运用大M法计算线性规划的最大值
运筹学 填空题 及基础知识
8.若X﹡和Y﹡分别是线性规划的原问题和对偶问题的最优解,则有CX﹡= Y﹡b。
9.若X、Y分别是线性规划的原问题和对偶问题的可行解,则有CX≤Yb。
10.若X﹡和Y﹡分别是线性规划的原问题和对偶问题的最优解,则有CX﹡=Y*b。
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。
14.(单纯形法解基的形成来源共有三 种
15.在大M法中,M表示充分大正数。
七、用大M法求解下列线性规划问题。并指出问题的解属于哪一类。
第四章 线性规划的对偶理论
一、填空题
1.线性规划问题具有对偶性,即对于任何一个求最大值的线性规划问题,都有一个求最小值/极小值的线性规划问题与之对应,反之亦然。
5.运筹学研究和解决问题的基础是最优化技术,并强调系统整体优化功能。运筹学研究和解决问题的效果具有连续性。
6.运筹学用系统的观点研究功能之间的关系。
7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。
8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于_计算机的应用和发展。
9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。
第五章 线性规划的灵敏度分析
一、填空题
1、灵敏度分析研究的是线性规划模型的原始、最优解数据变化对产生的影响。
运筹学-大M法或两阶段法的上机实验
. 1实验报告实验课程名称运筹学实验工程名称大M法或两阶段法的上机实验年级专业学生学号00 学院实验时间:年月日实验容〔包括实验具体容、算法分析、源代码等等〕:1.书上P97页第6题:用大M 法和两阶段法求解以下线性规划问题。
ma* z=5;3213x x x ++ 约束条件:102x 4x x 321≥++,16.x 2x -x 321≤+A :大M 法图1.1图1.2δ,得出目标函数的最优解*1=16,*2=0,由上面的结果可知,满足所求出的0≤j*3=0,s*4=16,R*5=0,s*=0,最优值是80。
当把M的值改为100000后,值还是一样的,这样就可以得出当M为100时,已经得出有效解。
B:两阶段法图1.3由图1.3可知,先进展线性规划的第一阶段,满足0≤j δ,且z 值为零,即说明存在一个可行解使得所有的人工变量都为零,此时*2=2.5,s*6=21,其余为0得出z=0。
接下来进展第二阶段,令z=5*1+*2+3*3-0s*4+0R*5+0s*6,和大M 的分析方法一样,最终将得到满足0≤j δ时到达最优解:当*1=16,*2=0,*3=0,s*4=6,R*5=0,s*6=0,最优值为80。
2.书上P97页第7题〔4〕大M 法和两阶段法求解以下线性规划问题 。
ma* z=;321x x 2x ++ 约束条件:,42x 2x 4x 321≥++,204x 2x 21≤+,162x 8x 4x 321≤++ A :大M 法图2.1图2.2由上面的图 2.1可知,首先先输入数据即线性规划的系数如图 2.1所示令ma* z=321x x 2x ++-0s*4+0s*6+0s*7-MR*5;进展下一次迭代,以同样的方法一直下去,直到所求出的为止0≤j δ,就可以得出目标函数的最优解:*1=4,s*4=12,s*6=12,其余为0时,最优值为8。
当把M 的值改为100000后,值还是一样的,这样就可以得出当M 为100时,已经得出有效解。
《管理运筹学期末复习题》
《管理运筹学期末复习题》运筹学期末复习题⼀、判断题:1、任何线性规划⼀定有最优解。
()2、若线性规划有最优解,则⼀定有基本最优解。
()3、线性规划可⾏域⽆界,则具有⽆界解。
()4、基本解对应的基是可⾏基。
()5、在基本可⾏解中⾮基变量⼀定为零。
()6、变量取0或1的规划是整数规划。
()7、运输问题中应⽤位势法求得的检验数不唯⼀。
()8、产地数为3,销地数为4的平衡运输中,变量组{X11,X13,X22,X33,X34}可作为⼀组基变量.()9、不平衡运输问题不⼀定有最优解。
()10、m+n-1个变量构成基变量组的充要条件是它们不包含闭回路。
()11、含有孤⽴点的变量组不包含有闭回路。
()12、不包含任何闭回路的变量组必有孤⽴点。
()13、产地个数为m销地个数为n的平衡运输问题的系数距阵为A,则有r(A)≤m+n-1()14、⽤⼀个常数k加到运价矩阵C的某列的所有元素上,则最优解不变。
()15、匈⽛利法是求解最⼩值分配问题的⼀种⽅法。
()16、连通图G的部分树是取图G的点和G的所有边组成的树。
()17、求最⼩树可⽤破圈法.()18、Dijkstra算法要求边的长度⾮负。
()19、Floyd算法要求边的长度⾮负。
()20、在最短路问题中,发点到收点的最短路长是唯⼀的。
()21、连通图⼀定有⽀撑树。
()22、⽹络计划中的总⼯期等于各⼯序时间之和。
()23、⽹络计划中,总时差为0的⼯序称为关键⼯序。
()24、在⽹络图中,关键路线⼀定存在。
()25、紧前⼯序是前道⼯序。
()26、后续⼯序是紧后⼯序。
()27、虚⼯序是虚设的,不需要时间,费⽤和资源,并不表⽰任何关系的⼯序。
()28、动态规划是求解多阶段决策问题的⼀种思路,同时是⼀种算法。
()29、求最短路径的结果是唯⼀的。
()30、在不确定型决策中,最⼩机会损失准则⽐等可能性则保守性更强。
()31、决策树⽐决策矩阵更适于描述序列决策过程。
()32、在股票市场中,有的股东赚钱,有的股东赔钱,则赚钱的总⾦额与赔钱的总⾦额相等,因此称这⼀现象为零和现象。
《数据模型与决策》复习题及参考答案
《数据模型与决策》复习题及参考答案第一章绪言一、填空题1.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题,经营活动。
2.运筹学的核心是运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案,为决策者提供科学决策的依据。
3.模型是一件实际事物或现实情况的代表或抽象。
4、通常对问题中变量值的限制称为约束条件,它可以表示成一个等式或不等式的集合。
5.运筹学研究和解决问题的基础是最优化技术,并强调系统整体优化功能。
运筹学研究和解决问题的效果具有连续性。
6.运筹学用系统的观点研究功能之间的关系。
7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。
8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于_计算机的应用和发展。
9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。
10.用运筹学分析与解决问题,是一个科学决策的过程。
11.运筹学的主要目的在于求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案。
12.运筹学中所使用的模型是数学模型。
用运筹学解决问题的核心是建立数学模型,并对模型求解。
13用运筹学解决问题时,要分析,定议待决策的问题。
14.运筹学的系统特征之一是用系统的观点研究功能关系。
15.数学模型中,“s·t”表示约束。
16.建立数学模型时,需要回答的问题有性能的客观量度,可控制因素,不可控因素。
17.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及经营活动。
二、单选题1.建立数学模型时,考虑可以由决策者控制的因素是( A )A.销售数量 B.销售价格 C.顾客的需求 D.竞争价格2.我们可以通过( C )来验证模型最优解。
A.观察 B.应用 C.实验 D.调查3.建立运筹学模型的过程不包括( A )阶段。
A.观察环境 B.数据分析 C.模型设计 D.模型实施4.建立模型的一个基本理由是去揭晓那些重要的或有关的( B )A数量 B变量 C 约束条件 D 目标函数5.模型中要求变量取值( D )A可正 B可负 C非正 D非负6.运筹学研究和解决问题的效果具有( A )A 连续性B 整体性C 阶段性D 再生性7.运筹学运用数学方法分析与解决问题,以达到系统的最优目标。
线性规划-大M法、两阶段法与几种特殊情况
进基变量的相持
出基变量的相持
max
z=
4x1
+2x2
-3x3
+5x4
s.t.
2x1
-x2
+ x3
+2x4
≥50
(1)
3x1
-x3
+2x4
80
(2)
x1
+x2
+x4
= 60
(3)
x1,
x2,
x3,
x4
≥ 0
1-4 线性规划- 大M法、两阶段法及几种特殊情况
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单纯形法
单纯形法的一般思路+例子
单纯形表结构+例子
单纯形法的计算步骤
单纯形法的矩阵描述
大M法
两阶段法
几种特殊情况
无可行解
无界解
多重最优解
1
X3
0
-3 0 2 0 0 -2-M -M
σj
-1 0 1 0 1 -1 0
1
X5
0
0 0 1/2 3/2 0 -1/2-M -3/2-M
2
X5
0
-1 2+2M -M -M 0 0 0
σj
3/1
0 1 0 0 1 0 0
3
X5
0
X1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
3/2
X2
2
1/2/1/2
1 0 -1/2 1/2 0 1/2 -1/2
1/2
大M法:线性规划
大M 法大M 法的求解线性规划的过程和单纯形法一样,不同的是对线性规划的一般形式的处理方式,大M 法将线性规划min ,..0Ax b f Cx s t x =⎧=⎨≥⎩转化为如下问题min ,..,0T Ax y b f cx Me s t x y +=⎧=+⎨≥⎩步骤如下:(1) 首先将线性规划min ,..0Ax b f Cx s t x =⎧=⎨≥⎩转化成如下问题 min ,..,0T Ax y b f cx Me s t x y +=⎧=+⎨≥⎩; (2) 确定初始基变量矩阵B ;求解方程;(3) 令0N x =,计算B B f c x =;其中B c 和N x 分别代表基变量和非基变量的值,B c 表示基变量在目标函数中的系数;(4) 求解方程B B c ω=,对于所有非基变量计数判别数j j j j z c p c ω-=-,其中j p 为非基变量在约束系数矩阵中相对应的列,令max()k k j j z c z c -=-,如果0k k z c -≤,则停止计算,输出最优解,否则转步骤5;(5) 求解方程k k By p =,若k y 的每个分量均大于0,则问题不存在最优解,否则转步骤6;(6) 令min |0s i sk sk ik b b y y y ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,其中B b x =,用k p 代替Bs p ,得到新的基变量矩阵B 再转步骤3计算。
例:12312312313123211423min 3,..21,,0x x x x x x f x x x s t x x x x x -+≤⎧⎪-++≥⎪=-++⎨-+=⎪⎪≥⎩解:先把上面的一般形式化为标准形式:123671234123561371234567min 3()21142321,,,,,,0f x x x M x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x =-++++-++≤⎧⎪-++-+≥⎪⎨-++=⎪⎪≥⎩ 得出:1211000114120110,320100011[31100]A b c M M -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=--=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦=-- 在MATLAB 命令窗口输入:A=[1 -2 1 1 0 0 0;-4 1 2 0 -1 1 0;-2 0 1 0 0 0 1];c=[-3 1 1 0 0 2 2];b=[11;3;1];[x,minf]=ModifSimpleMthd(A,c,b,[4 6 7])所得结果:x =4.0000 1.0000 9.0000 0 0 0 0 minf =-2.0000如果M=1会怎样?A=[1 -2 1 1 0 0 0;-4 1 2 0 -1 1 0;-2 0 1 0 0 0 1];c=[-3 1 1 0 0 1 1];b=[11;3;1];[x,minf]=ModifSimpleMthd(A,c,b,[4 6 7])得到的结果:x =4.0000 1.0000 9.0000 0 0 0 0 minf =-2.0000从结果可以看出,m=1 对结果没有影响。
运筹学复习题2013
运筹学复习题线性规划的基本概念一、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。
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<n),系数矩阵的数为m,则基可行解的个数最多为_C_。
A.m个 B.n个 C.C n m D.C m n个2.下列图形中阴影部分构成的集合是凸集的是 A3.在下列线性规划问题的基本解中,属于基可行解的是 BA.(一1,0,O)T B.(1,0,3,0)T C.(一4,0,0,3)T D.(0,一1,0,5)T7.关于线性规划模型的可行域,下面_D_的叙述正确。
A.可行域内必有无穷多个点B.可行域必有界C.可行域内必然包括原点D.可行域必是凸的8.下列关于可行解,基本解,基可行解的说法错误的是_B__.A.可行解中包含基可行解 B.可行解与基本解之间无交集C.线性规划问题有可行解必有基可行解 D.满足非负约束条件的基本解为基可行解9.线性规划问题有可行解,则 AA 必有基可行解B 必有唯一最优解C 无基可行解 D无唯一最优解10.为化为标准形式而引入的松弛变量在目标函数中的系数应为 AA 0B 1C 2D 311.若线性规划问题没有可行解,可行解集是空集,则此问题 BA 没有无穷多最优解B 没有最优解C 有无界解D 无有界解三、多选题1.在线性规划问题的标准形式中,不可能存在的变量是D .A.可控变量B.松驰变量c.剩余变量D.人工变量2.下列选项中符合线性规划模型标准形式要求的有BCDA.目标函数求极小值B.右端常数非负C.变量非负D.约束条件为等式E.约束条件为“≤”的不等式3.某线性规划问题,n个变量,m个约束方程,系数矩阵的秩为m(m<n)则下列说法正确的是ABDE。
运筹学大M法
运筹学大M法运筹学大M法是一种经典的运筹学方法,在数学建模中被广泛应用。
它的全称是Mixed Integer Linear Programming,即混合整数线性规划,主要解决的是有约束条件下的最优化问题。
运筹学大M法使用了约束条件、决策变量和目标函数三个要素,可以用数学形式进行表示和求解。
假设我们有一组决策变量x1,x2,...,xn,它们需要满足一些约束条件,同时要最大化或最小化目标函数f(x1,x2,...,xn)。
在大M法中,我们将相应的约束条件用等式或不等式进行表示:等式约束条件:a1*x1 + a2*x2 + ... + an*xn = b目标函数:max[f(x1,x2,...,xn)] 或 min[f(x1,x2,...,xn)]在这里,a1,a2,...,an,c1,c2,...,cn和b,d都是确定的常数。
同时,决策变量xi也可以是整数或者二进制变量。
为了求解这个最优化问题,我们需要首先将不等式约束式转化为等式形式。
在这个过程中,我们需要加入一些松弛变量(也叫做slack变量)来确保约束条件可以满足。
假设第i个不等式为:然后我们将这个不等式转化成等式形式:其中,s1是松弛变量。
类似地,我们可以将每个不等式约束条件都转化成等式形式。
在这个过程中,我们需要加入一些约束条件来限制决策变量xi的取值。
如果xi可以为任意实数,那么我们不需要这些额外的约束条件。
但是,如果xi是整数或者二进制变量,我们需要加入一些约束条件来限制它们的取值范围。
为了限制整数变量xi的取值范围,我们通常会引入两个新的变量:yi和zi。
yi表示xi是否等于下限值,zi表示xi是否等于上限值。
我们可以通过以下约束条件来实现这一点:xi >= li*yi其中,li是xi的下限,ui是xi的上限。
因此,如果yi=1,那么xi的取值就是li;如果zi=1,那么xi的取值就是ui。
如果既不是yi=1,也不是zi=1,那么xi就可以取任意整数值。
运筹学复习题及答案
第二章线性规划的基本概念一、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.如果某个约束条件是“≤”情形,若化为标准形式,需要引入一松弛变量。
19.如果某个变量X j为自由变量,则应引进两个非负变量X j′,X j〞,同时令X j=X j′-X j。
20.表达线性规划的简式中目标函数为max(min)Z=∑c ij x ij。
21..(2.1 P5))线性规划一般表达式中,a ij表示该元素位置在i行j列。
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<n),系数矩阵的数为m,则基可行解的个数最为_C_。
运筹学复习题2013
运筹学复习题线性规划的基本概念一、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。
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<n),系数矩阵的数为m,则基可行解的个数最多为_C_。
A.m个 B.n个 C.C n m D.C m n个2.下列图形中阴影部分构成的集合是凸集的是 A3.在下列线性规划问题的基本解中,属于基可行解的是 BA.(一1,0,O)T B.(1,0,3,0)T C.(一4,0,0,3)T D.(0,一1,0,5)T7.关于线性规划模型的可行域,下面_D_的叙述正确。
A.可行域内必有无穷多个点B.可行域必有界C.可行域内必然包括原点D.可行域必是凸的8.下列关于可行解,基本解,基可行解的说法错误的是_B__.A.可行解中包含基可行解 B.可行解与基本解之间无交集C.线性规划问题有可行解必有基可行解 D.满足非负约束条件的基本解为基可行解9.线性规划问题有可行解,则 AA 必有基可行解B 必有唯一最优解C 无基可行解 D无唯一最优解10.为化为标准形式而引入的松弛变量在目标函数中的系数应为 AA 0B 1C 2D 311.若线性规划问题没有可行解,可行解集是空集,则此问题 BA 没有无穷多最优解B 没有最优解C 有无界解D 无有界解三、多选题1.在线性规划问题的标准形式中,不可能存在的变量是D .A.可控变量B.松驰变量c.剩余变量D.人工变量2.下列选项中符合线性规划模型标准形式要求的有BCDA.目标函数求极小值B.右端常数非负C.变量非负D.约束条件为等式E.约束条件为“≤”的不等式3.某线性规划问题,n个变量,m个约束方程,系数矩阵的秩为m(m<n)则下列说法正确的是ABDE。
运筹学大m法例题详解(一)
运筹学大m法例题详解(一)运筹学大M法例题详解引言运筹学大M法是运筹学中的一种重要的数学优化方法,通过最大化或最小化目标函数,求解出最优解。
在本篇文章中,我们将详细解释运筹学大M法,并通过列举实际例题,帮助读者理解和应用该方法。
运筹学大M法概述运筹学大M法是一种线性规划的求解方法,它将约束条件进行适当的转换,引入辅助变量和松弛变量,构建新的目标函数,从而使得问题转化为一个标准的线性规划模型。
运筹学大M法应用步骤使用运筹学大M法求解问题的步骤如下:1.确定目标函数:将实际问题转化为数学模型,明确最大化或最小化的目标。
2.确定约束条件:将问题中的约束条件转化为线性等式或不等式,并求解出约束条件。
3.引入松弛变量:对于≤型约束条件,引入松弛变量,将其转化为等式;对于≥型约束条件,引入松弛变量,将其转化为不等式。
4.引入辅助变量:对于≥型约束条件,引入辅助变量,将其转化为等式。
5.构建新的目标函数:通过引入辅助变量,将约束条件和目标函数进行组合,构建新的目标函数。
6.添加大M项:在新的目标函数中,对于≥型和等式型约束条件,添加大M项。
7.求解最优解:利用线性规划方法,对新的目标函数进行求解,得到最优解。
运筹学大M法例题实例•例题1:某公司需要生产A、B两种产品,其中产品A每个单位利润为300元,产品B每个单位利润为500元,但同时也受到生产能力的限制。
生产A产品每小时需要2个工人,B产品每小时需要3个工人。
每小时可用的工人数量不超过60人。
现在需要制定生产计划,使得利润最大化。
解答步骤: - 确定目标函数:最大化利润,记为Z = 300A +500B。
- 确定约束条件:工人数量不超过60人,即2A + 3B ≤ 60。
- 引入松弛变量:引入松弛变量S1,转化为等式:2A + 3B + S1 = 60。
- 构建新的目标函数:利润最大化,引入辅助变量M,构建新的目标函数:Z’ = 300A + 500B + MS1。
运筹学复习题——考试题
《运筹学》复习题一、填空题(1分×10=10分)1.运筹学的主要研究对象是(组织系统的管理问题)。
2.运筹学的核心主要是运用(数学)方法研究各种系统的优化。
3.模型是一件实际事物或现实情况的代表或抽象。
4.通常对问题中变量值的限制称为(约束条件),它可以表示成一个等式或不等式的集合。
5.运筹学研究和解决问题的基础是(最优化技术),并强调系统整体优化功能。
6.运筹学用(系统)的观点研究(功能)之间的关系。
7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。
8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于计算机的应用和发展。
9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。
10.用运筹学分析与解决问题,是一个科学决策的过程。
11.运筹学的主要目的在于求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案。
12.运筹学中所使用的模型是数学模型。
用运筹学解决问题的核心是(建立数学模型),并对模型求解。
13.用运筹学解决问题时,要分析,定义待决策的问题。
14.运筹学的系统特征之一是用系统的观点研究功能关系。
15.数学模型中,“s.t.”表示约束。
16.建立数学模型时,需要回答的问题有性能的客观量度,可控制因素,不可控因素。
17.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及经营活动。
18. 1940年8月,英国管理部门成立了一个跨学科的11人的运筹学小组,该小组简称为OR。
19.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。
20.图解法适用于含有两个变量的线性规划问题。
21.线性规划问题的可行解是指满足所有约束条件的解。
22.在线性规划问题的基本解中,所有的(非基变量)等于零。
23.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24.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。
25.线性规划问题有可行解,则必有基可行解。
26.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。
大M法和两阶段法
-3
1 0 2 -7 -1 -8 -1/3
1
1 1 -1 (3 ) 2 5 0
0
0 0 1 -2 -1 -4 1/3
1
0 0 0 1 0 0 1/3
0
1 0 0 0 1 0 0
3
7
2
-1 -1 Cj-Zj 0
2/3 5/2
→
3
0
-1 Cj-Zj 0
x4
x7 → x1 x4
2/3
11/3 11/3 3 3
Cj
→ 基 x5 x6 x7 → x1 x6 x7 →
0 b 2 6 7 15M 2 2 5 7M+4
-2 P1 (1) 2 1 4M-2 1 0 0 0
-1 P2 -1 1 1 M-1 -1 3 2 5M-3
1 P3 2 -3 1 1 2 -7 -1 -8M+5
1 P4 -1 1 1 M+1 -1 (3) 2 5M-1
第二阶段,求原问题最优值。目标函数为原问 题的目标函数,单纯形表初始表为第一阶段最后 一段的元素值,但应去掉人工变量所在列
例:用大M法和两阶段法求解
max F 2 x1 x 2 x3 x 4 s.t. x1 x 2 2 x3 x 4 2 2 x1 x 2 3 x3 x 4 6 x1 x 2 x3 x 4 7 x j 0, j 1,2,3,4,
Cj 段 ↓ -1 1
→ 基 x5
0 b 2
0 P1 (1)
0 P2 -1
0 P3 2
0 P4 -1
-1 P5 1
-1 P6 0
-1 Qi P7 0 2 → 注
-1
-1 Cj-Zj 0
单纯形法大M法求解线性规划问题
➢ 即使系数矩阵A中找到了一个基B,也不能保证该基恰好是可行基。 因为不能保证基变量XB=B-1b≥0。
➢ 为了求得基本可行解
X=
B,01b必 须求基B的逆阵B-1。
但是求逆阵B-1也是一件麻烦的事。
结论:在线性规划标准化过程中设法得到一个m阶单位矩阵I作为初始
可行基B,
6
为了设法得到一个m阶单位矩阵I作为初始可行基B,可在性规 划标准化过程中作如下处理:
i
m=
(B-1b)l (B-1Pm+k )l
则选取对应的基变量 x l为换出变量。
13
定理3:无最优解判别定理
若
X=
B是1一b 个基本可行解,有一个检验数
0
但是 B-1Pm+k 0 ,则该线性规划问题无最优解。
m+k, 0
证:令 xm+k , ( 0),则得新的可行解
将上式代入 XB =B-1b-B-1Pm+k x m+k B-1b-B-1Pm+k
➢ 再从原来的基变量中确定一个换出变量,使它从基变量变成非
基变量(将它的值从正值减至零)。
xm+1
由此可得一个新的基本可行解,由
Z CBB-1b+(σm+1,σm+1, L
σ
n
)
x
m+2
M
可知,这样的变换一定能使目标函数值有所增加。
xn
11
换入变量和换出变量的确定:
换入变量的确定— 最大增加原则
xm+1
σn
)
x
m+2
M
xn
其中 N =CN -CBB-1N=( m+1, m+1,称L 为 n非) 基变量XN的检验向
单纯形法、大M法
单纯形法、大M法单纯形法是一种线性规划算法,通常用于寻找线性规划问题的最优解。
它的基本思想是在约束条件下,寻找目标函数的最大值或最小值。
单纯形法是由美国数学家乔治·达内在1947年提出的,是目前应用最广泛的解线性规划问题的方法之一。
单纯性法的原理是基于一个立方体模型的,该模型由各种小三角形组成。
每个三角形都是由原问题的一个约束条件所定义的平面,当这些平面被绘制时,它们会将立方体分成多个小三角形。
在这个模型中,每个小三角形代表了原问题的一个可行解,即满足所有约束条件的解。
最初的解法是从任意一个可行解作为起始点,通过一系列变形(称为单纯形变换)来寻找可行解中的最优解。
这个过程可以看作是在不断地将一个小三角形变形成另一个小三角形的过程。
具体而言,我们会找到一个角点(即可行解的某个顶点),然后对它进行变形,通过不断调整其他的角点直到得到一个更优的可行解。
在单纯性法的过程中,还有一些其他的要点需要注意。
首先,我们需要选择一个合适的起始点。
通常情况下,我们会选择一个位于可行域的角点,这可以通过求解一个最小化问题来实现。
其次,每一次变形都会改变模型中三角形表面的形状,从而使得原来的角点可能不再是新的最优解。
因此,在每次变形后,我们需要重新计算通过各个角点可以到达的最优解,然后再进行变换。
最后,为了保证算法能够收敛,需要对一些特殊情况进行处理,比如出现无界解或无可行解的情况。
尽管单纯性法是目前应用最广泛的线性规划算法之一,但它也存在一些问题。
比如,它对于非特定类型的问题来说,可能会产生较低的收敛速度,尤其是在高维空间中更为明显。
此外,如果问题的可行域非常大,那么单纯形法可能需要很长的计算时间才能找到最优解。
因此,针对这些问题,研究人员提出了一些改进的方法,比如内点法、动态规划等。
大M法是一种针对线性规划问题的算法,它可以将不等式约束转化为等式约束,从而使问题更容易求解。
大M法是一种通用方法,可以用于解决任何线性规划问题,不论其约束条件是等式还是不等式形式。
《数据模型与决策》复习试题和参考题答案
《数据模型与决策》复习题及参考答案第一章绪言一、填空题1.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题,经营活动。
2.运筹学的核心是运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案,为决策者提供科学决策的依据。
3.模型是一件实际事物或现实情况的代表或抽象。
4、通常对问题中变量值的限制称为约束条件,它可以表示成一个等式或不等式的集合。
5.运筹学研究和解决问题的基础是最优化技术,并强调系统整体优化功能。
运筹学研究和解决问题的效果具有连续性。
6.运筹学用系统的观点研究功能之间的关系。
7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。
8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于_计算机的应用和发展。
9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。
10.用运筹学分析与解决问题,是一个科学决策的过程。
11.运筹学的主要目的在于求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案。
12.运筹学中所使用的模型是数学模型。
用运筹学解决问题的核心是建立数学模型,并对模型求解。
13用运筹学解决问题时,要分析,定议待决策的问题。
14.运筹学的系统特征之一是用系统的观点研究功能关系。
15.数学模型中,“s·t”表示约束。
16.建立数学模型时,需要回答的问题有性能的客观量度,可控制因素,不可控因素。
17.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及经营活动。
二、单选题1.建立数学模型时,考虑可以由决策者控制的因素是( A )A.销售数量 B.销售价格 C.顾客的需求 D.竞争价格2.我们可以通过( C )来验证模型最优解。
A.观察 B.应用 C.实验 D.调查3.建立运筹学模型的过程不包括( A )阶段。
A.观察环境 B.数据分析 C.模型设计 D.模型实施4.建立模型的一个基本理由是去揭晓那些重要的或有关的( B )A数量 B变量 C 约束条件 D 目标函数5.模型中要求变量取值( D )A可正 B可负 C非正 D非负6.运筹学研究和解决问题的效果具有( A )A 连续性B 整体性C 阶段性D 再生性7.运筹学运用数学方法分析与解决问题,以达到系统的最优目标。
《管理运筹学》填空题集锦
1.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题,经营活动。
2.运筹学的核心主要是运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案,为决策者提供科学决策的依据.3.模型是一件实际事物或现实情况的代表或抽象.4通常对问题中变量值的限制称为约束条件,它可以表示成一个等式或不等式的集合。
5.运筹学研究和解决问题的基础是最优化技术,并强调系统整体优化功能。
运筹学研究和解决问题的效果具有连续性.6.运筹学用系统的观点研究功能之间的关系。
7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。
8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于_计算机的应用和发展。
9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。
10.用运筹学分析与解决问题,是一个科学决策的过程.11.运筹学的主要目的在于求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案。
12.运筹学中所使用的模型是数学模型。
用运筹学解决问题的核心是建立数学模型,并对模型求解.13用运筹学解决问题时,要分析,定议待决策的问题。
14.运筹学的系统特征之一是用系统的观点研究功能关系。
15。
数学模型中,“s·t"表示约束。
16.建立数学模型时,需要回答的问题有性能的客观量度,可控制因素,不可控因素.17.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及经营活动。
18. 1940年8月,英国管理部门成立了一个跨学科的11人的运筹学小组,该小组简称为OR。
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。
运筹学练习题
运筹学练习题一填空题1.决策的基本原则有可行性原则、集团决策原则、信息准全原则、最优化原则、系统原则。
2. 线性规划问题有5个变量,4个约束方程,则基可行解中非零分量数目至多有4 个,至多有5 个基可行解。
3.Dijkstra法适用于赋权有向图,其中要求弧上的权非负,在一个网络流中,知道了一个截集的最小截量为100,则网络最大流为等于(填大于、等于、小于)100.4. 用对偶单纯型法求解极小值线性规划问题时,得到了检验数为λ=---则对偶问题的最优解为入=(2,1/2,1/4,0,0),(1/2,2,4,0,0),假若此原问题为无界解,则其对偶问题不存在可行解(存在或不存在)。
5.在存储问题中,常有的费用有存储费、订货费、生产费及缺货费,货物损坏变质支出的费用属于存储费,采购人员的差旅费属于订货费。
6. 现有一求最大值的线性规划问题,有m个等式约束,n个小于0的变量,则对偶问题有m 个自由变量,有n 个≤0 形式的约束(填不等号或等号)。
7. 在一个求最小值得运输问题中,有4个销售地,5个生产地,则系数矩阵中有8 个基变量,在非基变量对应的检验数中有9个大于0,而x1, x2,x3的检验数为-2,-2,-3,则变为基变量的是x3 。
8. 在用图论解决问题时,常用点表示研究的对象,对象之间的关系用线表示9.运输问题中,当总供应量小于总需求量时,求解时需虚设一个供应(生产)点,此点的供应量(或需求量)应为总需求量-总供应量。
10.线性规划中,任何基对应的决策变量称为基变量。
整数规划不一定是 (是或不是)线性规划。
11.在资源受限制时,时间与资源优化的方法之一,是先将有限的资源从非关键活动调往关键活动,以便均衡地使用资源第1页共11页12.用闭合回路法寻求改进运输方案时,首先应对每一空格求出检验数和调整量。
13.在单纯形法的计算过程中,如果所有的检验数小于等于零,并且存在某个非基变量的检验数小于零,则可以判定线性规划问题存在无穷多最优解。
运用大M法计算线性规划的最大值
%运用大M法计算线性规划的最大值,计算之前先化成标准型,其中z中存放线性规划的最大值%x中用于存放解,c为价值列向量,b为资源列向量function [z,x]=DM2(A,c,b)M=10000;k=1;flag=1;%设M为1000000,flag用于表示解的类型[m,n]=size(A);%计算系数矩阵的行数和列数c1=-M*ones(1,m);c=[c;c1'];%计算此时的CjE=eye(m);A=[A,E];%初始单纯形表B=n+1:n+m;%B中存基变量的下标CB=c1;%CB存放基变量前的系数sigma=c';for i=1:msigma=sigma+M*A(i,:);%计算初始单纯形表中的检验数sigmaendD=find(sigma>0);le=length(D);%循环的判断条件当存在sigma<=0时循环终止while leMax=max(sigma);for i=1:n+m %寻找换入变量if Max==sigma(i)k=i; %k中用于存放换入变量的下标endendj=1;for i=1:m %寻找换出变量if A(i,k)>0theta(j)=b(i)/A(i,k); %计算theta的值j=j+1;else theta(j)=inf; %当A(i,k)<=0时theta取无穷大j=j+1;endendQ=min(theta);for i=1:mif theta(i)==Ql=i; %l中用于存放换出变量的下标endendB(l)=k; %更新基变量CB(l)=c(k); %更新基变量前的系数%更新单纯形表b(l)=b(l)/A(l,k);A(l,:)=A(l,:)/A(l,k);for i=1:mif i~=lb(i)=b(i)-b(l)*A(i,k);A(i,:)=A(i,:)-A(l,:)*A(i,k);endend%更新单纯形表完毕sigma=c';for i=1:mif c(B(i))~=0sigma=sigma-c(B(i))*A(i,:); %重新计算检验数sigma endendD=find(sigma>0); %判断sigma中是否有大于0的数le=length(D);if le %判断是否为无界解for i=1:n+mif sigma(i)>0 %对任一sigma>0有pj<=0则为无界解if A(:,i)<=0flag=0; %flag=0表示线性规划有无界解endendendendif flag==0 %如果flag=0则跳出循环break;endend %循环到此终止sigma1=sigma;for i=1:m %判断某非基变量检验数为0则有无穷多最优解sigma1(B(i))=1;endfor i=1:n+mif sigma1(i)==0flag=-1;endendfor i=n+1:n+m %判断线性规划是否无可行解for j=1:mif B(j)==i %检验基变量中是否有非0的人工变量flag=2;endendendif flag==2 %flag=2则表明线性规划无可行解disp('无可行解');z={};x={};endif flag==0 %flag=0则表明线性规划有无界解input('无界解');z={};x={};endif flag==-1 %flag=-1则表明线性规划有无穷多最优解disp('无穷多最优解');disp('一个最优解是'); %输出一个最优解z=CB*b;x=zeros(1,n);for i=1:mx(B(i))=b(i);endendif flag==1 %flag=1则表明线性规划有最优解disp('有唯一最优解');z=CB*b;x=zeros(1,n);for i=1:mx(B(i))=b(i);endend。
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%运用大M法计算线性规划的最大值,计算之前先化成标准型,其中z中存放线性规划的最大值
%x中用于存放解,c为价值列向量,b为资源列向量
function [z,x]=DM2(A,c,b)
M=10000;k=1;flag=1;%设M为1000000,flag用于表示解的类型
[m,n]=size(A);%计算系数矩阵的行数和列数
c1=-M*ones(1,m);
c=[c;c1'];%计算此时的Cj
E=eye(m);
A=[A,E];%初始单纯形表
B=n+1:n+m;%B中存基变量的下标
CB=c1;%CB存放基变量前的系数
sigma=c';
for i=1:m
sigma=sigma+M*A(i,:);%计算初始单纯形表中的检验数sigma
end
D=find(sigma>0);
le=length(D);%循环的判断条件当存在sigma<=0时循环终止
while le
Max=max(sigma);
for i=1:n+m %寻找换入变量
if Max==sigma(i)
k=i; %k中用于存放换入变量的下标
end
end
j=1;
for i=1:m %寻找换出变量
if A(i,k)>0
theta(j)=b(i)/A(i,k); %计算theta的值
j=j+1;
else theta(j)=inf; %当A(i,k)<=0时theta取无穷大
j=j+1;
end
end
Q=min(theta);
for i=1:m
if theta(i)==Q
l=i; %l中用于存放换出变量的下标
end
end
B(l)=k; %更新基变量
CB(l)=c(k); %更新基变量前的系数
%更新单纯形表
b(l)=b(l)/A(l,k);
A(l,:)=A(l,:)/A(l,k);
for i=1:m
if i~=l
b(i)=b(i)-b(l)*A(i,k);
A(i,:)=A(i,:)-A(l,:)*A(i,k);
end
end
%更新单纯形表完毕
sigma=c';
for i=1:m
if c(B(i))~=0
sigma=sigma-c(B(i))*A(i,:); %重新计算检验数sigma end
end
D=find(sigma>0); %判断sigma中是否有大于0的数
le=length(D);
if le %判断是否为无界解
for i=1:n+m
if sigma(i)>0 %对任一sigma>0有pj<=0则为无界解
if A(:,i)<=0
flag=0; %flag=0表示线性规划有无界解
end
end
end
end
if flag==0 %如果flag=0则跳出循环
break;
end
end %循环到此终止
sigma1=sigma;
for i=1:m %判断某非基变量检验数为0则有无穷多最优解sigma1(B(i))=1;
end
for i=1:n+m
if sigma1(i)==0
flag=-1;
end
end
for i=n+1:n+m %判断线性规划是否无可行解
for j=1:m
if B(j)==i %检验基变量中是否有非0的人工变量
flag=2;
end
end
end
if flag==2 %flag=2则表明线性规划无可行解disp('无可行解');
z={};x={};
end
if flag==0 %flag=0则表明线性规划有无界解input('无界解');
z={};x={};
end
if flag==-1 %flag=-1则表明线性规划有无穷多最优解disp('无穷多最优解');
disp('一个最优解是'); %输出一个最优解
z=CB*b;
x=zeros(1,n);
for i=1:m
x(B(i))=b(i);
end
end
if flag==1 %flag=1则表明线性规划有最优解disp('有唯一最优解');
z=CB*b;
x=zeros(1,n);
for i=1:m
x(B(i))=b(i);
end
end。