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运筹学 数据模型与决策教材习题答案

教材习题答案1.2 工厂每月生产A 、B 、C 三种产品 ,单件产品的原材料消耗量、设备台时的消耗量、资源限量及单件产品利润如表1-22所示.和130.试建立该问题的数学模型,使每月利润最大.【解】设x 1、x 2、x 3分别为产品A 、B 、C 的产量,则数学模型为123123123123123max 1014121.5 1.2425003 1.6 1.21400150250260310120130,,0Z x x x x x x x x x x x x x x x =++++≤⎧⎪++≤⎪⎪≤≤⎪⎨≤≤⎪⎪≤≤⎪≥⎪⎩ 1.3 建筑公司需要用6m 长的塑钢材料制作A 、B 两种型号的窗架.两种窗架所需材料规格及数量如表1-23所示:【解】 设x j (j =1,2,…,14)为第j 种方案使用原材料的根数,则 (1)用料最少数学模型为14112342567891036891112132347910121314min 2300322450232400232346000,1,2,,14jj j Z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x j ==⎧+++≥⎪++++++≥⎪⎪++++++≥⎨⎪++++++++≥⎪⎪≥=⎩∑ 用单纯形法求解得到两个基本最优解X (1)=( 50 ,200 ,0 ,0,84 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=534 X (2)=( 0 ,200 ,100 ,0,84 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,150 ,0 ,0 );Z=534 (2)余料最少数学模型为134131412342567891036891112132347910121314min 0.60.30.70.40.82300322450232400232346000,1,2,,14j Z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x j =+++++⎧+++≥⎪++++++≥⎪⎪++++++≥⎨⎪++++++++≥⎪⎪≥=⎩ 用单纯形法求解得到两个基本最优解X (1)=( 0 ,300 ,0 ,0,50 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=0,用料550根 X (2)=( 0 ,450 ,0 ,0,0 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=0,用料650根 显然用料最少的方案最优。

1.7 图解下列线性规划并指出解的形式:(1) 12121212max 2131,0Z x x x x x x x x =-++≥⎧⎪-≥-⎨⎪≥⎩【解】最优解X =(1/2,1/2);最优值Z=-1/2(2)12 121212min3 22 23120,0Z x xx xx xx x=---≥-⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩【解】最优解X=(3/4,7/2);最优值Z=-45/4(3)12 1212121212min32211410 2731,0Z x x x xx xx xx xx x=-++≤⎧⎪-+≤⎪⎪-≤⎨⎪-≤⎪⎪≥⎩【解】最优解X=(4,1);最优值Z=-10(4)12 1212112max38122 23,0Z x x x xx xxx x=++≤⎧⎪+≤⎪⎨≤⎪⎪≥⎩【解】最优解X=(3/2,1/4);最优值Z=7/4(5) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≥≥-+=0,6322min 21212121x x x x x x x x Z 【解】最优解X =(3,0);最优值Z=3(6) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤≥≥-+=0,6322max 21212121x x x x x x x x Z【解】无界解。

(7)12121212min 25262,0Z x x x x x x x x =-+≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩【解】无可行解。

(8)12 1211212max 2.52 280.5 1.5210,0Z x x x xxx xx x=++≤⎧⎪≤⎪⎨+≤⎪⎪≥⎩【解】最优解X=(2,4);最优值Z=13习题三3.1设⎩⎨⎧=项目,不投资项目投资j j x j 0,112345123451234512345max 30402015305457830795625826293001,1,,5j Z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x j =++++++++≤⎧⎪++++≤⎪⎨++++≤⎪⎪=⎩=或最优解X =(1,1,1,0,1),Z=110万元。

3.2设x j 为投资第j 个点的状态,x j =1或0,j =1,2,…,1212312123111244771212115588max 40050045040090012001000850100090002,3,1,2,3,4101,,12j j j j j j j j j j j j jZ x x x x x x x x x x x x x x x x j =======++++⎧+++++≤⎪⎪≥≤≥≤≥≤⎨⎪⎪==⎩∑∑∑∑∑∑或, 最优解:x1=x5=x12=0,其余xj=1,总收益Z=3870万元,实际完成投资额8920万元。

3.3设x j 为装载第j 件货物的状态,x j =1表示装载第j 件货物,x j =0表示不装载第j 件货物,有⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=≤+≤-≤+++++≤++++++++++=10105626547320274356376485max 2154654321654321654321或j x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Z习题十10.1某企业每月甲零件的生产量为800件,该零件月需求量为500件,每次准备成本50元,每件月存储费为10元,缺货费8元,求最优生产批量及生产周期。

【解】模型1。

D=500,P=800,H =10,A =50,B =8*173.21Q ==*173.21*0.346()500Q t D ===月最优订货批量约为173件,约11天订货一次。

10.2某产品月需要量为500件,若要订货,可以以每天50件的速率供应。

存储费为5元/(月·件),订货手续费为100元,求最优订货批量及订货周期。

【解】模型2。

D=500,P=30×50=1500,H =5,A =100*173.21()Q ===件*173.21*0.346(500Q t D ===月) 最优订货批量约为173件,约11天订货一次。

10.3某公司预计年销售计算机2000台,每次订货费为500元,存储费为32元/(年·台),缺货费为100元/年·台。

试求:(1)提前期为零时的最优订货批量及最大缺货量;(2)提前期为10天时的订货点及最大存储量。

【解】模型3。

D=2000,A=500,H=32,B=100, L=0.0274(年)287()Q =台69()S =≈台1218()Q ==≈台R =LD -S =0.0274×2000-69=55-69=-14(件)(1)最优订货批量为287台,最大缺货量为69台;(2)再订货点为-14台,最大存储量为218台。

10.4某化工厂每年需要甘油100吨,订货的固定成本为100元,甘油单价为7800元/吨,每吨年保管费为32元,求:(1)最优订货批量;(2)年订货次数;(3)总成本。

【解】模型4。

D=100,A=100,H=32,C=780025()/4()7800100780800()Q n D Q f CD =====⨯=件次元则(1)最优订货批量为25件;(2)年订货4次;(3)总成本为780800元。

10.5工厂每月需要甲零件3000件,每件零件120元,月存储费率为1.5%,每批订货费为150元,求经济订货批量及订货周期。

【解】模型4。

D=3000,A=150,H=120×0.015=1.8,C=120707()/0.24()1203000361272.79()Q t Q D f CD ====⨯=件月元则经济订货批量为707件,订货周期为0.24月。

10.15 商店拟定在第二、三季度采购一批空调。

预计销售量的概率见表10.16。

表10.16需求量x i(百台) 0 1 2 3 4 5 概率 p i0.010.150.250.300.200.09已知每销售100台空调可获利润1000元,如果当年未售完,就要转到下一年度销售,每一百台的存储费为450元,问商店应采购多少台空调最佳。

【解】P -C =1000,H=450,B=0,C -S=0,C o =C -S +H =450,C u =P -C +B =100010000.6891450u u o C SL C C ===+30.010.150.250.30.71ii p==+++=∑商店最佳订货量为300台。

10.16 由于电脑不但价格变化快而且更新快,某电脑商尽量缩短订货周期,计划10天订货一次。

某周期内每台电脑可获得进价15%的利润,如果这期没有售完,则他只能按进价的90%出售并且可以售完。

到了下一期电脑商发现一种新产品上市了,价格上涨了10%,他的利润率只有10%,,如果没有售完,则他可以按进价的95%出售并且可以售完。

假设市场需求量的概率不变。

问电脑商的订货量是否发生变化,为什么。

【解】(1)设初期价格为C ,C u =0.15C ,C O =0.1C ,则10.6uu oC SL C C ==+(2)设单价为C ,C u =0.1×1.1C ,C O =0.05×1.1C ,则20.666uu oC SL C C ==+因为SL 2>SL 1,所以应增加订货量。

习题十一11.1 某地方书店希望订购最新出版的图书.根据以往经验,新书的销售量可能为50,100,150或200本.假定每本新书的订购价为4元,销售价为6元,剩书的处理价为每本2元.要求:(1)建立损益矩阵;(2)分别用悲观法、乐观法及等可能法决策该书店应订购的新书数字 ;(3)建立后悔矩阵,并用后悔值法决定书店应订购的新书数.(4)书店据以往统计资料新书销售量的规律见表11-13,分别用期望值法和后悔值法决定订购数量;(5)如某市场调查部门能帮助书店调查销售量的确切数字,该书店愿意付出多大的调查费用。

表11-13(21423(3)后悔矩阵如表11.1-2所示。

23(4)按期望值法和后悔值法决策,书店订购新书的数量都是100本。

(5)如书店能知道确切销售数字,则可能获取的利润为()iiix p x ∑,书店没有调查费用时的利润为:50×0.2+100×0.4+150×0.3+200×0.1=115元,则书店愿意付出的最大的调查费用为()115iiix p x -∑11.2某非确定型决策问题的决策矩阵如表11-14所示:表11-14(1应的最优方案.(2)若表11-14中的数字为成本,问对应于上述决策准则所选择的方案有何变化? 【解】(1)悲观主义准则:S 3 ; 乐观主义准则:S 3 ; Lapalace 准则:S 3 ;Savage 准则:S 1 ;折衷主义准则:S 3。

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