策过程:马尔可夫决策过程是一种随机环境下的决策模型,其中系统的状态转移具有无后效性(即下一状态的概率分布仅与当前状态有关),通过对每个状态采取不同的策略(行动)以最大化期望收益。
5. 最小费用流问题:最小费用流问题是指在网络流模型中,每条边都有一个容量限制和单位流量的成本,寻找满足所有节点流量平衡的同时使得总成本最小的流方案。
二、填空题1. 运筹学的主要研究对象是系统最优化问题,其核心在于寻求在各种(约束条件)下实现(目标函数)最优的方法。
2. 在运输问题中,供需平衡指的是每个(供应地)的供应量之和等于每个(需求地)的需求量之和。
3. 博弈论中的纳什均衡是指在一个博弈过程中,对于各个参与者来说,当其他所有人都不改变策略时,没有人有动机改变自己的策略,此时的策略组合构成了一个(纳什均衡)。
4. 在网络计划技术中,关键路径是指从开始节点到结束节点的所有路径中,具有最长(总工期)的路径。
5. 对于一个非负矩阵A,如果存在一个非负矩阵B,使得AB=BA=A,则称A为(幂等矩阵)。
三、单项选择题1. 下列哪项不是线性规划的标准形式所具备的特点?(D)A. 目标函数是线性的B. 约束条件是线性的C. 决策变量非负D. 变量系数可以为复数2. 当线性规划问题的一个基解满足所有非基变量的检验数都非正时,那么该基解(C)。
A. 不是可行解B. 是唯一最优解C. 是局部最优解D. 不一定是可行解3. 下列哪种情况适合用动态规划法求解?(B)A. 问题无重叠子问题B. 问题具有最优子结构C. 问题不能分解为多个独立子问题D. 子问题之间不存在关联性4. 在运输问题中,如果某条路线的运输量已经达到了其最大运输能力,我们称这条路线处于(A)状态。
运筹学复习试题和参考答案解析
《运筹学》一、判断题:在下列各题中,你认为题中描述的内容为正确者,在题尾括号内写“T”,错误者写“F”。
1. T2. F3. T4.T5.T6.T7. F8. T9. F10.T 11. F 12. F 13.T 14. T 15. F1. 线性规划问题的每一个基本可行解对应可行域的一个顶点。
( T )2. 用单纯形法求解一般线性规划时,当目标函数求最小值时,若所有的检验数C j-Z j≤0,则问题达到最优。
( F )3. 若线性规划的可行域非空有界,则其顶点中必存在最优解。
( T )4. 满足线性规划问题所有约束条件的解称为可行解。
( T )5. 在线性规划问题的求解过程中,基变量和非机变量的个数是固定的。
( T )6. 对偶问题的对偶是原问题。
( T )7. 在可行解的状态下,原问题与对偶问题的目标函数值是相等的。
( F )8. 运输问题的可行解中基变量的个数不一定遵循m+n-1的规则。
( T )9. 指派问题的解中基变量的个数为m+n。
( F )10. 网络最短路径是指从网络起点至终点的一条权和最小的路线。
( T )11. 网络最大流量是网络起点至终点的一条增流链上的最大流量。
( F)12. 工程计划网络中的关键路线上事项的最早时间和最迟时间往往是不相等。
( F )13. 在确定性存贮模型中不许缺货的条件下,当费用项目相同时,生产模型的间隔时间比订购模型的间隔时间长。
(T )14. 单目标决策时,用不同方法确定的最佳方案往往是不一致的。
( T )15. 动态规则中运用图解法的顺推方法和网络最短路径的标号法上是一致的。
( F )二、单项选择题1.A2.B3.D4.B5.A6.C7.B8.C9. D 10.B11.A 12.D 13.C 14.C 15.B1、对于线性规划问题标准型:maxZ=CX, AX=b, X≥0, 利用单纯形法求解时,每作一次迭代,都能保证它相应的目标函数值Z必为( A )。
运筹学模拟试卷及详细答案解析填空(含答案)
运筹学模拟试卷及详细答案解析填空(含答案)一、填空题(每题2分,共40分)1. 线性规划问题中,若决策变量为非负约束,则该约束条件可以表示为______。
2. 在线性规划中,若目标函数为最大化问题,则其标准形式中目标函数的系数应为______。
3. 线性规划问题中,若约束条件为等式约束,则该约束条件对应的松弛变量为______。
4. 在运输问题中,若产地A到销地B的运输成本为2元/吨,则对应的运输成本矩阵中的元素为______。
5. 对偶问题的最优解是原问题的______。
6. 在指派问题中,若甲完成某项工作的时间为3小时,则对应的效率矩阵中的元素为______。
7. 网络图中,若两个节点之间的距离为5,则对应的弧长为______。
8. 在排队论中,若服务时间为负指数分布,则其平均服务时间为______。
9. 随机规划问题中,目标函数和约束条件的参数都是______。
10. 在库存管理中,若每次订购成本为100元,则对应的订购成本系数为______。
11. 在动态规划中,最优策略是______。
12. 在非线性规划中,若目标函数为凹函数,则该问题为______。
13. 线性规划问题中,若目标函数为最小化问题,则其标准形式中目标函数的系数应为______。
14. 在整数规划中,若决策变量为整数变量,则该约束条件可以表示为______。
15. 在排队论中,若到达率为λ,则单位时间内的平均到达人数为______。
16. 在指派问题中,若乙完成某项工作的时间为2小时,则对应的效率矩阵中的元素为______。
17. 在运输问题中,若产地A的供应量为100吨,则对应的供应量矩阵中的元素为______。
18. 在非线性规划中,若目标函数为凸函数,则该问题为______。
19. 在动态规划中,最优子策略是______。
20. 在随机规划问题中,目标函数和约束条件的参数都是______。
二、详细答案解析1. 答案:x ≥ 0解析:线性规划问题中,决策变量通常为非负约束,表示为x ≥ 0。
运筹学复习题及答案
运筹学复习题及答案运筹学复习题及答案运筹学是一门应用数学学科,旨在通过数学建模和分析,优化决策和解决问题。
它在各个领域都有广泛的应用,如供应链管理、生产调度、交通规划等。
在学习运筹学的过程中,我们需要不断进行复习和练习,以巩固所学的知识。
下面是一些常见的运筹学复习题及其答案,希望对大家的复习有所帮助。
1. 线性规划问题a. 什么是线性规划问题?b. 线性规划问题的标准形式是怎样的?c. 解释线性规划问题中的最优解、可行解和无界解。
d. 举例说明线性规划问题的应用场景。
答案:a. 线性规划问题是一类优化问题,目标函数和约束条件都是线性的。
b. 线性规划问题的标准形式为:最小化(或最大化)目标函数,满足一系列线性约束条件。
c. 最优解是指在满足约束条件的前提下,使目标函数取得最小(或最大)值的解;可行解是指满足约束条件的解;无界解是指目标函数可以无限增大或无限减小的解。
d. 例如,在生产调度中,我们希望最小化生产成本,同时满足各种资源约束条件,这就可以用线性规划来解决。
2. 整数规划问题a. 什么是整数规划问题?b. 整数规划问题与线性规划问题有什么区别?c. 解释整数规划问题中的最优整数解和最优松弛解。
d. 举例说明整数规划问题的应用场景。
答案:a. 整数规划问题是一类线性规划问题,目标函数和约束条件都是线性的,但是变量需要取整数值。
b. 整数规划问题与线性规划问题的区别在于变量的取值范围不同,线性规划问题的变量可以取任意实数值,而整数规划问题的变量只能取整数值。
c. 最优整数解是指在满足约束条件的前提下,使目标函数取得最小(或最大)值的整数解;最优松弛解是指在不考虑变量取整数的限制下,使目标函数取得最小(或最大)值的解。
d. 例如,在旅行商问题中,我们希望找到一条最短的路径,使得旅行商可以依次访问多个城市,这就可以用整数规划来解决。
3. 网络流问题a. 什么是网络流问题?b. 网络流问题的常见模型有哪些?c. 解释网络流问题中的最大流和最小割。
运筹学习题集答案
运筹学习题集答案运筹学习题集答案运筹学是一门应用数学学科,旨在通过数学模型和优化方法解决实际问题。
在运筹学学习过程中,学生通常会遇到各种各样的习题,这些习题旨在帮助学生巩固所学的理论知识,并提升他们的问题解决能力。
本文将给出一些常见运筹学习题的答案,希望能对学生们的学习有所帮助。
1. 线性规划问题线性规划是运筹学中的重要内容之一,它的目标是在一组线性约束条件下,找到一个使目标函数达到最大或最小的变量值。
以下是一个简单的线性规划问题:Maximize 3x + 2ySubject to:x + y ≤ 102x + 3y ≤ 25x, y ≥ 0解答:首先,我们将目标函数和约束条件转化为标准形式:Maximize Z = 3x + 2ySubject to:x + y + s1 = 102x + 3y + s2 = 25x, y, s1, s2 ≥ 0然后,我们可以使用单纯形法或者二阶段法求解这个线性规划问题。
通过计算,可以得到最优解为x = 5, y = 5, Z = 25。
2. 整数规划问题整数规划是线性规划的一种扩展形式,它要求变量的取值必须为整数。
以下是一个整数规划问题:Maximize 4x + 5ySubject to:2x + 3y ≤ 10x + y ≥ 4x, y ≥ 0x, y为整数解答:对于这个整数规划问题,我们可以使用分支定界法求解。
首先,我们将松弛约束条件,得到一个线性规划问题。
通过计算,可以得到最优解为x = 2.5, y = 3.3333, Z = 23.3333。
然后,我们将x和y的取值分别取整,得到两个子问题:1) 当x = 2, y = 3时,Z = 232) 当x = 2, y = 4时,Z = 24通过比较这两个子问题的目标函数值,我们可以确定最优解为x = 2, y = 4, Z = 24。
3. 排队论问题排队论是研究等待行列的数学理论。
以下是一个排队论问题:某银行有两个服务窗口,到达该银行的客户平均每10分钟有一个,服务时间平均为8分钟,假设客户到达和服务时间均服从指数分布。
运筹学题库及详解答案
运筹学题库及详解答案1. 简述线性规划的基本假设条件。
答案:线性规划的基本假设条件包括目标函数和约束条件都是线性的,所有变量的取值范围都是连续的,并且目标函数和约束条件都是确定的。
2. 解释单纯形法的基本原理。
答案:单纯形法是一种求解线性规划问题的算法。
它从一个初始可行解开始,通过迭代的方式,每次选择一个非基变量,通过行操作将其变为基变量,同时保持解的可行性,直到达到最优解。
3. 什么是对偶问题?请给出一个例子。
答案:对偶问题是指一个线性规划问题与其对应的另一个线性规划问题之间的关系。
它们共享相同的技术系数矩阵,但目标函数和约束条件互换。
例如,如果原问题是最大化目标函数 \( c^T x \) 受约束\( Ax \leq b \),对偶问题则是最小化 \( b^T y \) 受约束 \( A^T y \geq c \)。
4. 如何确定一个线性规划问题的最优解?答案:确定线性规划问题的最优解通常需要满足以下条件:(1) 所有约束条件都得到满足;(2) 目标函数的值达到可能的最大值(最大化问题)或最小值(最小化问题);(3) 存在至少一个基解,使得所有非基变量的值都为零。
5. 解释灵敏度分析在运筹学中的作用。
答案:灵敏度分析用于评估当线性规划问题中的参数发生变化时,对最优解的影响。
它可以帮助决策者了解哪些参数的变化对结果影响最大,从而在实际应用中做出更灵活的决策。
6. 什么是运输问题,它与一般线性规划问题有何不同?答案:运输问题是线性规划的一个特例,它涉及将一种或多种商品从一个地点运输到另一个地点,以满足不同地点的需求,同时最小化运输成本。
与一般线性规划问题不同,运输问题通常具有特定的结构,可以通过特定的算法(如西北角法或最小元素法)来求解。
7. 描述网络流问题的基本特征。
答案:网络流问题涉及在网络中流动的资源或商品,目标是最大化或最小化流的总价值或成本。
网络由节点和边组成,节点代表资源的供应点或需求点,边代表资源流动的路径。
运筹学试习题及答案
运筹学试习题及答案运筹学试习题及答案《运筹学》复习试题及答案(一)一、填空题1、线性规划问题是求一个线性目标函数_在一组线性约束条件下的极值问题。
2、图解法适用于含有两个变量的线性规划问题。
3、线性规划问题的可行解是指满足所有约束条件的解。
4、在线性规划问题的基本解中,所有的非基变量等于零。
5、在线性规划问题中,基可行解的非零分量所对应的列向量线性无关6、若线性规划问题有最优解,则最优解一定可以在可行域的顶点(极点)达到。
7、线性规划问题有可行解,则必有基可行解。
8、如果线性规划问题存在目标函数为有限值的最优解,求解时只需在其基可行解_的集合中进行搜索即可得到最优解。
9、满足非负条件的基本解称为基本可行解。
10、在将线性规划问题的一般形式转化为标准形式时,引入的松驰数量在目标函数中的系数为零。
11、将线性规划模型化成标准形式时,“≤”的约束条件要在不等式左_端加入松弛变量。
12、线性规划模型包括决策(可控)变量,约束条件,目标函数三个要素。
13、线性规划问题可分为目标函数求极大值和极小_值两类。
14、线性规划问题的标准形式中,约束条件取等式,目标函数求极大值,而所有变量必须非负。
15、线性规划问题的基可行解与可行域顶点的关系是顶点多于基可行解16、在用图解法求解线性规划问题时,如果取得极值的等值线与可行域的一段边界重合,则这段边界上的一切点都是最优解。
17、求解线性规划问题可能的结果有无解,有唯一最优解,有无穷多个最优解。
18、19、如果某个变量Xj为自由变量,则应引进两个非负变量Xj , Xj,同时令Xj=Xj- Xj。
20、表达线性规划的简式中目标函数为ijij21、、(2、1 P5))线性规划一般表达式中,aij表示该元素位置在二、单选题1、如果一个线性规划问题有n个变量,m个约束方程(m行解的个数最为_C_。
′〞′A、m个B、n个C、CnD、Cm个2、下列图形中阴影部分构成的集合是凸集的是A mn3、线性规划模型不包括下列_ D要素。
(完整版)《运筹学》复习参考资料知识点及习题
第一部分线性规划问题的求解一、两个变量的线性规划问题的图解法:㈠概念准备:定义:满足所有约束条件的解为可行解;可行解的全体称为可行(解)域。
定义:达到目标的可行解为最优解。
㈡图解法:图解法采用直角坐标求解:x1——横轴;x2——竖轴。
1、将约束条件(取等号)用直线绘出;2、确定可行解域;3、绘出目标函数的图形(等值线),确定它向最优解的移动方向;注:求极大值沿价值系数向量的正向移动;求极小值沿价值系数向量的反向移动。
4、确定最优解及目标函数值。
㈢参考例题:(只要求下面这些有唯一最优解的类型)例1:某厂生产甲、乙两种产品,这两种产品均需在A、B、C三种不同的设备上加工,每种产品在不同设备上加工所需的工时不同,这些产品销售后所能获得利润以及这三种加工设备因各种条件限制所能使用的有效加工总时数如下表所示:问:该厂应如何组织生产,即生产多少甲、乙产品使得该厂的总利润为最大?(此题也可用“单纯形法”或化“对偶问题”用大M法求解)解:设x 1、x 2为生产甲、乙产品的数量。
max z = 70x 1+30x 2 s.t.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+≤+072039450555409321212121x x x x x x x x ,可行解域为oabcd0,最优解为b 点。
由方程组⎩⎨⎧=+=+72039450552121x x x x 解出x 1=75,x 2=15 ∴X *=⎪⎪⎭⎫⎝⎛21x x =(75,15)T∴max z =Z *= 70×75+30×15=5700⑴⑵ ⑶ ⑷ ⑸、⑹max z = 6x 1+4x 2 s.t.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≤+≤+0781022122121x x x x x x x , 解:可行解域为oabcd0,最优解为b 点。
由方程组⎩⎨⎧=+=+81022121x x x x 解出x 1=2,x 2=6 ∴X *=⎪⎪⎭⎫⎝⎛21x x =(2,6)T∴max z = 6×2+4×6=36⑴⑵ ⑶ ⑷ ⑸、⑹min z =-3x 1+x 2 s.t.⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≤+≥+≤≤08212523421212121x x x x x x x x , 解:可行解域为bcdefb ,最优解为b 点。
运筹学课后习题解答_1.(DOC)
运筹学部分课后习题解答P47 1.1 用图解法求解线性规划问题a)12121212min z=23466 ..424,0x xx xs t x xx x++≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为min 3z=23032⨯+⨯=P47 1.3 用图解法和单纯形法求解线性规划问题a)12121212max z=10x5x349 ..528,0x xs t x xx x++≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点,即112122134935282xx xx x x=⎧+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩,即最优解为*31,2Tx⎛⎫= ⎪⎝⎭这时的最优值为max335z=101522⨯+⨯=单纯形法: 原问题化成标准型为121231241234max z=10x 5x 349..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=⎧⎪++=⎨⎪≥⎩ j c →105B CB X b 1x2x3x4x0 3x 9 3 4 1 0 04x8[5] 2 0 1 j j C Z -105 0 0 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 101x8/51 2/5 0 1/5 j j C Z -1 0 -2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 101x11 0 -1/72/7j j C Z --5/14 -25/14所以有*max 33351,,1015222Tx z ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭P78 2.4 已知线性规划问题:1234124122341231234max24382669,,,0z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =+++++≤⎧⎪+≤⎪⎪++≤⎨⎪++≤⎪≥⎪⎩求: (1) 写出其对偶问题;(2)已知原问题最优解为)0,4,2,2(*=X ,试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
运筹学习题习题解答
第一章线性规划问题及单纯型解法习题解答:1、将下列线性规划问题变换成标准型,并列出初始单纯形表。
解:1)在约束条件(1)式两边同时乘以-1,得-4x1+x2-2x3+x4=2 (4)令x4=x'4-x"4,且x'4,x"4≥0。
在(4)式中加入人工变量x5,在(2)式中加入松弛变量x6,在(3)式中减去剩余变量x7同时加上人工变量x8;把目标函数变为max Z’=3x1-4x2+2x3-5(x'4-x"4)-M x5+0x6+0x7-M x8。
则线性规划问题的标准形为初始单纯形表为下表(其中M为充分大的正数):2)在上述问题2)的约束条件中加入人工变量x1,x2,…,x n得:初始单纯形表如下表所示:2、分别用单纯法中的大M法和两阶段法求解下述线性规划问题,并指出属哪一类解:解:(1)大M法在上述约束条件中分别减去剩余变量x4,x5,再分别加上人工变量x6,x7得:列出单纯形表如下表所示:由上表知:线性规划问题的最优解为,且标函数的值为7,且存在非基变量检验数σ3=0,故线性规划问题有无穷多最优解。
(2)两阶段法第一阶段数学模型为:第一阶段单纯形表间下表所示:上述线性规划问题最优解,且标函数的最优值为0。
第二阶段单纯形表为下表所示:由上表知:原线性规划问题的最优解为,且标函数的值为7,且存在非基变量检验数σ3=0,故线性规划问题有无穷多最优解。
3、下表是某求极大化线性规划问题计算得到单纯形表。
表中无人工变量,a1,a2,a3,d,c1,c2为待定常数。
试说明这些常数分别取何值时,以下结论成立:(1)表中解为唯一最优解;(2)表中解为最优解,但存在无穷多最优解;(3)该线性规划问题具有无界解;(4)表中解非最优,为对解进行改进,换入变量为x1,换出变量为x6。
解:(1)上表中解为唯一最优解时,必有d>0,c1<0,c2<0。
(2)上表中解为最优解,但存在无穷多最优解,必有d>0,c1<0,c2=0或d>0,c1=0,c2<0。
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《运筹学》前8周课程参考习题一、考虑下列线性规划模型某企业生产甲、乙、丙三类特种钢材,每吨甲,乙,丙钢材需要加入金属材料A,B,C,求使得总利润最高的生产方案。
使用《运筹学》教学软件,得到结果如下:a.请根据上面求解线性规划问题输出表格说明:最优解,最优值,对偶价格是什么?他们的关系及含义是什么?b.解释松弛/ 剩余变量的含义。
如果原料A、B、C、D可以用相同的价格购买补充,你将优先考虑哪一种,为什么?购买价格在什么范围内,你可以接受?c.当钢材甲的利润由12千元/吨变为10千元/吨的同时,产品乙的利润由9千元/吨变为9.5千元/吨,这时原来的最优方案变不变?为什么?d .当其它金属原料的供应量不变时,金属原料C 的供应量在什么范围内可以保证对偶价格不变?试解释其含义。
● 参考解答:a .最优解:( 87.273,19.091,0 )T ; 最优值:1219.091;对偶价格:( 1.273,0,0,1.545 )T ;对偶价格分量表示相应资源增加(或减少)1个单位,最优值增加(或减少)的数量。
b .解释松弛 / 剩余变量的含义:实际使用的资源与资源限额的差;如果原料A 、B 、C 、D 可以用相同的价格购买补充,将优先考虑D ,因为D 的影子价格最高。
D 的购买价格在1.54千元以下时可以接受。
c .根据百分之一百法则:%100292014.002381.0268204.093095.9543.4121012≤=+=--+--原来的最优方案不变。
d .当其它金属原料的供应量不变时,金属原料C 的供应量大于等于201.818kg 时,可以保证对偶价格不变。
其含义是:在这个范围内,原料C 的增加或减少都不会应影响最优利润,因为C 在这个范围内对偶价格为0。
二、某企业生产三种仪器A 、B 、C ,所需要的加工时间分别为10小时、8小时和13小时,每月的正常加工时间为 600 小时;生产成本分别为12万元、15万元和10万元,每月可支付生产成本的资金为700万元;各产品可获得的利润均为成本的10%。
根据调查分析,市场对仪器A 、B 、C 的需求分别为30台、20台和18台。
决策者考虑:首先,要尽可能达到产品数量的需求;其次,要充分发挥企业的加工能力;第三,要求尽可能获得较多的利润;最后,要求加班时间最少。
问应如何安排生产?(建模,不求解) ● 参考解答设x 1, x 2, x 3 分别为仪器A 、B 、C 的产量112324354411121223331234412355123m i n ()..302018108136001.2 1.5 1.084(1.230 1.520 1.01884)1215107000,,0,1,2,3;i j j P d d d P d P d P d s t x d d x d d x d d x x x d d x x x d d x x x x d d i j -----+-+-+-+-+-++-++++++-=+-=+-=+++-=+++-=⨯+⨯+⨯=++≤≥≥=1,2,3,4,5⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪=⎪⎩三、某企业生产甲、乙、丙三种产品,其每单位所消耗工时分别为1.6、2.0、2.5小时,每单位所需原料A 分别为24、20、12 kg ,所需原料B 分别为14、10、18 kg 。
生产线每月正常工作时间为 240 小时,原料A 、B 的总供应量限制为 2400kg 和1500kg 。
生产一个甲、乙、丙产品各可获利润525、678、812元,试分别建立以下两种情况下的数学模型,不需要计算。
a .由于每单位丙产品的生产会产生 5kg 副产品丁,这些副产品丁一部分可以销售,利润为300元/kg ,剩下的会造成污染,每kg 需要排污费200元。
副产品丁的需求量为每月不超过150kg 。
应如何确定生产计划,可使总利润最大?b .工厂考虑到产品丙有污染,决定不生产丙而准备在另外的三种产品W 、Q 、G 中选择1种或2种来进行生产,它们所消耗工时、所需原料A 、B 及利润如下表:应如何确定生产计划,可使总利润最大? 参考解答:a .设x 1, x 2, x 3 分别为产品甲、乙、丙的产量,x 4, x 5 分别为副产品丁销售和未销售的数量 模型:⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥≤=+≤++≤++≤++-+++=0,,,,15051500180101424001220242405.20.26.1..200300812678525max 54321435432132132154321x x x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x x zb .设x 1, x 2, x 3, x 4, x 5 分别为产品甲、乙、W 、Q 、G 的产量,y 1, y 2, y 3 为0-1变量,分别表示产品W 、Q 、G 生产(取值1)和不生产(取值0) 模型:1234512345123451234531425312312345123m a x 525678*********..1.62.01.41.51.72402420191511240014101417201500,,,12,,,,0,,,01z x x x x x s t x x x x x x x x x x x x x x x x My x My x My y y y x x x x x y y y or =++++⎧⎪++++≤⎪⎪++++≤⎪++++≤⎨⎪≤≤≤≤++≤≥=⎩⎪⎪⎪ 四、某公司拟将在A 、B 、C 三个区新设6个超市,每区至少设置一个。
根据市场调查,在不同地区设置不同数量的超市,每月的经营利润如下表所示(单位:百万元):问应如何安排这些超市的设置,可使公司总的经营利润最大。
试用动态规划求解此问题。
● 参考解答:注意: 三步1、建模 阶段,状态,决策,状态转移方程,阶段指标函数,基本方程;2、从终端条件开始,逆序求解动态方程(用表格),求得最优值;55百万元3、回溯,求得最优解(最优策略)。
A-3、B-2、C-1,或A-3、B-1、C-2。
五、请确定 a 、b 、c 的排队论模型及输入数据,并写出要求解问题的符号。
a .某公用电话站有3台电话机,来打电话的人按泊松分布到达,平均每小时 24 人,每次通话的时间服从负指数分布,平均为 3 分钟。
求: (1) 到达时,不需等待即可打电话的概率; (2) 平均排队人数; (3) 为打电话平均耗费的时间。
b .一个机加工车间有30台相同的机器,每台机器平均每2小时需加油一次,由于工作强度是随机的,机器缺油时自动停机,停机数服从泊松分布。
一个修理工完成一台机器的加油平均需要10分钟,加油时间服从负指数分布,现有3个加油工人。
求: (1) 系统里平均等待和正在加油的机器数; (2) 一台机器缺油而停机等待加油的平均时间; (3) 有1个、2个加油工人空闲的概率。
c .一个私人牙科诊所只有1个医生。
已知每名患者的平均治疗时间为20分钟。
来看病患者的到达服从泊松分布,平均每小时2人。
求: (1) 患者到达需要排队的概率;(2) 系统中顾客的平均数和候诊室里的平均顾客数; (3) 顾客等待就诊的时间和顾客治牙平均需要的时间。
● 参考解答a .W L p p p M M q ,,)/(20)/(243//210++==求:小时人,小时人μλb .21//3/30/300.5(/)6(/),,,q M M L W p p λμ==台小时,台小时求:c .WW L L p M M q q ,,,,1)/(3)/(21//0-==求:小时人,小时人μλ六、请确定 a 、b 、c 、d 各题的存贮模型,确定各输入数据,并用习惯记号表示出所需计算的量:a .某公司生产一种电子设备,该设备所需的一个部件由自己的分厂提供,分厂对这种部件的生产能力为6000件,分厂每次的生产准备费为250元。
公司的这种电子设备的年需求为 2000台/年。
装配允许滞后,滞后的费用为每台为成本的40%。
该部件每件成本为 500 元,年存贮费为成本的 20%。
求:公司生产关于这种部件费用最小的生产批量。
b.某单位每年需要一种备件 5000 个,这种备件可以从市场直接购买到。
设该件的单价为 16 元/个,年存贮费为单价的 25%。
一个备件缺货一年的缺货费为单价的10%。
若每组织采购一次的费用为 120 元。
试确定一个使采购存贮费用之和为最小的采购批量。
c.一条生产线如果全部用于某种型号产品时,其年生产能力为600000台。
据预测对该型号产品的年需求量为 250000 台,并在全年内需求基本保持平衡,因此该生产线将用于多品种的轮番生产。
已知在生产线上更换一种产品时,需准备结束费 1350 元。
该产品每台成本为 45 元,年存贮费用为产品成本的 24%,不允许发生供应短缺。
求使费用最小的该产品的生产批量。
d.某企业生产的产品中有一外购件,年需求量为 60000 件,单价为 35 元。
该外购件可在市场立即采购得到,并设不允许缺货。
已知每组织一次采购需 720 元,每件每年的存贮费为该件单价的20%。
试求经济定货批量及每年最小的存贮加上采购的总费用。
参考解答a.允许缺货的批量生产模型参数:单位存贮费 500*20% = 100元,单位缺货费 500*40% = 200元,生产准备费 250元,生产率 6000台/年,需求率 2000台/年计算目标:最优生产批量,最大缺货量,总费用。
b.允许缺货的批量订购模型参数:单位存贮费 16*25% = 4元,单位缺货费 16*10% = 1.6元,采购费 120元/次,需求率 5000个/年计算目标:最优订购批量,最大缺货量,总费用。
c.不允许缺货的批量生产模型参数:单位存贮费 45*24% = 10.8元,生产准备费 1350元,生产率 600000台/年,需求率 250000台/年计算目标:最优生产批量,总费用。
d.不允许缺货的批量订购模型参数:单位存贮费 35*20% = 7元,每次采购费 720元,需求率 60000件/年计算目标:最优订货批量,总费用。