数学实验报告-线性规划
数学建模实验报告线性规划.doc
数学建模实验报告线性规划数学建模实验报告姓名:霍妮娜班级:计算机95学号:09055093指导老师:戴永红提交日期:5月15日一.线性规划问题描述:某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5千克,工人级大学生正在从若干个招聘单位中挑选合适的工作岗位,他考虑的主要因素包括发展前景、经济收入、单位信誉、地理位置等,试建立模型给他提出决策建议。
问题分析首先经过对问题的具体情况了解后,建立层次结构模型,进而进行决策分析。
下面我建立这样一个层次结构模型:某岗位综合分数发展前景x1经济收入x2家庭因素x3地理位置x4这是一个比较简单的层次结构模型,经过如下步骤就可以将问题解决。
1.成对比较从x1,x2,x3,x4中任取xi和xj,对他们对于y贡献的大小,按照以下标度给xi/xj赋值:xi/xj=1,认为前者与后者贡献程度相同;xi/xj=3,前者比后者的贡献程度略大;xi/xj=5,前者比后者的贡献程度大;xi/xj=7,前者比后者的贡献大很多;xi/xj=9,前者的贡献非常大,以至于后者根本不能和它相提并论;xi/xj=2n,n=1,2,3,4,认为xi/xj介于2n-1和2n+1直接。
xj/xi=1/n,n=1,2,…,9,当且仅当xi/xj=n。
2.建立逆对称矩阵记已得所有xi/xj,i,j=1,2,3,4,建立n阶方阵1135A=11351/31/3131/51/51/313.迭代e0=(1/n,1/n,1/n,1/n)Tek=Aek-1一直迭代直达到极限e=(a1,a2,…,a4)T则权系数可取Wi=ai 解:首先通过迭代法计算得x1,x2,x3,x4的权数分别为:0.278,0.278,0.235,0.209.假设对所有的xi都采用十分制,现假设有三家招聘公司,它们的个指标如下所示:x1x2x3x4甲8579乙7966丙5798按公式分别求出甲、乙、丙三家公司的综合指数为7.144,7.112和7.123.由此可以看出,应该选择甲公司。
单纯形法、线性规划实践报告
一、线性规划——单纯形法程序设计1.实验目的:(1)使学生在程序设计方面得到进一步的训练;,掌握Matlab (C或VB)语言进行程序设计中一些常用方法。
(2)使学生对线性规划的单纯形法有更深的理解.2.问题述本实验主要编写一般线性规划问题的计算程序:Mins.t.x引入松弛变量将其化为一般标准型线性规划问题:Mins.t. Ax=b;xA为m*n的矩阵,有m个约束,n个变量。
求解上述线性规划采用单纯形算法,初始可行基由引入的m个人工变量对应的单位阵组成,并采用大M算法3.算法描述(1)将引入的人工变量对应的单位阵作为初始可行基,则原线性规划问题构造出下面的新线性规划问题:(2)通过判别数计算公式可求出n+m个变量的判别数,若全部判别数,则得到一个最优基本可行解,运算结束;否则,转到下一步(3)找出判别数为负的最小判别数,其对应的变量为入基变量,记下标为k,然后看其对应的列向量,若中的所有元,则原线性规划无最优解,否则,转下一步 (4)计算,则为离基变量,然后对A 进行初等变换,计算 ,();,();lj lj lj ij ij ik lk lk l l l i i ik lk lkljj j klk a a a a a a i l a a b b b b b a i l a a a a σσσ==-≠==-≠=- (5)用入基变量与出基变量对应的列向量、判别、对应的系数均对换,则可用计算机编程循环以上步骤直至得出结果4.计算程序(matlab )程序保存为linpro.m文件5.算例验证⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≥=+++≤+--≤-------=4,...,2,1,010012.008.01.015.0min 432143243214321j x x x x x x x x x x x x x x x x z j在窗口输入:Aeq=[1 -1 -1 -1 1 0;0 -1 -1 1 0 1;1 1 1 1 0 0];b=[0;0;1];c0=[-0.15 -0.1 -0.08 -0.12 0 0];linpro(Aeq,b,c0)1000010000-0.1300说明通过三次迭代找到最优解为-0.13.用Matlab 求解线性规划的命令linprog 的计算结果:f = [-0.15;-0.1;-0.08;-0.12];A = [1 -1 -1 -10 -1 -1 1];b = [0; 0];Aeq=[1 1 1 1];beq=[1];lb = zeros(4,1);然后调用linprog 函数:[x,fval] = linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb);x =0.50000.25000.00000.2500fval =-0.1300最优值为-0.13,与上面的结果一致,说明程序正确。
实验一:线性规划
实验一:线性规划班级 姓名 学号一、实验目的:学会用matlab 、lingo 软件求解线性规划问题。
二、实验要求:1.熟悉线性规划问题的数学建模;2.会用matlab 、 lingo 软件求解线性规划问题;3.掌握线性规划的灵敏度分析。
三、实验内容:1、求解下列线性规划问题:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+≤++=0,13119241171289..68max 2121212121x x x x x x x x t s x x z (1) 给出lingo 原始代码;lingo 程序代码:model:max =8*x1+6*x2; 9*x1+8*x2<=12; 7*x1+11*x2<=24; 9*x1+11*x2<=13;end(2) 计算结果(包括灵敏度分析,求解结果粘贴);(3) 回答下列问题:a) 最优解及最优目标函数值是多少;(x1,x2)=(1.333333,0)Z=10.66667b) 资源的对偶价格各为多少,并说明对偶价格的含义;第一、二、三种资源的对偶价格分别0.8888889,0,0;表示当对应约束有微小变动时, 目标函数的变化率。
当“9x1+8x2<=12”改为“9x1+8x2<=13”时,目标函数的值为10.66667+0.8888889=11.55556。
对于非紧约束,DUAL PRICE 的值为0,,表示对应约束中不等式右端项的微小扰动不影响目标函数。
c) 为了使目标函数值增加最多,让你选择一个约束条件,将它的常数项增加一个单位,你将选择哪一个约束条件?这时目标函数值将是多少?第一个约束条件:因为它是紧约束,即原料没有剩余。
这时的目标函数值为11.55556 (即现在的目标函数值加上后面的对偶价格)d) 对x2的目标函数系数进行灵敏度分析;Ranges in which the basis is unchanged:Objective Coefficient RangesCurrent Allowable Allowable Variable Coefficient Increase Decrease X1 8.000000 INFINITY 1.250000 X2 6.000000 1.111111 INFINITYRighthand Side RangesRow Current Allowable Allowable RHS Increase Decrease2 12.00000 1.000000 12.000003 24.00000 INFINITY 14.666674 13.00000 INFINITY 1.000000 在最优基不变的情况下,目标函数中x2系数的变化范围是(-∞,7.111111)e) 对第2个约束的约束右端项进行灵敏度分析;在最优基不变的情况下,给出了影子价格有意义条件下第二个约束右端的限制范围(9.33333,24)f ) 结合本题的结果解释“Reduced Cost”的含义表示最优单纯形表中判别数所在行的变量的系数,表示当变量有微小变动时, 目标函数的变化率。
线性规划实验报告
一、实验目的通过本次实验,了解线性规划的基本原理和方法,掌握线性规划模型的建立和求解过程,提高解决实际问题的能力。
二、实验内容1. 线性规划模型的建立2. 利用Lingo软件进行线性规划模型的求解3. 分析求解结果,进行灵敏度分析三、实验步骤1. 建立线性规划模型以某公司生产问题为例,建立线性规划模型。
设该公司有三种产品A、B、C,每种产品分别需要原材料X1、X2、X3,且原材料的价格分别为p1、p2、p3。
公司拥有一定的生产设备,每种产品的生产需要消耗一定的设备时间,设备时间的价格为p4。
设A、B、C产品的生产量分别为x1、x2、x3,原材料消耗量分别为y1、y2、y3,设备使用量分别为z1、z2、z3。
目标函数:最大化利润Z = p1x1 + p2x2 + p3x3 - p4(z1 + z2 + z3)约束条件:(1)原材料消耗限制:y1 ≤ 10x1,y2 ≤ 8x2,y3 ≤ 5x3(2)设备使用限制:z1 ≤ 6x1,z2 ≤ 4x2,z3 ≤ 3x3(3)非负限制:x1 ≥ 0,x2 ≥ 0,x3 ≥ 0,y1 ≥ 0,y2 ≥ 0,y3 ≥ 0,z1 ≥ 0,z2 ≥ 0,z3 ≥ 02. 利用Lingo软件进行线性规划模型的求解打开Lingo软件,按照以下步骤输入模型:① 在“Model”菜单中选择“Enter Model”;② 输入目标函数:@max = p1x1 + p2x2 + p3x3 - p4(z1 + z2 + z3);③ 输入约束条件:@and(y1 <= 10x1, y2 <= 8x2, y3 <= 5x3);@and(z1 <= 6x1, z2 <= 4x2, z3 <= 3x3);@and(x1 >= 0, x2 >= 0, x3 >= 0, y1 >= 0, y2 >= 0, y3 >= 0, z1 >= 0, z2 >= 0, z3 >= 0);④ 在“Model”菜单中选择“Solve”进行求解。
运筹学实验报告
运筹学实验报告一实验一:线性规划【例l】某制药厂用甲、乙两台机器生产A、B两种药物。
每种药物要经过两道工序,在甲机器上搅拌,在乙机器上包装。
生产每千克药物所需的加工时间以及机器1周可用于加工的总时间如下表1所示。
已知生产每千克药物A的利润是30元,B是25元,问应如何安排1周的生产计划才能使工厂获利最大?表 1 两种药物在各机器上所需加工时间及各机器可用于加工的总时间(1)写出数学模型,建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果。
(2)将电子表格格式转换成标准模型。
(3)将结果复制到Excel或Word文档中。
(4)分析结果。
解:(1)从已知条件写出该问题的数学模型:max Z=30x1+25x2;2x1+4x2<=40;3x1+2x2<=30;x1>=0,x2>=0.建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果:求解模型过程Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 3X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioX2 25.0000 0 1.0000 0.3750 -0.2500 7.5000X1 30.0000 1.0000 0 -0.2500 0.5000 5.0000C(j)-Z(j) 0 0 -1.8750 -8.7500 337.5000(2)将电子表格格式转换成标准模型。
线性规划综合性实验报告
《线性规划综合性实验》报告一、实验目的与要求掌握线性规划建模的方法以及至少掌握一种线性规划软件的使用,提高应用线性规划方法解决实际问题的实践动手能力。
通过实验,更深入、直观地理解和掌握线性规划的基本概念及基本理论和方法。
要求能对一般的线性规划问题建立正确的线性规划数学模型,掌握运筹学软件包WinQSB中Linear and Integer Programming模块的操作方法与步骤,能对求解结果进行简单的应用分析。
二、实验内容与步骤1.确定线性规划问题(写出线性规划问题)2.建立线性规划模型(写出线性规划数学模型)3.用WinQSB中Linear and Integer Programming模块求解线性规划模型(写出求解的具体步骤)4.对求解结果进行应用分析(指出最优方案并作出一定的分析)三、实验题目、实验具体步骤及实验结论(一)线性规划问题某集团摩托车公司产品年度生产计划的优化研究1)问题的提出某集团摩托车公司是生产各种类型摩托车的专业厂家,有30多年从事摩托车生产的丰富经验。
近年来,随着国内摩托车行业的发展,市场竞争日趋激烈,该集团原有的优势逐渐丧失,摩托车公司的生存和发展面临严峻的挑战。
为此公司决策层决心顺应市场,狠抓管理,挖潜创新,从市场调查入手,紧密结合公司实际,运用科学方法对其进行优化组合,制定出1999年度总体经济效益最优的生产计划方案。
2)市场调查与生产状况分析1998年,受东南亚金融风暴的影响,国内摩托车市场出现疲软,供给远大于需求,该集团的摩托车生产经营也出现开工不足、库存增加和资金周转困难等问题。
该集团共有三个专业厂,分别生产轻便摩托车、普通两轮车和三轮摩托车三大系列产品。
在市场调查的基础上,从企业实际出发普遍下调整车出厂价和目标利润率,有关数据如下表1资金占用情况如下表2由于发动机改型生产的限制,改型车M3和M6两种车1999年的生产量预测数分别为20000辆和22000辆。
数学实验报告——利用MALTAB进行线性规划
数学实验报告——利用M A L T A B进行线性规划(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--数学实验报告——利用MALTAB进行线性规划实验六线性规划一、债券投资㈠问题描述给定可供购进的证券以及其信用等级、到期年限、收益。
市政证券的收益可以免税,其他证券的收益需按50%的税率纳税。
此外还有以下限制:(1) 政府及代办机构的证券总共至少要购进400万元;(2) 所购证券的平均信用等级不超过1.4;(3) 所购证券的平均到期年限不超过5年。
1、若经理有1000万元资金,应如何进行投资?2、如果能以2.75%的利率借到不超过100万元资金,该经理应如何操作?3、在1000万元资金情况下,若证券A的税前收益增加为4.5%,投资应够改变?若证券C的税前收益减少为4.8%,投资应否改变?㈡简要分析本题是一个比较简单的线性规划+扰动分析问题,对所谓问题进行建模,可以得到线性规划如下:设分别购入A、B、C、D、E五种证券a、b、c、d、e万元。
于是对第1问有b+c+d≥4002a+2b+c+d+5e≤1.4(a+b+c+d+e)9a+15b+4c+3d+2e≤5(a+b+c+d+e)a+b+c+d+e≤100a,b,c,d,e≥0max f=4.3%a+5.4%×50%b+5%×50%c+4.4%×50%d+4.5%e对第2问,增设a1,b1,c1,d1,e1分别表示用借来的资金购买证券的金额,于是规划变为b+c+d+b1+c1+d1≥4002(a+a1)+2(b+b1)+c+c1+d+d1+5(e+e1)≤1.4(a+b+c+d+e+a1+b1+c1+d1+e1) 9(a+a1)+15(b+b1)+4(c+c1)+3(d+d1)+2(e+e1)≤5(a+b+c+d+e+a1+b1+c1+d1+e1)a+b+c+d+e≤1000a1+b1+c1+d1+e1≤100a,b,c,d,e,a1,b1,c1,d1,e1≥0max f=4.3%(a+a1)+5.4%×50%(b+b1)+5%×50%(c+c1)+4.4%×50%(d+d1)+4.5%(e+e1)−2.75%(a1+b1+c1+d1+e1)对第三问,仅需将第一问中的规划做一点修改即可。
MATLAB数学实验报告
MATLAB数学实验报告姓名:李帆班级:机械(硕)21学号:2120104008第一次数学实验报告——线性规划问题一,实验问题1,某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需要700g蛋白质,30g矿物质,100mg 维生素。
现有五种饲料可供选择,各种饲料的每千克营养成分含量和单价如下表。
是确定既能满足动物生长的营养需要,游客是费用最省的选用饲料方案。
2,某工厂生产甲、乙、丙三种产品,单位产品所需工时分别为2、3、1个;单位产品所需原料分别为3、1、5公斤;单位产品利润分别为2、3、5元。
工厂每天可利用的工时为12个,可供应的原料为15公斤。
为使总利润为最大,试确定日生产计划和最大利润。
二,问题分析1,1)该题属于采用线性规划的方式求出最优解的数学问题。
该题有以下特点,1.目标函数有线性,是求目标函数的最小值;2.约束条件为线性方程组;3.未知变量都有非负限制。
1,2)求解该类问题的方法有图解法,理论解法和软件解法。
图解法常用于解变量较少的线性规划问题。
理论解法要构建完整的理论体系。
目前用于解线性规划的理论解法有:单纯形法,椭球算法等。
在此,我们采用单纯形法的MATLAB软件解法来求解该问题。
1,3)此题中,要求既要满足动物生长的营养需要,又要使费用最省,则使每种饲料的选用量为变量,以总费用的最小值为所求量,同时每种饲料的使用量要符合营养成分的要求。
1,4)在此,首先确定建立线性规划模型。
设饲料i选用量为xi公斤,i=1,2,3,4,5.则有模型:Minz=0.2x1+0.7x2+0.4x3+0.3x4+0.8x5s.t. {3x1+2x2+6x4+18x5>=700;x1+0.5x2+0.2x3+2x4+0.5x5>=300.5x1+x2+0.2x3+2x4+0.8x5>=100Xj>=0,j=1,2,3,4,5解之得:x1=x2=x3=0X4=39.74359X5=25.14603Zmin=32.435902, 1)该问题与第一题分析步骤相似,故只在此写出其线性规划模型Z=2x+3y+5z2x+3y+z<=123x+y+5z<=15三,程序设计流程图第一题:c=[0.2,0.7,0.4,0.3,0.8]A=[3,2,1,6,18;1,0.5,0.2,2,0.5;0.5,1,0.2,2,0.8;1,0,0,0,0;0,1 ,0,0,0;0,0,1,0,0;0,0,0,1,0;0,0,0,0,1]b=[700,30,100,0,0,0,0,0][x,fval]=linprog(c,-A,-b)c =0.2000 0.7000 0.4000 0.3000 0.8000A =3.0000 2.0000 1.0000 6.0000 18.00001.0000 0.5000 0.20002.0000 0.50000.5000 1.0000 0.2000 2.0000 0.80001.0000 0 0 0 00 1.0000 0 0 00 0 1.0000 0 00 0 0 1.0000 00 0 0 0 1.0000b =700 30 100 0 0 0 0 0Optimization terminated.x =0.0000-0.00000.000039.743625.6410fval =32.4359第二题c=[-2 -3 -5]A=[2 3 1;3 1 5]b=[12;15]lb=[0 0 0][x,Z,exitflag,output]=linprog(c,A,b,[],[],lb,[])将上述程序输入matlab。
线性规划模型 实验报告
某部门现有资金10万元,五年内有以下投资项目可供选择:
项目A:从第一年到第四年每年初投资,次年末收回本金且获利15%;
项目B:第三年初投资,第五年末收回本金且获利25%,最大投资额为4万元;
项目C:第二年初投资,第五年末收回本金且获利40%,最大投资额为3万元;
项目D:每年初投资,年末收回本金且获利6%;
3.保存文件并运行;
4.观察运行结果(数值或图形),并不断地改变参数设置观察运行结果;
5.根据观察到的结果和体会,写出实验报告。
四、实验要求与任务
根据实验内容和步骤,完成以下实验,要求写出实验报告(实验目的→问题→数学模型→算法与编程→计算结果→分析、检验和结论)
基础实验
1.求解下述线性规划问题
min
300
分别设从Toronto和Detroit到Chicago运输的货物为x1,x2
从Chicago运输到NewYork、Phila.和St.louis的货物为x3,x4,x5
则 可列方程
Min=4*x1+7*(600-x1)+5*x2+7*(500-x2)+3*x3+2*x4+2*x5+1*(450-x3)+3*(350-x4)+4*(300-x5)
Z=zeros(16,1);
Z1=zeros(1,10);
Z4=zeros(1,4);
Z2=zeros(1,2);
F6=ones(1,6);
F2=ones(1,2);
A=[F6 Z1;Z4 F6 Z2 Z4;Z2 F2 Z4 F2 Z2 F2 Z2;Z4 F2 Z4 F2 Z2 F2];
b=[100 115 120 110]';
数学建模-线性规划实验
3 线性规划实验3.1实验目的与要求●学会建立线性规划模型●学会LINGO软件的基本使用方法,求解线性规划问题●学会对线性规划问题进行灵敏度分析,以及影子价格的意义3.2基本实验1.生产计划安排与灵敏度分析解:(1)假设最后总生产得到的Ⅰ型产品为x1kg,Ⅱ型产品为x2kg,那么它们必须同时满足以下条件:Max Z=130x1+400x2-100(x1+x2/0.33)x1+(x2)/0.33≤902x1+3(x2)/0.33≤200x2≤40LINGO程序:Max =130*x1+400*x2-100*(x1+x2/0.33);x1+x2/0.33<=90;2*x1+3*x2/0.33<=200;x2<=40;结果:Global optimalsolutionfound.Objective value:2740.000Infeasibilities: 0.000000Total solver iterations:3ModelClass:LPTotal variables: 2Nonlinear variables: 0Integer variables: 0Total constraints: 4Nonlinear constraints: 0Total nonzeros:7Nonlinear nonzeros:0VariableValue Reduced CostX170.000000.000000X2 6.6000000.000000Row Slack orSurplus Dual Price1 2740.0001.00000020.00000026.000003 0.0000002.000000433.40000 0.000000即:最优的方案是Ⅰ型产品为70kg,Ⅱ型产品为6.6kg。
(2)Max Z=130x1+400x2-100(x1+x2/0.33)x1+(x2)/0.33≤872x1+3(x2)/0.33≤200x2≤40LINGO程序:Max=130*x1+400*x2-100*(x1+x2/0.33);x1+x2/0.33<=87;2*x1+3*x2/0.33<=200;x2<=40;结果:Variable Value Reduced CostX1 61.00000 0.000000X28.580000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 2662.000 1.00000020.000000 26.000003 0.000000 2.000000431.420000.000000那么公司得到的利润为:2662元(3)如果产品Ⅱ的销售价格变为395元/千克,最优解没有变化。
线性规划实验报告
线性规划实验报告线性规划实验报告1.路径规划问题第一步:在excel表格中建立如下表格,详细列名各节点路线及其权重。
起点终点权数0-1 节点进出和V1 V2 5 V1 1V1 V3 2 V2 0V2 V4 2 V3 0V2 V5 7 V4 0V3 V4 7 V5 0V3 V6 4 V6 0V4 V5 6 V7 -1V4 V6 2V5 V6 1V5 V7 3V6 V7 6 目标第二步:在进出和一列以公式表示各节点的进出流量和。
V1=V12+V13;V2=V24+V25-V12;V3=V34+V36-V13;V4=V45+V46-V24-V34;V5=V56+V57-V25-V45;V6=V67-V36-V46-V56V7=-V57-V67.第三步:设置目标函数为SUMPRODUCT(C2:C12,D2:D12)第四步:设置可变单元格和限制条件。
选定0-1一列,D2:D12为可变单元格。
可变单元格数值介于0-1之间,且为整数。
进出和数值与设定值相等。
第五步:规划求解,结果如下。
由表可知,从V1至V7的最短路径为V1——V3——V6——V7,最小目标值为12。
起点终点权重0-1 节点进出和V1 V2 5 0 V1 1 = 1 V1 V3 2 1 V2 0 = 0 V2 V4 2 0 V3 0 = 0 V2 V5 7 0 V4 0 = 0 V3 V4 7 0 V5 0 = 0 V3 V6 4 1 V6 0 = 0 V4 V5 6 0 V7 -1 = -1 V4 V6 2 0V5 V6 1 0V5 V7 3 0V6 V7 6 1 目标函数12Microsoft Excel 11.0 运算结果报告工作表 [复件 11.xls]Sheet2报告的建立: 2013-12-12 14:07:00目标单元格 (最小值)单元格名字初值终值$F$12 目标函数进出和12 12可变单元格单元格名字初值终值$D$2 V2 0-1 2.22E-16 0$D$3 V3 0-1 1 1$D$4 V4 0-1 0 0$D$5 V5 0-1 2.22045E-16 0$D$6 V4 0-1 0 0$D$7 V6 0-1 1 1$D$8 V5 0-1 0 0$D$9 V6 0-1 0 0$D$10 V6 0-1 0 0$D$11 V7 0-1 2.22045E-16 0$D$12 V7 0-1 1 1约束单元格名字单元格值公式状态型数值$F$2 V1 进出和 1 $F$2=$I$2 未到限制值$F$3 V2 进出和0 $F$3=$I$3 未到限制值$F$4 V3 进出和0 $F$4=$I$4 未到限制值$F$5 V4 进出和0 $F$5=$I$5 未到限制值$F$6 V5 进出和0 $F$6=$I$6 未到限制值$F$7 V6 进出和0 $F$7=$I$7 未到限制值$F$8 V7 进出和-1 $F$8=$I$8 未到限制值$D$2 V2 0-1 0 $D$2<=1 未到限制值1$D$3 V3 0-1 1 $D$3<=1 到达限制值$D$4 V4 0-1 0 $D$4<=1 未到限制值1$D$5 V5 0-1 0 $D$5<=1 未到限制值1$D$6 V4 0-1 0 $D$6<=1 未到限制值1$D$7 V6 0-1 1 $D$7<=1 到达限制值$D$8 V5 0-1 0 $D$8<=1 未到限制值1$D$9 V6 0-1 0 $D$9<=1 未到限制值1$D$10 V6 0-1 0 $D$10<=1 未到限制值1$D$11 V7 0-1 0 $D$11<=1 未到限制值1$D$12 V7 0-1 1 $D$12<=1 到达限制值$D$2 V2 0-1 0 $D$2>=0 到达限制值$D$3 V3 0-1 1 $D$3>=0 未到限制值1$D$4 V4 0-1 0 $D$4>=0 到达限制值$D$5 V5 0-1 0 $D$5>=0 到达限制$D$6 V4 0-1 0 $D$6>=0 到达限制值$D$7 V6 0-1 1 $D$7>=0 未到限制值1$D$8 V5 0-1 0 $D$8>=0 到达限制值$D$9 V6 0-1 0 $D$9>=0 到达限制值$D$10 V6 0-1 0 $D$10>=0 到达限制值$D$11 V7 0-1 0 $D$11>=0 到达限制值$D$12 V7 0-1 1 $D$12>=0 未到限制值1$D$2 V2 0-1 0 $D$2=整数到达限制值$D$3 V3 0-1 1 $D$3=整数到达限制值$D$4 V4 0-1 0 $D$4=整数到达限制值$D$5 V5 0-1 0 $D$5=整数到达限制值$D$6 V4 0-1 0 $D$6=整数到达限制值$D$7 V6 0-1 1 $D$7=整数到达限制值$D$8 V5 0-1 0 $D$8=整数到达限制$D$9 V6 0-1 0 $D$9=整数到达限制值$D$10 V6 0-1 0 $D$10=整数到达限制值$D$11 V7 0-1 0 $D$11=整数到达限制值$D$12 V7 0-1 1 $D$12=整数到达限制值2.运用Excel构建线性规划模型与求解实验报告一、实验目的1.掌握线性规划问题建模基本方法。
《数学建模与数学实验》实验报告实验五:线性规划模型实验
《数学建模与数学实验》实验报告实验五:线性规划模型实验专业、班级数学09B 学号094080144 姓名徐波课程编号实验类型验证性学时 2实验(上机)地点同析楼4栋404 完成时间2012-6-10任课教师李锋评分一、实验目的及要求掌握数学软件lingo的基本用法和一些常用的规则,能用该软件进行基本线性规划运算,并能进行的编程,掌握线性规划模型的。
二、借助数学软件,研究、解答以下问题某电力公司经营两座发电站,发电站分别位于两个水库上,已知发电站A可以将A的一万m^3 的水转换成400千度电能,发电站B能将水库B的一万立方米转化成200千度电能。
发电站A,B每个月最大发电能力分别是60000千度,35000千度,每个月最多有50000千度能够以200元/千度的价格出售,多余的电能只能够以140元/千度的价格出售,水库A,B的其他有关数据如下:水库A 书库B水库最大蓄水量2000 1500水源本月流入水量200 40水源下月流入水量130 15水库最小蓄水量1200 800水库目前蓄水量1900 850设计该电力公司本月和下月的生产计划。
本月的情况:解:设本月高价卖出的水量是u,低价卖出的数量是v,A,B书库用来发电的水量好似xa,xb,从水库里放走的水量是ya,yb,水库月末剩余的水量分别是za,zb;建立模型如下:目标函数:、Max=200u+140v约束条件:每个月发电量与卖电量相等:400*x1+200*x2=u+v;水库发电后剩余水量及消耗水量与发电前的水量守恒:X1+y1+z1=2100;X2+y2+z2=890+x1+y1;其他约束条件:400*x1a<=60000;200*x1a<=35000;1200<=z1a<=2000;800<=z2a<=1500;u1<=50000;现在进行两个月同时计算:设本月和下月高价卖出的水量是u1,u2,低价卖出的水量是v1,v2,A,B水库用来发电的水量是xa1,xa2,xb1,xb2,从水库直接放走的水量分别是ya1,ya2,yb1,yb2,水库月末剩余水量分别是za1,za2,zb1,zb2.建立模型如下:目标函数:Max=200*(u1+u2)+140*(v1+v2)约束条件:每个月发电量与卖电量相等:400*xa1+200*xb1=u1+v1;400*xa2+200*xb2=u2+v2;水库发电后剩余水量及消耗水量与发电前的水量守恒:xa1+ya1+za1=2100;xb1+yb1+zb1=890+xa1+ya1;xb2+yb2+zb2=zb2+15+xa2+ya2;xa2+ya2+za2=za1+130;其他约束条件:400*xa1<=60000;400*xa2<=60000;200*xb1<=35000;200*xb2<=35000;1200<=za1<=2000;1200<=za2<=2000;800<=zb1<=1500;800<=zb2<=1500;u1<=50000;u2<=50000;编程实现如下:model:max=200*u+140*v;400*x1+200*x2=u+v;X1+y1+z1=2100;X2+y2+z2=890+x1+y1;400*x1<=60000;200*x2<=35000;Z1>=1200;Z1<=2000;Z2>=800;Z2<=1500;u<=50000;end解得:Global optimal solution found.Objective value: 0.1630000E+08Total solver iterations: 5Variable Value Reduced Cost U 50000.00 0.000000V 45000.00 0.000000X1 150.0000 0.000000 X2 175.0000 0.000000 Y1 0.000000 0.000000 Z1 1950.000 0.000000 Y2 0.000000 0.000000 Z2 865.0000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 0.1630000E+08 1.0000002 0.000000 -140.00003 0.000000 0.0000004 0.000000 0.0000005 0.000000 140.00006 0.000000 140.00007 750.0000 0.0000008 50.00000 0.0000009 65.00000 0.00000010 635.0000 0.00000011 0.000000 60.000000编程实现如下:model:max=200*(u1+u2)+140*(v1+v2);400*x1a+200*x2a-u1+v1=0;400*x1b+200*x2b=u2+v2;X1a+y1a+z1a=2100;X2b+y2b+z2b=zb2+15+x1b+y1b;X2a+y2a+z2a=890+x1a+y1a;X1a+y1b+z1b=z1a+130;400*x1a<=60000;400*x1b<=60000;200*x2a<=35000;200*x2b<=35000;Z1a<=2000;Z1a>=1200;Z1b<=2000;Z1a>=1200;Z2a<=1500;Z2a>=800;Z2b>=800;Z2b<=1500;u1<=50000;u2<=50000;end解得:Global optimal solution found.Objective value: 0.3330000E+08Total solver iterations: 0Variable Value Reduced Cost U1 50000.00 0.000000 U2 50000.00 0.000000 V1 50000.00 0.000000 V2 45000.00 0.000000 X1A 0.000000 56000.00 X2A 0.000000 28000.00 X1B 150.0000 0.000000 X2B 175.0000 0.000000 Y1A 900.0000 0.000000 Z1A 1200.000 0.000000 Y2B 0.000000 0.000000 Z2B 800.0000 0.000000 ZB2 810.0000 0.000000 Y1B 0.000000 0.000000 Y2A 990.0000 0.000000 Z2A 800.0000 0.000000 Z1B 1330.000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 0.3330000E+08 1.0000002 0.000000 140.00003 0.000000 -140.00004 0.000000 0.0000005 0.000000 0.0000006 0.000000 0.0000007 0.000000 0.0000008 60000.00 0.0000009 0.000000 140.000010 35000.00 0.00000011 0.000000 140.000012 800.0000 0.00000013 0.000000 0.00000014 670.0000 0.00000015 0.000000 0.00000016 700.0000 0.00000017 0.000000 0.00000018 0.000000 0.00000019 700.0000 0.00000020 0.000000 340.000021 0.000000 60.00000由上可知,最大值是0.3260000E+08,每月A,B厂发电用水量是150,175,150,175三、本次实验的难点分析实验过程中遇到了一些问题:对掌握lingo的基本用法有所欠缺,本实验中存在偏差。
线性规划实验报告
2012——2013学年第二学期
实验报告
课程名称:数学建模
实验项目:求解线性规划问题
实验类别:综合性□设计性□√验证性□
专业班级:
姓名: xxx 学号:xxxxxxxxxxxxxxxx 实验地点:
实验时间:
指导教师:成绩:
一.实验目的
(1)用MATLAB求解线性规划问题,并对结果进行分析
(2)对实际问题建立数学模型
(3)熟悉相关软件的操作
二.实验内容
已知某工厂计划生产I,II,III三种产品,各产品需要在A、B、C设备上加工,
三. 模型建立
解设计划生产I,II,III三种产品产量为x1,x2,x3最大盈利为z
建立如下线性模型:
四. 模型求解(含经调试后正确的源程序)
编写M文件如下:
c = [-3,-2,-2.9];
A = [8,2,10;10,5,8;2,13,10];
b = [300;400;420];
vlb = [0;0;0];
vub=[];
[x,fval] = linprog(c,A,b,[],[],vlb,vub)
五.结果分析
x =
22.5333
23.2000
7.3333
fval =
-135.2667
由结果可知,I,II,III三种产品分别生产22,23,7时,有最大盈利135.
六.实验总结
本次实验主要是熟悉用MATLAB软件解决线性规划问题,对实际问题进行分析并建立数学模型,然后编程继而模型求解。
线性规划在实际生活中有重要应用,所以此类方法应该掌握。
运筹学实验报告
实验一:线性规划问题1、实验目的:(1)学习建立数学模型的方法,并懂得区别运筹学中不同分支的数学模型的特点。
(2)掌握利用计算机软件求解线性规划最优解的方法。
2、实验任务:(1)结合已学过的理论知识,建立正确的数学模型;(2)应用运筹学软件求解数学模型的最优解(3)解读计算机运行结果,结合所学知识给出文字定性结论3、实验仪器设备:计算机4、实验步骤:步骤一:打开管理运筹学软件,并选择线性规划,显示如下界面:步骤二:求目标函数值为最小值的唯一最优解,题目为课本上P47习题一1.1(a):步骤三:求目标函数值为最大值的唯一最优解,此题为P47习题一1.1(c):步骤四:求目标函数值为最大值有无穷多最优解:步骤五:求目标函数值为最大值无可行解,题目为课本P47习题一1.1(a):步骤六:求目标函数值为最大值无界解,此题为课本P47习题一1.1(d)5、实验心得:线性规划问题主要要确定决策变量,约束条件,目标函数。
其中,决策变量为可控的连续变量,目标函数和约束条件都是线性的,这类模型为线性规划问题的数学模型。
通过实验,我们学会了除了用笔算的方式求线性规划问题,懂得了用借助计算机求得问题,可以检验我们的计算结果。
应该开说,这个试验比较简单,计算过程不复杂,结果简略的可分为五种:最小值的唯一最优解,最大值的唯一最优解,最大值的无界解,最大值的无可行解,最大值的无穷多最优解。
应该来说,线性规划问题是整个运筹学最基本、最简单的问题。
实验二:整数规划与运输问题1、实验目的:(1)学习建立数学模型的方法,并懂得区别运筹学中不同分支的数学模型的特点。
(2)掌握利用计算机软件求解最优物资调运方案的方法。
(3)掌握利用计算机软件求解整数规划的方法。
2、实验任务(1)结合已学过的理论知识,建立正确的数学模型;(2)应用运筹学软件求解数学模型的最优解(3)解读计算机运行结果,结合所学知识给出文字定性结论3、实验仪器设备:计算机4、实验步骤:(1)运输问题:步骤一:打开管理运筹学软件,并选择运输问题,显示如下界面:步骤二:根据产销平衡表与单位运价表,求出产销平衡运输问题的最佳运输方案,此题为课本运输问题的例题:步骤三:根据产销平衡表与单位运价表,求出产销不平衡(产量大于销量)运输问题的最佳运输方案,此题为课本P101习题三3.1表3-36:步骤四:根据产销平衡表与单位运价表,求出产销不平衡(销量大于产量)运输问题的最佳运输方案,此题为课本P101习题三3.1表3-37:(2)整数规划问题:步骤一:打开管理运筹学软件,并选择整数规划,显示如下界面:步骤二:根据整数规划模型,求出0-1整数规划问题的最优解:步骤三:根据整数规划模型,求出纯整数规划的最优值,此题为课本P107整数规划与分配问题的例题:步骤四:根据整数规划模型,求出混合整数规划的最优值:5、实验心得:整数规划与分配问题主要包括二个部分:运输问题,整数规划问题。
数学建模实验报告之线性规划
数学模型实验报告——线性规划专业:数学与应用数学L081姓名: XXX 学号: 08L1002106姓名: XXX 学号: 08L1002109姓名: XXX 学号: 08L1002112数学模型实验报告(线性规划)一、 实验目的:1、了解线性规划的基本内容。
2、掌握用数学软件包求解线性规划问题。
二、实验内容:1、用MATLAB 优化工具箱解线性规划 ;2、两个例题;3、实验作业。
三、内容分析:(一)用MATLAB 优化工具箱解线性规划1、模型: min z=cXb AX t s ≤..命令:x=linprog (c ,A ,b )2、模型: min z=cXb AX t s ≤..beq X Aeq =⋅命令:x=linprog (c ,A ,b ,Aeq, beq ) 注意:若没有不等式:b AX ≤ 存在,则令A=[ ],b=[ ].3、模型:min z=cX b AX t s ≤..beq X Aeq =⋅VLB ≤X ≤VUB命令:[1] x=linprog (c ,A ,b ,Aeq,beq, VLB ,VUB )[2] x=linprog (c ,A ,b ,Aeq,beq, VLB ,VUB, X 0)注意:[1] 若没有等式约束: beq X Aeq =⋅, 则令Aeq=[ ], beq=[ ]. [2]其中X 0表示初始点4、命令:[x,fval]=linprog(…) 返回最优解x及x处的目标函数值fval.例1 max 6543216.064.072.032.028.04.0x x x x x x z +++++=85003.003.003.001.001.001.0..654321≤+++++x x x x x x t s70005.002.041≤+x x 10005.002.052≤+x x 90008.003.063≤+x x 6,2,10=≥j x j解 :编写M 文件程序如下:c=[-0.4 -0.28 -0.32 -0.72 -0.64 -0.6]; A=[0.01 0.01 0.01 0.03 0.03 0.03;0.02 0 0 0.05 0 0; 0 0.02 0 0 0.05 0; 0 0 0.03 0 0 0.08]; b=[850;700;100;900]; Aeq=[]; beq=[];vlb=[0;0;0;0;0;0]; vub=[];[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)例2321436m in x x x z ++= 120..321=++x x x t s301≥x 5002≤≤x 203≥x解:编写M 文件程序如下: c=[6 3 4]; A=[0 1 0]; b=[50];Aeq=[1 1 1]; beq=[120]; vlb=[30,0,20];vub=[];[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)运行结果如下:Optimization terminated. (最优解为) x =1.0e+004 * 3.5000 0.5000 3.0000 0.0000 0.0000 0.0000 fval =-2.5000e+004(二)例题例1:任务分配问题:某车间有甲、乙两台机床,可用于加工三种工件。
线性规划优化实验085
例6
雇员问题
某公司在一周内每天需要不同数目的雇员,设周一至少50人 周二至少50人,周三至少50人,周四至少50人,周五至少80人, 周六至少90人,周七至少80人,又规定应聘者需连续工作5天 试确定聘用方案。 解 每天聘用人数为x1 , x2 , x7人, 则
x1 x4 x5 x6 x7 50 x1 x2 x5 x6 x7 50 x1 x2 x3 x6 x7 50 x1 x2 x3 x4 x7 50
function [h,g]=yyy(x) h=-x(1)^2-x(2)^2+3*x(3)^24*x(4)^2+8*x(1)+2*x(2)+3*x(3)+x(4)+2*x(5); g(1)=400-x(1)-x(2)-x(3)-x(4)-x(5); g(2)=800-x(1)-2*x(2)-2*x(3)-x(4)-6*x(5); g(3)=200-2*x(1)-x(2)-6*x(3);
例2 Matlab命今wp52: c=[6,3,4];
a=[0,1,0] b=[50] aeq=[1,1,1] beq=[120] vlb=[30;0;20]; vub=[ ] [x,fval]=linprog(c,a,b,aeq,beq,vlb,vub)
例4
某工厂生产四不同产品,而每件产品的生产要经过三个 车间进行加工,现将各车间每日可利用的有效工时数、
x0
a11x1 a12 x2 a1n xn b1 a x a x a x b 21 1 22 2 2n n 2 s.t. am1 x1 am 2 x2 amn xn bm x1 0, x2 0,, xn 0
数学实验——线性规划
实验5 线性规划分1 黄浩 43一、实验目的1.掌握用MATLAB工具箱求解线性规划的方法2.练习建立实际问题的线性规划模型二、实验内容1.《数学实验》第二版(问题6)问题叙述:某银行经理计划用一笔资金进行有价证券的投资,可供购进的证券以及其信用等级、到期年限、收益如下表所示。
按照规定,市政证券的收益可以免税,其他证券的收益需按50%的税率纳税。
此外还有如下限制:(1).政府及代办机构的证券总共至少要购进400万元;(2).所购证券的平均信用等级不超过1.4(信用等级数字越小,信用程度越高);(3).所购证券的平均到期年限不超过5年I.若该经理有1000万元资金,该如何投资?II.如果能够以2.75%的利率借到不超过100万元资金,该经理应如何操作?III.在1000万元资金情况下,若证券A的税前收益增加为4.5%,投资应否改变?若证券C的税前收益减少为4.8%,投资应否改变?模型转换及实验过程:I.设经理对于上述五种证券A 、B 、C 、D 、E 的投资额分别为:x 1、x 2、x 3、x 4、x 5(万元),全部到期后的总收益为z 万元。
由题目中的已知条件,可以列出约束条件为:{ x 2+x 3+x 4≥4002x 1+2x 2+x 3+x 4+5x 5≤1.4(x 1+x 2+x 3+x 4+x 5)9x 1+15x 2+4x 3+3x 4+2x 5≤5(x 1+x 2+x 3+x 4+x 5)x 1+x 2+x 3+x 4+x 5≤1000}而决策变量x =(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5)T 的上下界约束为:x i ∈[0,1000]目标函数z =0.043x 1+0.027x 2+0.025x 3+0.022x 4+0.045x 5 将上述条件转变为matlab 的要求形式:使用matlab 解上述的线性规划问题(程序见四.1),并整理成表格:得出结论:当经理对A 、B 、C 、D 、E 五种证券分别投资218.18、0、736.36、0、45.45万元时,在全部收回时可得到29.836万元的税后收益,而且这种投资方式所得收益是最大的。
数学建模实验线性规划模型实验实验报告
线性规划模型实验一、实验目的:掌握线性规划模型的建立与Lingo求解方法。
二、实验题目:某工厂计划生产甲、乙两种产品,主要材料有钢材3600 kg、铜材2000 kg、专用设备能力3000台时。
材料与设备能力的消耗定额以及单位产品所获利润如下表所示,问如何安排生产,才能使该厂所获利润最大。
若用10元可以买到1kg铜材,问是否应该作这项投资?若投资,每天最多买多少kg铜材?三、实验内容及步骤(1)如何安排生产,才能使该厂所获利润最大。
假设利润设为z,甲生产x件,乙生产y件三者满足的线性方程组为:70x+120y=z9x+4y<=36004x+5y<=20003x+10y<=3000x≥0,y≥0lingo 程序:model:max =70*x+120*y ;9*x+4*y<3600;4*x+5*y<2000;3*x+10*y<3000;EndGlobal optimal solution found.Objective value: 42800.00Infeasibilities: 0.000000Total solver iterations: 2Variable Value Reduced CostX 200.0000 0.000000Y 240.0000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 42800.00 1.0000002 840.0000 0.0000003 0.000000 13.600004 0.000000 5.200000X=200,y=240,z=42800利用matlab求下面优化问题:>> c=[-70,-120];A=[9 4;4 5;3 10];b=[3600;2000;3000];Aeq=[]; beq=[];vlb=[0;0]; vub=[];[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)x =200.0000240.0000fval =-4.2800e+004所以应该甲生产200件,乙生产240件,才能使该厂所获利润最大,最大利润为42800元(2)若用10元可以买到1kg铜材,问是否应该作这项投资?若投资,每天最多买多少kg铜材?假设每天最多买t kg铜材线性方程组为:70x+120y-10t=z9x+4y<=36004x+5y<=2000+t3x+10y<=3000x≥0,y≥0lingo 程序:model:max =70*x+120*y-10*t ;9*x+4*y<3600;4*x+5*y<2000+t;3*x+10*y<3000;endGlobal optimal solution found.Objective value: 43769.23Infeasibilities: 0.000000Total solver iterations: 3Variable Value Reduced CostX 307.6923 0.000000Y 207.6923 0.000000T 269.2308 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 43769.23 1.0000002 0.000000 1.1538463 0.000000 10.000004 0.000000 6.538462x=307.6923,y=207.6923,t=269.2308,Max z=43769.23利用matlab求下面优化问题:>> c=[-70 -120 +10];A=[9 4 0;4 5 -1;3 10 0];b=[3600;2000;3000];Aeq=[]; beq=[];vlb=[0;0;0]; vub=[];[x,fval]=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)Optimization terminated.x =307.6923207.6923269.2308fval =-4.3769e+004所以应该做这项投资,t=269.2308,每天最多买269 kg铜材,利润为43769元。
线性规划实验报告
精品文档课内实验报告课程名:运筹学任课教师:邢光军专业:信息管理与信息系统学号:B09110810姓名:陈倩宇2010/2011学年第 2 学期南京邮电大学经济与管理学院点击求解后,可得上表说明:整数规划问题有最优解,且最优解为126,2,max 10x x z === 。
下表是例1用Excell 工作表求解的求解结果,表中说明,为保证售货人员充分休息,售货人员每周工作五天,休息两天,并要求休息的两天是连续的,最少需配备的售货人员36人,星期一开始上班的12人,星期三开始上班的11人,星期五开始上班的5人,星期六开始上班的3人,星期日开始上班的5人.3 结果分析在实际应用中,最终我们得出的对于售货人员作息时间的安排,能够达到既满足工作需要,又使总共配备售货人员最少,即用最少的人力资源成本获取最大的利益。
由此我们可以发现诸如此类有关如何合理安排的问题,利用Excel进行求解既简便又快捷,表中数据可根据用户要求自行设置,在合理安排产品的生产决策上,对于研究如何合理使用企业各项经济资源,以及研究如何统筹安排,对人、财、物等现有资源进行优化组合,实现最大效能上都可以使用。
能有效地提高组织及决策的速度及准确性,并且Excel办公软件的普遍性优点使之更适合促进科学决策的信息化水平。
成绩评定:该生对待本次实验的态度□认真□良好□一般□比较差。
本次实验的过程情况□很好□较好□一般□比较差对实验结果的分析□很好□良好□一般□比较差文档书写符合规范程度□很好□良好□一般□比较差综合意见:成绩指导教师签名日期实验背景:某商场是个中型的百货商场,它对售货人员的需求经过统计分析如表1所示。
息的两天是连续的,问应该如何安排售货人员的作息,既满足了工作需要,又使配备的售货人员人数最少?。
重庆大学 数学实验报告 线性规划
2x2+x4+x5+2x6+3x7≥40
5米长的钢管至少15根,有
X1+3x3+x4+3x5+2x6+4x8≥15
因此模型为:
Min z=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8
2x1+x2+x3+x4≥50
2x2+x4+x5+2x6+3x7≥40
X1+3x3+x4+3x5+2x6+4x8≥15
开课学院、实验室:实验时间:2013年4月18日
课程
名称
数学试验
实验项目
名称
线性规划
实验项目类型
验证
演示
综合
设计
其他
指导
教师
成绩
实验目的
[1] 学习最优化技术和基本原理,了解最优化问题的分类;
[2] 掌握线性规划的建模技巧和求解方法;
[3] 学习灵敏度分析问题的思维方法;
[4] 熟悉MATLAB软件求解线性规划模型的基本命令;
0,0,0,-1.2,0,0,0,-1.4,0,0,0,-1.1];
b=[600;700;800;-200;-300;-500;-400]';
L=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ];
[x,fmin]=linprog(c,A,b,[],[],L);
fmin
x11=x(1),x12=x(2),x13=x(3),x14=x(4),x21=x(5),x22=x(6),x23=x(7),x24=x(8),x31=x(9),x32=x(10),x33=x(11),x34=x(12)
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决策变量:用 表示按照第i种模式(i=1,2,…,7)切割的原料钢管的根数。以切割原料钢管的总根数最少为目标,则有
目标函数:Min z= + + + + + + +
约束条件:为满足客户的需求,9米长的钢管至少50根,有
2 + + + ≥50
7米长的钢管至少40根,有
endsets
min=x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)+x(6)+x(7)+x(8);
2*x(1)+x(2)+x(3)+x(4)>=50;
2*x(2)+x(4)+x(5)+2*x(6)+3*x(7)>=40;
x(1)+3*x(3)+x(4)+3*x(5)+2*x(6)+4*x(8)>=15;
项目B:第三年初投资,第五年末收回本金且获利25%,最大投资额为4万元;
项目C:第二年初投资,第五年末收回本金且获利40%,最大投资额为3万元;
项目D:每年初投资,年末收回本金且获利6%;
问如何确定投资策略使第五年末本息总额达最大?
解:
设对项目A的投资每年分别为 , , ,
第三年对项目B的投资为 ,第二年对项目C的投资为
调配部每天可以调配最多8000个唐师面包和5000个宋赐面包。有两个自动调配器分别用于两种面包的调配而不至于发生冲突。
田园公司决定找出这两种面包产品的最佳产量配比,即确定两种面包的日产量,使得在公司面包厂的现有生产条件下利润最高。
解:可分别设生产唐师面包 宋赐面包 ,收益为y,根据题给条件列方程
决策变量: , ;
@for(model(i):@gin(x(i)));
end
解得:
=15, =20, , , , , , =0
目标值z=35
即15根钢管采用切割模式1:2根9m,1根5m,余料1m。
15根钢管采用切割模式2:1根9m,2根7m,余料1m。
切割模式只采用了2种,余料为35m,使用钢管35根。
总结与体会
1.通过这次试验,我基本掌握了运用MATLAB解决现实生活中问题的思想。学会了怎么样运用函数linprog解线优化问题。
项目
第一年
第二年
第三年
第四年
第五年
A
6.5736
0.6320
2.1291
2.2432
0
B
0
0
4.0000
0
0
C
0
3.0000
0
0
0
D
3.4264
1.3179e-12
1.4305
2.1509e-12
2.4484
答:最大化获得本息14.3750万元,对项目A的投资每年分别为6.5736,0.6320,2.1291,2.2432万元,第三年对项目B的投资为4.0000万元,第二年对项目C的投资为3.0000万元,每年对项目D的投资分别为3.4264,1.3179e-12,1.4305,2.1509e-12,2.4484万元。
重庆大学
学生实验报告
实验课程名称数学实验
开课实验室DS1421
学院年级专业班
学生姓名学号
开课时间至学年第学期
总成绩
教师签名
数学与统计学院制
开课学院、实验室:数学与统计学院DS1421实验时间:2013年4月24日
课程
名称
数学实验
实验项目
名称
线性规划
实验项目类型
验证
演示
综合Biblioteka 设计其他指导教师
成绩
实验目的
目标函数: ;
约束条件:
;
;
;
;
程序如下所示:
C=-[0.05,0.08]';
A=[1,0;0,1;1,2];
B=[8000,5000,14000]';
L=[0,0]';
[x,fmin]=linprog(C,A,B,[],[],L);
Pmax=-fmin-4000/30
x1=x(1), x2=x(2)
A=[0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0;
0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0;
1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0;
1,1,0,0,0,1,-0.06,1,0,0,0;
-0.15,1,1,0,1,1,-0.06,-0.06,1,0,0;
-0.15,-0.15,1,1,1,1,-0.06,-0.06, -0.06,1,0;
工件3
工件4
甲
乙
丙
决策变量: , , , , , , , , , , ,
目标函数:p=13* +9* +10* +8* +11* +12* +8* +6* +15* +11* +13* +5* ;
约束条件:
s.t.
0.4* +1.1* +1.0* +1.2* ≤600
0.5* +1.2* +1.3* +1.4* ≤700
答:甲加工件2300个,工件339个,乙机床加工工件1200个,工件3461个,丙机床加工工件4400个。最低加工费用为10978元。
8. 下料问题
某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割后售出,从钢管厂进货时得到的原料钢管都是24m,现有一客户需要50根9m、40根7m和15根5m的钢管。应如何下料最节省,应购进多少原料钢管,建立其数学模型,并求解。
7.工件加工任务分配问题
某车间有三台机床甲、乙、丙,可用于加工四种工件。假定这三台机床的可用台时数分别为600、700和800,四种工件的数量分别为200、300、500和400,且已知用四种不同机床加工单位数量的不同工件所需的台时数和加工费用(如表4所示),问怎样分配机床的加工任务,才能既满足加工工件的要求,又使总加工费用最低?
-0.15,-0.15,-0.15,1,1,1,-0.06,-0.06,-0.06,-0.06,1;];
b=[4,3,10,10,10,10,10]';
L=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]';
[x,fmin]=linprog(c,A,b,[],[],L);
Pmax=-fmin+10
x1=x(1),x2=x(2),x3=x(3),x4=x(4),x5=x(5),x6=x(6),x7=x(7),x8=x(8),x9=x(9),x10=x(10),x11=x(11)
结果:
Pmax =14.3750
x1 =6.5736,x2 =0.6320,x3 =2.1291,x4 =2.2432,x5 =4.0000,x6 =3.0000,x7 =3.4264,x8 =1.3179e-12,
x9 =1.4305,x10 =2.1509e-12,x11 =2.4484
如下所示:
2 + + +2 +3 ≥40
5米长的钢管至少15根,有
+3 + +3 +2 +4 ≥15
因此模型为:
Min z= + + + + + + +
2 + + + ≥50
2 + + +2 +3 ≥40
+3 + +3 +2 +4 ≥15
取整数i=1,2,3,4,5,6,7,8
程序:
model:
sets:
model/1..8/:x;
0.3* +1.0* +0.9* +1.1* ≤800
+ + ≥200
+ + +≥300
+ + ≥500
+ + ≥400
程序:
c=[13,9,10,8,11,12,8,6,15,11,13,5]';
A=[0.4,1.1,1.0,1.2,0,0,0,0,0,0,0,0;
0,0,0,0,0.5,1.2,1.3,1.4,0,0,0,0;
L=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ];
[x,fmin]=linprog(c,A,b,[],[],L);
fmin
x11=x(1),x12=x(2),x13=x(3),x14=x(4),x21=x(5),x22=x(6),x23=x(7),x24=x(8),x31=x(9),x32=x(10),x33=x(11),x34=x(12)
[1] 学习最优化技术和基本原理,了解最优化问题的分类;
[2] 掌握线性规划的建模技巧和求解方法;
[3] 学习灵敏度分析问题的思维方法;
[4] 熟悉MATLAB软件求解线性规划模型的基本命令;
[5] 通过范例学习,熟悉建立线性规划模型的基本要素和求解方法。
通过该实验的学习,使学生掌握最优化技术,认识面对什么样的实际问题,提出假设和建立优化模型,并且使学生学会使用MATLAB软件进行线性规划模型求解的基本命令,并进行灵敏度分析。解决现实生活中的最优化问题是本科生学习阶段中一门重要的课程,因此,本实验对学生的学习尤为重要。
田园食品公司生产的面包很出名。他们生产两种面包:一种是叫“唐师”的白面包,另一种是叫“宋赐”的大黑面包。每个唐师面包的利润是0.05元,宋赐面包是0.08元。两种面包的月生产成本是固定的4000元,不管生产多少面包。