《运筹学》_习题_线性规划部分练习题及_答案

一、思考题

1． 什么是线性规划模型，在模型中各系数的经济意义是什么？ 2． 线性规划问题的一般形式有何特征？

3． 建立一个实际问题的数学模型一般要几步？

4． 两个变量的线性规划问题的图解法的一般步骤是什么？

5． 求解线性规划问题时可能出现几种结果，那种结果反映建模时有错误？

6． 什么是线性规划的标准型，如何把一个非标准形式的线性规划问题转化成标准形式。

7． 试述线性规划问题的可行解、基础解、基础可行解、最优解、最优基础解的概念及它们之间的相互关系。

8． 试述单纯形法的计算步骤，如何在单纯形表上判别问题具有唯一最优解、有无穷多个最优解、无界解或无可行解。 9． 在什么样的情况下采用人工变量法，人工变量法包括哪两种解法？

10．大M 法中，M 的作用是什么？对最小化问题，在目标函数中人工变量的系数取什么？最大化问题呢？ 11．什么是单纯形法的两阶段法？两阶段法的第一段是为了解决什么问题？在怎样的情况下，继续第二阶段？ 二、判断下列说法是否正确。

1． 线性规划问题的最优解一定在可行域的顶点达到。 2． 线性规划的可行解集是凸集。

3． 如果一个线性规划问题有两个不同的最优解，则它有无穷多个最优解。

4． 线性规划模型中增加一个约束条件，可行域的范围一般将缩小，减少一个约束条件，可行域的范围一般将扩大。 5． 线性规划问题的每一个基本解对应可行域的一个顶点。 6． 如果一个线性规划问题有可行解，那么它必有最优解。

7． 用单纯形法求解标准形式（求最小值）的线性规划问题时，与0

>j σ对应的变量都可以被选作换入变量。 8． 单纯形法计算中，如不按最小非负比值原则选出换出变量，则在下一个解中至少有一个基变量的值是负的。

9． 单纯形法计算中，选取最大正检验数

k σ对应的变量k x

作为换入变量，可使目 标函数值得到最快的减少。

10． 一旦一个人工变量在迭代中变为非基变量后，该变量及相应列的数字可以从单纯形表中删除，而不影响计算结果。 三、建立下面问题的数学模型

1． 某公司计划在三年的计划期内，有四个建设项目可以投资：项目Ⅰ从第一年到 第三年年初都可以投资。预计每年年初投资，年末可收回本利120% ，每年又可以重新将所获本利纳入投资计划；项目Ⅱ需要在第一年初投资，经过两年可收回本利150% ，又可以重新将所获本利纳入投资计划，但用于该项目的最大投资额不得超过20万元；项目Ⅲ需要在第二年年初投资，经过两年可收回本利160% ，但用于该项目的最大投资额不得超过15万元；项目Ⅳ需要在第三年年初投资，年末可收回本利140% ，但用于该项目的最大投资额不得超过10万元。在这个计划期内，该公司第一年可供投资的资金有30万元。问怎样的投资方案，才能使该公司在这个计划期获得最大利润？

2．某饲养场饲养动物，设每头动物每天至少需要700克蛋白质、30克矿物质、

100克维生素。现有五种饲料可供选用，各种饲料每公斤营养成分含量及单 价如下表2—1所示：

设有某种原料的三个产地为

321,,A A A ，把这种原料经过加工制成成品，再运往销售地。假设用4吨原料可制成1吨成品，产地1

A 年产原料30万吨，同时需要成品7万吨；产地2

A 年产原料26万吨，同时需要成品13万吨；产地

3

A 年产原料24万吨，不需要成品。

又知

1

A 与

2

A 间距离为150公里，

1A 与

3

A 间距离为100公里，

2

A 与

3

A 间距离为200公里。原料运费为3千元 / 万

吨公里，成品运费为2.5千元 / 万吨公里；在

1

A 开设工厂加工费为5.5千元 / 万吨，在

2A 开设工厂加工费为4千元 / 万吨，在3

A 开设工厂加工费为3千元 / 万吨；又因条件限制，在

2A

设厂规模不能超过年产成品5万吨，1

A 与

3

A 可以不限制（见表2——2），

问应在何地设厂，生产多少成品，才使生产费用（包括原料运费、成品运费和加工费）最少？

旅馆至少需要多少服务员。

5时可外出打工，春秋季收入为25元 / 人日，秋冬季收入为20元 / 人日。该农场种植三种作物：大豆、玉米、小麦，并饲养奶牛和鸡。种作物时不需要专门投资，而饲养每头奶牛需投资800元，每只鸡投资3元。养奶牛时每头需拨出1.5公顷土地种饲料，并占用人工秋冬季为100人日，春夏季为50人日，年净收入900元 / 每头奶牛。养鸡时不占用土地，需人工为每只鸡秋冬季0.6人日，春夏季为0.3人日，年净收入2元 / 每只鸡。农场现有鸡舍允许最多养1500只鸡，牛栏允许最多养200头。三种作物每年需要的人工及收入情况如表2 — 4所示 6．市场对Ⅰ、Ⅱ两种产品的需求量为：产品Ⅰ在1 — 4月份每月需1万件，5—9月份每月需3万件，10 —

12月份每月需10万0件；产品Ⅱ在3 — 9月份每月需1.5万件，其它每月需5万件。某厂生产这两种产品的成本为：产品Ⅰ在1 — 5月份内生产时每件5元，6 — 12月份内生产时每件4.50元；产品Ⅱ在在1 — 5月份内生产时每件8元，6 — 12月份内生产时每件7元；该厂每月生产两种产品能力总和不超过12万件。产品Ⅰ容积每件0.2立方米，产品Ⅱ容积每件0.4立方米。该厂仓库容积为1万5千立方米，要求：（1）说明上述问题无可行解；（2）若该厂仓库不足时，可从外厂租借。若占用本厂仓库每月每立方米需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最少？（建立模型，不求解）

7．某工厂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品在下一年个季度的合同预定数如表 2 —5所示，该三种产品第一季度初无库存，要求在在第四季度末每种产品的库存为150件。已知该厂每季度生产工时为15000小时，生产产品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ每件需3，4，3小时。因更换工艺装备，产品Ⅰ在第二季度无法生产。规定当产品不能按期交货时，产品Ⅰ、Ⅱ每件每迟交一个季度赔偿20元，产品Ⅲ赔偿15元，又生产出来的产品不在本季度交货的，每件每季度的库存费为5元。问应如何安排生产，使总的赔偿加库存费用最小。

8．（天）如表2 —6 所示，本月可供使用的机器的时间为：Ａ为15天，Ｂ为20天，Ｃ为２４天。每箱玩具的价格为Ⅰ：1500元；Ⅱ：1700元；Ⅲ ：2400元。问怎样安排生产，使总的产值最大。

接费用），加工工时等由表２—７给出，工厂有供纺纱的总工时7200h ，织带的总工时1200h （1） 列出线性规划模型，以便确定产品数量，使总的利润最大。

（2） 如果组织这次生产的固定成本（即与产品数量无关的间接费用）为20万元，线性规划模型有何变化？