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《运筹学》-期末考试-试卷A-答案(1)

《运筹学》试题样卷(一)一、判断题(共计10分,每小题1分,对的打√,错的打X )1. 无孤立点的图一定是连通图。

2. 对于线性规划的原问题和其对偶问题,若其中一个有最优解, 另一个也一定有最优解。

3. 如果一个线性规划问题有可行解,那么它必有最优解。

4.对偶问题的对偶问题一定是原问题。

5.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>jσ对应的变量都可以被选作换入变量。

6.若线性规划的原问题有无穷多个最优解时,其对偶问题也有无穷 多个最优解。

7. 度为0的点称为悬挂点。

8. 表上作业法实质上就是求解运输问题的单纯形法。

9. 一个图G 是树的充分必要条件是边数最少的无孤立点的图。

10. 任何线性规划问题都存在且有唯一的对偶问题。

二、建立下面问题的线性规划模型(8分)某农场有100公顷土地及15000元资金可用于发展生产。

农场劳动力情况为秋冬季3500人日;春夏季4000人日。

如劳动力本身用不了时可外出打工,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下表所示:试决定该农场的经营方案,使年净收入为最大。

三、已知下表为求解某目标函数为极大化线性规划问题的最终单纯形表,表中54,x x 为(1)写出原线性规划问题;(4分) (2)写出原问题的对偶问题;(3分)(3)直接由上表写出对偶问题的最优解。

(1分) 四、用单纯形法解下列线性规划问题(16分)3212max x x x Z +-=s. t. 3 x 1 + x 2 + x 3 ≤ 60 x 1- x 2 +2 x 3 ≤ 10 x 1+ x 2- x 3 ≤ 20x 1, x 2 , x 3 ≥0五、求解下面运输问题。

(18分)某公司从三个产地A 1、A 2、A 3 将物品运往四个销地B 1、B 2、B 3、B 4,各产地的产量、各销地的销量和各产地运往各销地每件物品的运费如表所示: 问:应如何调运,可使得总运输费最小?六、灵敏度分析(共8分)线性规划max z = 10x 1 + 6x 2 + 4x 3s.t. x 1 + x 2 + x 3 ≤ 10010x 1 +4 x 2 + 5 x 3 ≤ 600 2x 1 +2 x 2 + 6 x 3 ≤ 300x 1 , x 2 , x 3 ≥ 0(1)C 1在何范围内变化,最优计划不变?(4分) (2)b 1在什么范围内变化,最优基不变?(4分)七、试建立一个动态规划模型。

(共8分)某工厂购进100台机器,准备生产 p1 , p2 两种产品。

若生产产品 p1 ,每台机器每年可收入45万元,损坏率为65%;若生产产品 p2 ,每台机器 每年可收入35万元,损坏率为35%;估计三年后将有新 的机器出现,旧的机器将全部淘汰。

试问每年应如何安排生产,使在三年内收入最多?八、求解对策问题。

(共10分)某种子商店希望订购一批种子。

据已往经验,种子的销售量可能为500,1000,1500或2000公斤。

假定每公斤种子的订购价为6元,销售价为9元,剩余种子的处理价为每公斤3元。

要求:(1)建立损益矩阵;(3分)(2)用悲观法决定该商店应订购的种子数。

(2分)(3)建立后悔矩阵,并用后悔值法决定商店应订购的种子数。

(5分)九、求下列网络计划图的各时间参数并找出关键问题和关键路径。

(8分)十、用标号法求V 1 到 V 6 的最短路。

(6分)运筹学样卷(一)答案一、 判断题。

共计10分,每小题1分二、建线性规划模型。

共计8分(酌情扣分)解:用321,,x x x 分别表示大豆、玉米、麦子的种植公顷数;54,x x 分别表示奶牛和鸡的饲养数;76,x x 分别表示秋冬季和春夏季的劳动力(人日)数,则有7654321252020900460041003000max x x x x x x x Z ++++++=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=≥≤≤≤+++++≤+++++≤+≤+++)7,,2,1(0)(1500)(200)(40003.0504017550)(35006.010*******)(150003400)(1005.154754321654321544321Λj x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x j鸡舍限制牛栏限制劳动力限制劳动力限制资金限制土地限制三、对偶问题。

共计8分 解:(1)原线性规划问题:3211026max x x x z +-=⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≤+0,103522132122x x x x x x x ;……4分(2)原问题的对偶规划问题为:21105min y y w +=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥+-≥-≥0,1022632121212y y y y y y y ; ……3分(3)对偶规划问题的最优解为:)2,4(=*Y T 。

……1分四、单纯形表求解线性规划。

共计16分 解:引入松弛变量x 4、 x 5、 x 6,标准化得,3212max x x x Z +-=s. t. 3 x 1 + x 2 + x 3+ x 4=60x 1- x 2 +2 x 3 + x 5 = 10 x 1+ x 2- x 3 + x 6 = 0x 1, x 2 , x 3, x 4、 x 5、 x 6,≥0……………3分建初始单纯形表,进行迭代运算: ……………………… …9分由最优单纯形表可知,原线性规划的最优解为: ( 15 , 5 , 0 )T…2分最优值为: z*=25。

………2分五、求解运输问题。

共计18分 解:(1)最小元素法:(也可以用其他方法,酌情给分) 设x ij 为由A i 运往B j 的运量(i=1,2,3; j=1,2,3,4), 列表如下:3分 所以,基本的初始可行解为:x 14 =25; x 22=20 ; x 24 =5 ;X 31 =15; x 33 =30; x 34=5其余的x ij=0。

…………3分(2)求最优调运方案:1会求检验数,检验解的最优性:σ11=2;σ12=2;σ13=3;σ21=1;σ23=5;σ32= - 1…………3分2会求调整量进行调整:=5 …………2分…3分3再次检验 …………2分4能够写出正确结论解为:x 14=25 ; x 22 =15 ; x 24 =10 x 31 =15, x 32 =5 x 33=30其余的x ij=0。

……1分最少运费为: 535 ………1分。

六、灵敏度分析。

共计8分 (1)(4分)(2)(4分)10401=∆≤-b七、建动态规划模型。

共计8分解:(1)设阶段变量k 表示年度,因此,阶段总数n =3。

(2)状态变量sk 表示第k 年度初拥有的完好机床台数, 同时也是第 k –1 年度末时的完好机床数量。

(3)决策变量uk ,表示第k 年度中分配于生产产品 p 1 的机器台数。

于是sk – uk 便为该年度中分配于生产产品 p 1的机器台数. (4) 状态转移方程为(5)允许决策集合,在第 k 段为 (6)目标函数。

设gk (sk ,uk )为第k 年度的产量,则gk (sk ,uk ) = 45uk + 35(sk –uk ) ,因此,目标函数为 (7)条件最优目标函数递推方程。

⎭⎬⎫⎩⎨⎧--≤∆≤⎭⎬⎫⎩⎨⎧--3/23/10min 6/13/2,6/13/8max 1c 155104106,54111=+≤∆+≤-=≤∆≤-c c c ⎭⎬⎫⎩⎨⎧----≤∆≤⎭⎬⎫⎩⎨⎧-∞-2100,3/23/100min 3/53/200,max 1b )(65.035.01k k k k u s u s -+=+}{)(k k k k k s u u s U ≤≤=0∑==3),(ki k k k k u s g R令fk (sk )表示由第k 年的状态sk 出发,采取最优分配方案到第3年度结束这段时间的产品产量,根据最优化原理有以下递推关系: (8).边界条件为八、解决对策问题。

共10分(1)益损矩阵如下表所示:……3分(2)悲观法:A 1 ,订购500公斤。

……2分 (3)后悔矩阵如下表所示:……3分23……2分))((max )(k k U u k k s u s f kk ∈=)]}(65.035.0[)](3545{[1k k k k k k k u s u f u s u -++-++0)(1313=++s f关键问题是:①→②;2→④;④→⑤;④→6;6→⑦关键线路是:评分标准:①能正确给各顶点标号并填表......................4分②正确写出关键问题.............. 2分③正确画出关键线路............. 2分十、用标号法求v 1 到 v 6 的最短路。

(6分)最短路为:v 1,v 2,v 3,v 4,v 5,v 6长度为:12正确标号:4分;正确写出结论:2分。

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