运筹学例题及解答
最全运筹学习题及答案
最全运筹学习题及答案运筹学习题答案第⼀章(39页)1.1⽤图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯⼀最优解、⽆穷多最优解、⽆界解还是⽆可⾏解。
(1)max 12z x x =+ 51x +102x ≤501x +2x ≥1 2x ≤4 1x ,2x ≥0(2)min z=1x +1.52x1x +32x ≥3 1x +2x ≥2 1x ,2x ≥0(3)max z=21x +22x1x -2x ≥-1-0.51x +2x ≤21x ,2x ≥0(4)max z=1x +2x1x -2x ≥031x -2x ≤-31x ,2x ≥0解:(1)(图略)有唯⼀可⾏解,max z=14 (2)(图略)有唯⼀可⾏解,min z=9/4 (3)(图略)⽆界解(4)(图略)⽆可⾏解1.2将下列线性规划问题变换成标准型,并列出初始单纯形表。
(1)min z=-31x +42x -23x +54x 41x -2x +23x -4x =-21x +2x +33x -4x ≤14-21x +32x -3x +24x ≥21x ,2x ,3x ≥0,4x ⽆约束(2)k i z =1mk x=-∑ik x ≥(1Max s. t .-41x x 1x ,2x(2)解:加⼊⼈⼯变量1x ,2x ,3x ,…n x ,得: Max s=(1/k p )1ni =∑mk =∑ik αik x -M 1x -M 2x -…..-M n xs.t.m(1)max z=21x +32x +43x +74x 21x +32x -3x -44x =8 1x -22x +63x -74x =-31x ,2x ,3x ,4x ≥0(2)max z=51x -22x +33x -64x1x +22x +33x +44x =721x +2x +3x +24x =31x 2x 3x 4x ≥0(1)解:系数矩阵A 是:23141267----?? 令A=(1P ,2P ,3P ,4P )1P 与2P 线形⽆关,以(1P ,2P )为基,1x ,2x 为基变量。
运筹学例题及解答
运筹学例题及解答一、市场对I、II两种产品的需求量为:产品I在1-4月每月需10000件,5-9月每月需30000件,10-12月每月需100000件;产品II在3-9月每月需15000件,其它月份每月需50000件。
某厂生产这两种产品成本为:产品I在1-5月内生产每件5元,6-12月内生产每件4.50元;产品II在1-5月内生产每件8元,6-12月内生产每件7元。
该厂每月生产两种产品能力总和应不超过120000件。
产品I容积每件0.2立方米,产品II容积每件0.4立方米,而该厂仓库容积为15000立方米,要求:(a)说明上述问题无可行解;(b)若该厂仓库不足时,可从外厂借。
若占用本厂每月每平方米库容需1元,而租用外厂仓库时上述费用增加为1.5元,试问在满足市场需求情况下,该厂应如何安排生产,使总的生产加库存费用为最少。
解: (a) 10-12月份需求总计:100000X3+50000X3=450000件,这三个月最多生产120000X3=360000件,所以10月初需要(450000-360000=90000件)的库存,超过该厂最大库存容量,所以无解。
••(b)考虑到生产成本,库存费用和生产费用和生产能力,该厂10-12月份需求的不足只需在7-9月份生产出来库存就行,则设xi第i个月生产的产品1的数量,yi第i个月生产的产品2的数量,zi,wi分别为第i个月末1,2的库存数s1i,s2i分别为用于第i+1个月库存的原有及租借的仓库容量m3,可建立模型:Lingo 程序为 MODEL: sets: row/1..16/:;!这里n 为控制参数; col/1..7/:; AZ(row,col):b,x; endsetsdata:12111277777787887898998910910109101110111110111211min (4.57)( 1.5)30000150003000015000300001500030000150003000015000.i i i i i i z x y s s x z y w x z z y w w x z z y w w x z z y w w x z z y w w st x z ===+++-=→-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+∑∑1211121100005000120000(712)0.20.415000(712)0i i i i i i iy w x z i z w s s s i ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨=→+=⎪⎪+≤≤≤⎪+=+⎪⎪≤≤≤⎪⎪⎩变量都大于等于b=1.754167,1.737500,1.737500,1.770833,1.770833,1.762500,1.7 62500,1.667500,1.609167,1.609167,1.650833,1.650833,1.659167 ,1.659167,1.396667,1.380000,1.380000,1.438333,1.438333,1.41 3333,1.413333,1.658333,1.633333,1.633333,1.658333,1.658333, 1.658333,1.658333,1.546667,1.513333,1.513333,1.555000,1.555 000,1.546667,1.546667,1.538333,1.496667,1.496667,1.480000,1 .480000,1.505000,1.505000,1.562500,1.545833,1.545833,1.5791 67,1.579167,1.570833,1.570833,1.645833,1.604167,1.604167,1. 637500,1.637500,1.637500,1.637500,1.670833,1.645833,1.64583 3,1.645833,1.645833,1.654167,1.654167,1.454167,1.420833,1.4 20833,1.412500,1.412500,1.420833,1.420833,1.463333,1.480000 ,1.480000,1.421667,1.421667,1.430000,1.430000,1.682500,1.69 0833,1.690833,1.699167,1.699167,1.690833,1.690833,1.466667, 1.483333,1.483333,1.475000,1.475000,1.466667,1.466667,1.508 333,1.500000,1.500000,1.466667,1.466667,1.475000,1.475000,1 .552500,1.535833,1.535833,1.569167,1.569167,1.560833,1.5608 33,1.542500,1.509167,1.509167,1.550833,1.550833,1.542500, 1.542500;enddatamax=@sum(AZ(i,j): b(i,j)*x(i,j));@for(col(j): @sum(row(i):x(i,j))<=2);@for(col(j): @sum(row(i):x(i,j))>=1);@sum(AZ(i,j):x(i,j))=8;@for(row(i): @sum(col(j):x(i,j))=1);@for(AZ(i,j): @bin(x(i,j)));运行结果:Rows= 32 Vars= 112 No. integer vars= 112 ( all are linear)Nonzeros= 591 Constraint nonz= 448( 448 are +- 1) Density=0.163Smallest and largest elements in abs value= 1.00000 8.00000No. < : 7 No. =: 17 No. > : 7, Obj=MAX, GUBs <= 16Single cols= 0。
运筹学习题解答(5篇材料)
运筹学习题解答(5篇材料)第一篇:运筹学习题解答3.3写出下列线性规划问题的对偶问题,再写出对偶问题的对偶,并验证其即为原问题对偶。
本题没有单纯形法。
5.3 没有答案第二篇:电磁场习题解答1—2—2、求下列情况下,真空中带电面之间的电压。
(2)、无限长同轴圆柱面,半径分别为a和b(b>a),每单位长度上电荷:内柱为τ而外柱为-τ。
解:同轴圆柱面的横截面如图所示,做一长为l半径为r(a<r<b)且与同轴圆柱面共轴的圆柱体。
对此圆柱体的外表面应用高斯通量定理,得ρρ⎰D⋅dS=τlsρ考虑到此问题中的电通量均为er即半径方向,所以电通量对圆柱体前后两个端面的积分为0,并且在圆柱侧面上电通量的大小相等,于是2πlrD=τlρρτρτρ即 D=er,E=er2πε0r2πr由此可得 U=⎰baρρbE⋅dr=⎰ρρττber⋅erdr=lna2πεr2πε0a01—2—3、高压同轴线的最佳尺寸设计——高压同轴圆柱电缆,外导体的内半径为2cm,内外导体间电介质的击穿场强为200kV/cm。
内导体的半径为a,其值可以自由选定但有一最佳值。
因为a太大,内外导体的间隙就变得很小,以至在给定的电压下,最大的E会超过介质的击穿场强。
另一方面,由于E的最大值Em总是在内导体的表面上,当a 很小时,其表面的E必定很大。
试问a为何值时,该电缆能承受最大电压?并求此最大电压。
(击穿场强:当电场增大达到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够电磁场习题解答第 1 页脱离它的分子而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘性能,称为击穿。
某种材料能安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿强度)。
解:同轴电缆的横截面如图,设同轴电缆内导体每单位长度所带电荷的电量为τ,则内外导体之间及内导表面上的电场强度分别为E=而内外导体之间的电压为U=⎰Edr=⎰abττ,Emax=2πεr2πεaττbdr=lna2πεr2πεab或U=aEmaxln()badUb=Emax[ln()+-1]=0daabb-1=0,a==0.736cm aeb5Umax=aEmaxln=0.736⨯2⨯10=1.47⨯10(V)a即ln1—3—3、两种介质分界面为平面,已知ε1=4ε0,ε2=2ε0,且分界面一侧的电场强度E1=100V/m,其方向与分界面的法线成450的角,求分界面另一侧的电场强度E2的值。
运筹学试题及答案
运筹学试题及答案一、线性规划试题一某工厂生产A、B两种产品,A产品每件利润为20元,B 产品每件利润为30元。
已知生产一个A产品需10小时,生产一个B产品需15小时。
某次生产过程中,工厂共有50个小时可用于生产,且设定A产品的最少需求量为20件,B产品的最少需求量为15件。
问应该生产多少件A产品和多少件B产品,才能使得工厂的利润最大化?答案一为了使工厂的利润最大化,我们需要建立一个数学模型来描述这个问题。
设工厂生产的A产品数量为x,B产品数量为x。
根据题目中的要求,可得以下条件:1.$10x+15y\\leq50$ (生产时间的限制)2.$x\\geq20$ (A产品的最少需求量)3.$y\\geq15$ (B产品的最少需求量)另外,我们还需要定义目标函数,即使工厂利润最大化:$max\\ Z = 20x+30y$根据以上条件和目标函数,可以得到如下线性规划模型:$max\\ Z = 20x+30y$$\\begin{cases} 10x+15y\\leq50\\\\ x\\geq20\\\\y\\geq15\\\\ x,y\\geq0 \\end{cases}$以上模型可以通过线性规划求解软件进行求解,得到最优解。
试题二某公司有甲、乙、丙三个工厂,每个工厂都可以制造产品A和产品B。
甲工厂每天制造产品A的数量最多为80件,产品B的数量最多为100件;乙工厂每天制造产品A的数量最多为60件,产品B的数量最多为40件;丙工厂每天制造产品A的数量最多为50件,产品B的数量最多为70件。
公司有订单,要求每天至少制造产品A的30件,产品B的50件。
甲工厂生产产品A的成本为5元,产品B的成本为4元;乙工厂生产产品A的成本为4元,产品B的成本为3元;丙工厂生产产品A的成本为3元,产品B的成本为2元。
问如何安排存货以使公司在利润最大化的前提下能够满足订单需求?答案二为了使公司在利润最大化的前提下满足订单需求,我们需要建立一个数学模型来描述这个问题。
运筹学考试习题及答案
《运筹学》练习题及其解答(1)1.2将线性规划问题化为标准形式st.⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤-+-=++-+-=0,0624322min 21321321321x x x x x x x x x x x z解:令,'11x x -='"3'33,z z x x x -=-=则所求规划的标准形式为:st.⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥≥≥≥=++-+=+-++⋅+⋅-+-+=0,0,0,0,0,062403322max 54"3'32'15"3'32'14"3'32'154"3'32'1'x x x x x x x x x x x x x x x x x x M x x x x z1.4用单纯形法求解线性规划问题:st.⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≤+≤++=0,0825943510max 21212121x x x x x x x x z解:将其化为标准形式为:st.⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥≥=++=+++=0,0,0,08259532max 432142132121x x x x x x x x x x x x z用单纯形法求解的过程见下表故所求惟一最优解为:.2117max ,23,121===z x x基 b1x2x3x4x3x 9 3 4 1 0 4x 8[5] 2 0 1 j j z c - 10 50 03x521 0[514] 1-531x58 1 52 0 51 j j z c - 0 1 0-22x23 01145 143-1x 11 0 71- 72 j j z c -145- 1425-10.1设0X 是线性规划问题0,,max ≥==X b AX CX z 的最优解。
若目标函数中用*C 代替C 后,问题的最优解变为*X 。
求证:0))((0≥--**X X C C 。
证明:0X 、*X 在目标函数的系数变化之前之后都是问题的可行解,故有*≥CX CX 0,即 0)(,0)(00≥--≥-**X X C X X C (1)同理 ,0X C X C ***≥ 即 0)(0≥-**X X C (2)(1)+(2) 0)()(00≥---***X X C X X C 即 .0))((0≥--**X X C C13.1某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需要700克蛋白质、30克矿物质、100毫克维生素。
《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。
运筹学考试试卷及答案
运筹学考试试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 线性规划问题的标准形式是:A. 所有变量都非负B. 目标函数是最大化C. 所有约束条件都是等式D. 所有约束条件都是不等式答案:A2. 单纯形法中,如果某个变量的检验数为负数,那么:A. 该变量可以增大B. 该变量可以减小C. 该变量保持不变D. 该变量不能进入基答案:A3. 在运输问题中,如果某种资源的供应量大于需求量,那么应该:A. 增加供应量B. 减少需求量C. 增加需求量D. 减少供应量答案:C4. 动态规划的基本原理是:A. 递归B. 迭代C. 回溯D. 分解答案:D5. 决策树中,每个节点代表:A. 一个决策B. 一个状态C. 一个结果D. 一个概率答案:A6. 排队论中,M/M/1队列的特点是:A. 到达时间服从泊松分布,服务时间服从指数分布,且只有一个服务台B. 到达时间服从指数分布,服务时间服从泊松分布,且只有一个服务台C. 到达时间服从泊松分布,服务时间服从指数分布,且有两个服务台D. 到达时间服从指数分布,服务时间服从泊松分布,且有两个服务台答案:A7. 网络流问题中,最大流最小割定理说明:A. 最大流等于最小割B. 最大流小于最小割C. 最大流大于最小割D. 最大流与最小割无关答案:A8. 整数规划问题中,分支定界法的基本思想是:A. 将问题分解为多个子问题B. 将问题转化为线性规划问题C. 将问题转化为非线性规划问题D. 将问题转化为动态规划问题答案:A9. 在多目标决策中,如果目标之间存在冲突,通常采用的方法是:A. 目标排序B. 目标加权C. 目标合并D. 目标替换答案:B10. 敏感性分析的目的是:A. 确定最优解的稳定性B. 确定最优解的唯一性C. 确定最优解的可行性D. 确定最优解的最优性答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 线性规划问题的可行域是由所有_________约束条件构成的集合。
答案:可行2. 在单纯形法中,如果目标函数的系数都是正数,则该问题为_________问题。
最全运筹学习题及答案
最全运筹学习题及答案共1 页运筹学习题答案)1.1用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
(1)max z?x1?x25x1+10x2?50x1+x2?1x2?4x1,x2?0(2)min z=x1+1.5x2x1+3x2?3x1+x2?2x1,x2?0(3)+2x2x1-x2?-0.5x1+x2x1,x2?0(4)max z=x1x2x1-x2?03x1-x2?-3x1,x2?0(1)(图略)有唯一可行解,max z=14(2)(图略)有唯一可行解,min z=9/4(3)(图略)无界解(4)(图略)无可行解1.2将下列线性规划问题变换成标准型,并列出初始单纯形表。
共2 页(1)min z=-3x1+4x2-2x3+5x4 4x1-x2+2x3-x4=-2x1+x2+3x3-x4?14 -2x1+3x2-x3+2x4?2x1,x2,x3?0,x4无约束(2zk?i??xk?1mxik?(1Max s. t .-4x1xx1,x2共3 页(2)解:加入人工变量x1,x2,x3,…xn,得:Max s=(1/pk)? i?1n?k?1m?ikxik-Mx1-Mx2-…..-Mxnm(1)max z=2x1+3x2+4x3+7x4 2x1+3x2-x3-4x4=8x1-2x2+6x3-7x4=-3x1,x2,x3,x4?0(2)max z=5x1-2x2+3x3-6x4共4 页x1+2x2+3x3+4x4=72x1+x2+x3+2x4=3x1x2x3x4?0(1)解:系数矩阵A是:?23?1?4??1?26?7? ??令A=(P1,P2,P3,P4)P1与P2线形无关,以(P1,P2有2x1+3x2=8+x3+4x4x1-2x2=-3-6x3+7x4令非基变量x3,x4解得:x1=1;x2=2基解0,0)T为可行解z1=8(2)同理,以(P=(45/13,0,-14/13,0)T是非可行解;3以(P1,P4X(3)=,,7/5)T是可行解,z3=117/5;(4)以(P2,P=(,45/16,7/16,0)T是可行解,z4=163/16;3以(P2,P4)为基,基解X(5)0,68/29,0,-7/29)T是非可行解;(6)TX以(P4,P)为基,基解=(0,0,-68/31,-45/31是非可行解;)3最大值为z3=117/5;最优解X(3)=(34/5,0,0,7/5)T。
《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。
运筹练习题及答案
运筹练习题及答案运筹学是应用数学的一个分支,它主要研究如何在有限资源下,通过合理规划和决策来达到最优效果。
以下是一些运筹练习题及答案,供学习者练习和参考。
练习题1:线性规划问题某工厂生产A和B两种产品,每种产品都需要使用机器和劳动力。
生产1单位A产品需要1小时机器时间和2小时劳动力,生产1单位B产品需要2小时机器时间和1小时劳动力。
工厂每天有10小时机器时间和15小时劳动力。
如果A产品的利润是3元,B产品的利润是5元,问如何安排生产计划以使总利润最大化?答案:设生产A产品的数量为x,B产品的数量为y。
目标函数:最大化利润 Z = 3x + 5y约束条件:1. 机器时间:x + 2y ≤ 102. 劳动力时间:2x + y ≤ 153. 非负性:x ≥ 0, y ≥ 0通过图解法或单纯形法,我们可以得到最优解为x = 4, y = 3,此时最大利润为34元。
练习题2:整数规划问题一家公司需要安排10名员工在5个不同的部门工作。
每个部门至少需要1名员工,且每个员工只能在一个部门工作。
部门A需要至少3名员工,部门B需要至少2名员工,部门C需要1名员工,部门D和E 各需要至少1名员工。
问如何分配员工以满足所有部门的需求?答案:设部门A、B、C、D、E分别分配的员工数为x1, x2, x3, x4, x5。
目标函数:满足所有部门需求,无直接利润最大化。
约束条件:1. x1 + x2 + x3 + x4 + x5 = 102. x1 ≥ 33. x2 ≥ 24. x3 = 15. x4 = 16. x5 = 1通过枚举法或整数规划算法,我们可以得到一种分配方案为:部门A 分配3人,B分配2人,C、D、E各分配1人。
练习题3:网络流问题某公司有3个仓库和4个销售点,每个销售点每天对产品的需求量已知。
公司需要决定如何从仓库向销售点分配产品,以满足所有销售点的需求,同时使总运输成本最小。
答案:设仓库i向销售点j的运输量为x_ij,运输成本为c_ij。
运筹学试题及答案4套汇总
《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。
运筹学课后习题及答案
运筹学课后习题及答案在运筹学这门课程中,课后习题是帮助学生巩固理论知识和提高解决实际问题能力的重要环节。
以下是一些典型的运筹学课后习题及答案,供学生参考和练习。
习题1:线性规划问题问题描述:一个工厂需要生产两种产品A和B,每种产品都需要使用机器1和机器2。
产品A每单位需要机器1工作3小时,机器2工作2小时;产品B每单位需要机器1工作2小时,机器2工作4小时。
机器1每天最多工作24小时,机器2每天最多工作20小时。
如果产品A每单位的利润是500元,产品B每单位的利润是600元。
假设工厂希望最大化利润,问应该生产多少单位的产品A和B?解答:首先,设产品A的产量为x,产品B的产量为y。
根据题目条件,我们可以得到以下两个约束条件:\[ 3x + 2y \leq 24 \]\[ 2x + 4y \leq 20 \]目标函数是利润最大化,即:\[ \text{Maximize} \ P = 500x + 600y \]通过图解法或单纯形法,我们可以得到最优解为x=4,y=3。
此时,利润最大化为\( P = 500 \times 4 + 600 \times 3 = 3800 \)元。
习题2:网络流问题问题描述:一个供水系统由多个泵站和水库组成,需要确保每个水库都有足够的水量供应。
已知每个泵站的供水能力以及每个水库的需求量。
如何分配泵站的供水量,以满足所有水库的需求?解答:首先,需要构建一个网络流图,其中节点代表泵站和水库,边代表供水路径。
每条边的容量表示泵站的供水能力,每条边的流量表示实际供水量。
目标是找到满足以下条件的网络流:- 每个泵站的总流出量等于其供水能力。
- 每个水库的总流入量等于其需求量。
- 网络中没有负流量。
使用最大流算法,如Ford-Fulkerson算法或Edmonds-Karp算法,可以找到满足上述条件的最大网络流。
习题3:整数规划问题问题描述:一个公司需要决定是否投资于三个不同的项目,每个项目都需要一定的资金和人力资源。
运筹学典型考试试题及答案
运筹学典型考试试题及答案⼆、计算题(60分)1、已知线性规划(20分)MaxZ=3X1+4X2X1+X2≤52X1+4X2≤123X1+2X2≤8X1,X2≥0其最优解为:基变量X1X2X3X4X5X33/2 0 0 1 -1/8 -1/4X25/2 0 1 0 3/8 -1/4X1 1 1 0 0 -1/4 1/2σj 0 0 0 -3/4 -1/21)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?3)若b2的量从12上升到15,最优解是否会发⽣变化,为什么?4)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+8y3y1+2y2+3y3≥3y1+4y2+2y3≥4y1,y2≥02)当C2从4变成5时,σ4=-9/8σ5=-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b2的量从12上升到15X=9/829/81/4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)Tσ6=3/8>0所以对最优解有影响,该种产品应该⽣产2、已知运输问题的调运和运价表如下,求最优调运⽅案和最⼩总费⽤。
(共15分)。
B1B2B3产量销地产地A1 5 9 2 15 A2 3 1 7 11 A3 6 2 8 20 销量18 12 16解:初始解为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:(15分)项⽬投标者 A B C D 甲 15 18 21 24 ⼄ 19 23 22 18 丙 26 17 16 19 丁 19212317答最优解为:X= 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 总费⽤为504. 考虑如下线性规划问题(24分)B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3181 1 20 销量/t 18 1216B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 -2 0 0 11 A 30 0 20 销量/t 181216B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3 7 12 1 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 0 2 2 11 A 3 0 0 0 20 销量/t 18 12 16Max 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。
运筹学例题解析
运筹学例题解析(共6页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-(一)线性规划建模与求解B.样题:活力公司准备在5小时内生产甲、乙两种产品。
甲、乙两种产品每生产1单位分别消耗2小时、1小时。
又根据市场需求信息,乙产品的产量应该至少是甲产品产量的3倍。
已知甲、乙两种产品每销售1单位的利润分别为3百元和1百元。
请问:在5小时内,甲、乙两种产品各生产多少单位,才能够使得总销售利润最大要求:1、建立该问题的线性规划模型。
2、用图解法求出最优解和最大销售利润值,并写出解的判断依据。
如果不存在最优解,也请说明理由。
解:1、(1)设定决策变量: 设甲、乙两种产品分别生产x 1、x2单位 。
(2)目标函数: max z=2 x 1+x 2(3)约束条件如下:12211225..3,0+≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩x x s t x x x x2、该问题中约束条件、目标函数、可行域和顶点见图1所示,其中可行域用阴影部分标记,不等式约束条件及变量约束要标出成立的方向,目标函数只结论:本题解的情形是: 无穷多最优解 ,理由: 目标函数等值线z=2 x 1+x 2与约束条件2 x 1+x 2≤5的边界平行 。
甲、乙两种产品的最优产量分别为 (5,0)或(1,3)单位;最大销售利润值等于 5 百元。
(二)图论问题的建模与求解样题A.正考样题(最短路问题的建模与求解,清华运筹学教材编写组第三版267-268页例13)某企业使用一台设备,每年年初,企业都要做出决定,如果继续使用旧的,要付维修费;若购买一台新设备,要付购买费。
但是变卖旧设备可以获得残值收入,连续使用1年、2年、3年、4年以上卖掉的设备残值分别为8万元、6万元、3万元和0万元。
试制定一个5年的更新计划,使总支出最少。
已知设备在各年的购买费与维修费如表2所示。
要求:(1)建立某种图论模型;(2)求出最少总支出金额。
解:(1)建立图论——最短路问题模型。
①设点Vi 表示第i年年初,虚设一个点V6,表示第五年年底;②弧(Vi , Vj)表示第i年初购进一台设备一直使用到第j年初(即第i-1年年底)再卖掉并获得残值收入;③弧(Vi , Vj)上的权数表示第i年初购进一台设备,一直使用到第j年初所需支付的购买、维修及抵扣残值收入以后的全部费用(单位:万元)。
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。
运筹学实例 含解析
案例1. 工程项目选择问题某承包企业在同一时期内有八项工程可供选择投标。
其中有五项住宅工程,三项工业车间。
由于这些工程要求同时施工,而企业又没有能力同时承担,企业应根据自身的能力,分析这两类工程的盈利水平,作出正确的投标方案。
有关数据见下表:表1 可供选择投标工程的有关数据统计工程类型 预期利润/元 抹灰量/m 2混凝土量/ m 3砌筑量/ m 3住宅每项 50011 25 000 280 4 200 工业车间每项 80 000480 880 1 800 企业尚有能力108 0003 68013 800试建立此问题的数学模型。
解:设承包商承包X 1项住宅工程,X 2项工业车间工程可获利最高,依题意可建立如下整数模型:目标是获利最高,故得目标函数为21X 80000X 50011z Max +=根据企业工程量能力限制与项目本身特性,有约束:利用WinSQB 建立模型求解:1080002X 4801X 25000≤+3680X 880X 28021≤+13800X 1800X 420021≤+为整数,;,2121X X 3X 5X ≤≤综上,承包商对2项住宅工程,3项车间工程进行投标,可获利最大,目标函数Max z=340022 元。
案例2. 生产计划问题某厂生产四种产品。
每种产品要经过A,B两道工序加工。
设该厂有两种规格的设备能完成A工序,以A1 ,A2表示;有三种规格的设备能完成B工序,以B1 ,B2,B3 表示。
产品D可在A,B任何一种规格的设备上加工。
产品E可在任何规格的A设备上加工,但完成B工序时只能在B1设备上加工。
产品F可在A2及B2 ,B3上加工。
产品G可在任何一种规格的A设备上加工,但完成B工序时只能在B1 ,B2设备上加工。
已知生产单件产品的设备工时,原材料费,及产品单价,各种设备有效台时如下表,要求安排最优的生产计划,使该厂利润最大?设设产品设备有效台时1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B357647109812111068108601110000400070004000原料费(元/件)单价(元/件)0.251.250.352.000.502.800.42.4解:设Xia(b)j为i产品在a(b)j设备上的加工数量,i=1,2,3,4;j=1,2,3,得变量列表设备产品设备有效台时Ta(b)j1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B3X1a1X1a2X1b1X1b2X1b3X2a1X2a2X2b1X3b2X3b3X3a1X3a2X3b1X3b2X3b3X4a1X4a2X4b1X4b2X4b3601110000400070004000原料费Ci (元/件) 单价Pi (元/件) 0.25 1.25 0.352.00 0.50 2.80 0.4 2.4其中,令X 3a 1,X 3b 1,X 3b 2,X 3b 3,X 4b 3=0 可建立数学模型如下: 目标函数: ∑∑==-=4121)](*[Maxi j iaj Ci Pi X z=1.00*(X 1a 1+X 1a 2)+1.65*(X 2a 1+X 2a 2)+2.30* X 3a 2+2.00*( X 4a 1+X 4a 2)约束条件:利用WinSQB 求解(X1~X4,X5~X8,X9~X12,X13~X17,X18~X20分别表示各行变量):4,3,2,1X21j 31==∑∑==i X j ibjiaj2,1T X 41iaj=<=∑=j Taj i iaj 3,2,141=<=∑=j TbjT Xi ibj ibj2,1;4,3,2,10X iaj ==>=j i 且为整数32,1;4,3,2,10X ibj ,且为整数==>=j i 0X X X X X 4b33b33b23b13a1=====综上,最优生产计划如下:设备产品1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B3774235004004008732875目标函数zMax=3495,即最大利润为3495案例3. 高校教职工聘任问题 (建摸)由校方确定的各级决策目标为:P 1 要求教师有一定的学术水平。
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运筹学例题及解答
一、市场对I、II两种产品的需求量为:产品I在1-4月每月需10000件,5-9月每月需30000件,10-12月每月需100000件;产品II在3-9月每月需15000件,其它月份每月需50000件。
某厂生产这两种产品成本为:产品I在1-5月内生产每件5元,6-12月内生产每件4.50元;产品II在1-5月内生产每件8元,6-12月内生产每件7元。
该厂每月生产两种产品能力总和应不超过120000件。
产品I容积每件0.2立方米,产品II容积每件0.4立方米,而该厂仓库容积为15000立方米,要求:(a)说明上述问题无可行解;(b)若该厂仓库不足时,可从外厂借。
若占用本厂每月每平方米库容需1元,而租用外厂仓库时上述费用增加为1.5元,试问在满足市场需求情况下,该厂应如何安排生产,使总的生产加库存费用为最少。
解: (a) 10-12月份需求总计:100000X3+50000X3=450000件,这三个月最多生产120000X3=360000件,所以10月初需要(450000-360000=90000件)的库存,超过该厂最大库存容量,所以无解。
•
•(b)考虑到生产成本,库存费用和生产费用和生产能力,该厂10-12月份需求的不足只需在7-9月份生产出来库存就行,
则设xi第i个月生产的产品1的数量,yi第i个月生产的产
品2的数量,zi,wi分别为第i个月末1,2的库存数s1i,s2i
分别为用于第i+1个月库存的原有及租借的仓库容量m3,可建立模型:
Lingo 程序为 MODEL: sets: row/1..16/:;
!这里n 为控制参数; col/1..7/:; AZ(row,col):b,x; endsets
data:
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7887898998910910109101110111110111211min (4.57)( 1.5)
30000150003000015000300001500030000150003000015000.i i i i i i z x y s s x z y w x z z y w w x z z y w w x z z y w w x z z y w w st x z ===+++-=→-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+∑∑1211121100005000
120000(712)0.20.415000(712)0i i i i i i i
y w x z i z w s s s i ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨=→+=⎪⎪+≤≤≤⎪+=+⎪⎪≤≤≤⎪⎪⎩变量都大于等于
b=1.754167,1.737500,1.737500,1.770833,1.770833,1.762500,1.7 62500,1.667500,1.609167,1.609167,1.650833,1.650833,1.659167 ,1.659167,1.396667,1.380000,1.380000,1.438333,1.438333,1.41 3333,1.413333,1.658333,1.633333,1.633333,1.658333,1.658333, 1.658333,1.658333,1.546667,1.513333,1.513333,1.555000,1.555 000,1.546667,1.546667,1.538333,1.496667,1.496667,1.480000,1 .480000,1.505000,1.505000,1.562500,1.545833,1.545833,1.5791 67,1.579167,1.570833,1.570833,1.645833,1.604167,1.604167,1. 637500,1.637500,1.637500,1.637500,1.670833,1.645833,1.64583 3,1.645833,1.645833,1.654167,1.654167,1.454167,1.420833,1.4 20833,1.412500,1.412500,1.420833,1.420833,1.463333,1.480000 ,1.480000,1.421667,1.421667,1.430000,1.430000,1.682500,1.69 0833,1.690833,1.699167,1.699167,1.690833,1.690833,1.466667, 1.483333,1.483333,1.475000,1.475000,1.466667,1.466667,1.508 333,1.500000,1.500000,1.466667,1.466667,1.475000,1.475000,1 .552500,1.535833,1.535833,1.569167,1.569167,1.560833,1.5608 33,1.542500,1.509167,1.509167,1.550833,1.550833,1.542500, 1.542500;
enddata
max=@sum(AZ(i,j): b(i,j)*x(i,j));
@for(col(j): @sum(row(i):x(i,j))<=2);
@for(col(j): @sum(row(i):x(i,j))>=1);
@sum(AZ(i,j):x(i,j))=8;
@for(row(i): @sum(col(j):x(i,j))=1);
@for(AZ(i,j): @bin(x(i,j)));
运行结果:
Rows= 32 Vars= 112 No. integer vars= 112 ( all are linear)
Nonzeros= 591 Constraint nonz= 448( 448 are +- 1) Density=0.163
Smallest and largest elements in abs value= 1.00000 8.00000
No. < : 7 No. =: 17 No. > : 7, Obj=MAX, GUBs <= 16
Single cols= 0。