管理运筹学作业姓名:学号:班级:第一题(P34/1)解:(1)最优解即最优产品组合为生产Ⅰ产品每天150单位,生产Ⅱ产品每天70单位;最大目标函数值即最大利润为103000元。
(2)车间1、3的加工工时数已使用完,车间1的松弛变量即没用完的加工工时数为0,车间3的松弛变量即没用完的加工工时数为0.车间2、4的加工工时数还没用完,车间2的松弛变量即没用完的加工工时数为330,车间4的松弛变量即没用完的加工工时数为15.(3)车间1、2、3、4的对偶四个车间的加工工时的对偶价格各为50、0、200、0;其中,车间1的对偶价格为50,即增加了车间1的的一个加工工时就可使总利润增加50元;车间2还有330个加工工时没有使用,对偶价格对应为0,即增加车间2的一个加工工时不会使总利润有所增加;车间3的对偶价格为200,即增加了车间3的的一个加工工时就可使总利润增加200元;车间4还有15个加工工时没有使用,对偶价格对应为0,即增加车间4的一个加工工时不会使总利润有所增加。
(4)如果在这四个车间中选择一个车间进行加班生产,我会选择车间3,因为增加了车间3的的一个加工工时就可使总利润增加200元,利润最大,而车间1为50元,车间2、4均为0元。
(5)目标函数中x1的系数c1,即每单位产品Ⅰ的利润值,在400≤ c1≤+∞范围内变化时,最优产品的组合不变.(6)目标函数中x2的系数c2,即每单位产品Ⅱ的利润值,从400元提高为490元时,最优产品组合不变,因为当0≤ c2≤500范围内变化时,最优产品的组合均不变,而490<500,因此最优产品组合不变。
(7)当车间1的加工工时在200-440范围内时,其对偶价格均为50;当车间2的加工工时在210到+∞的范围内时,其对偶价格均为0;当车间3的加工工时在300-460范围内时,其对偶价格均为200;同样,当车间4的加工工时在285到+∞的范围内时,其对偶价格均为0.(8)第1车间的加工工时数从300增加到400时,总利润为能增加100*50=5000元,因为车间1的加工工时范围为200-440之间时,其对偶价格50不变。
这时最优产品的组合没有变化。
(9)第3车间的加工工时数从440增加到480,而车间3的加工工时在300-460范围内时,其对偶价格均为200;若加工工时480超出以上范围,其对偶价格发生改变,且原来的解也不是最优解了,此时我们就不能从图3-5中求得总利润增加的数量。
(10)允许减小量=现在值-下限=500-400=100允许增加量=上限-现在值=500-400=100允许减小百分比=减小量/允许减小量=(500-475)/100=25%允许增加百分比=增加量/允许增加量=(450-400)/100=50%百分比之和=25%+50%=75%<100%,根据百分之一百法则,百分比之和不超过100%,则最优解(即最优产品组合)不改变。
(11)百分比之和=(350-300)/(440-300)+(440-380)/(440-300)=50/140+60/140=11/14=79%,根据百分之一百法则,百分比之和不超过100%,则对偶价格不发生变化。
最大利润=103000+50*50-60*200=103000+2500-12000=93500元第二题:(P57/2)解:(1)临时工的工作时间为4小时,正式工的工作时间也是4小时,则第五个小时需要新招人员,临时工只要招用,无论工作多长时间,都按照4小时给予工资。
每位临时工招用以后,就需要支付16元工资。
从上午11时到晚上10时共计11个班次,则设Xi(i=1,2,…,11)个班次招用的临时工数量,如下为最小成本:minf=16(X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11)两位正式工一个在11-15点上班,在15-16点休息,然后在16-20点上班。
另外一个在13-17点上班,在17-18点休息,18-22点上班。
则各项约束条件如下:X1+1>=9X1+X2+1>=9X1+X2+X3+2>=9X1+X2+X3+X4+2>=3X2+X3+X4+X5+1>=3X3+X4+X5+X6+2>=3X4+X5+X6+X7+2>=6X5+X6+X7+X8+1>=12X6+X7+X8+X9+2>=12X7+X8+X9+X10+1>=7X8+X9+X10+X11+1>=7Xi>=0(i=1,2, (11)运用计算机解题,结果输出如下;**********************最优解如下*************************目标函数最优值为: 320变量最优解相差值------- -------- --------x1 8 0x2 0 0x3 1 0x4 0 0x5 1 0x6 4 0x7 0 0x8 6 0x9 0 0x10 0 1x11 0 1目标函数最优值为: 320这时候临时工的安排为:变量班次临时工班次时间------- -------- --------x1 8 11:00-12:00x2 0 12:00-13:00x3 1 13:00-14:00x4 0 14:00-15:00x5 1 15:00-16:00x6 4 16:00-17:00x7 0 17:00-18:00x8 6 18:00-19:00x9 0 19:00-20:00x10 0 20:00-21:00x11 0 21:00-22:00(2)付出工资总额为:Minf=16(X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11)=16(8+0+1+0+1+4+0+6+0+0+0)=320元共需要安排20个临时工班次。
说明如下:根据计算机输出结果如下:**********************最优解如下*************************目标函数最优值为: 320变量最优解相差值班次------- -------- --------x1 8 0 11:00x2 0 0 12:00x3 1 0 13:00x4 0 0 14:00x5 1 0 15:00x6 4 0 16:00x7 0 0 17:00x8 6 0 18:00x9 0 0 19:00x10 0 1 20:00x11 0 1 21:00约束松弛/剩余变量对偶价格------- ------------- --------1 0 -1 82 0 0 03 2 0 14 8 0 05 0 -1 16 5 0 47 1 0 08 0 0 69 0 -1 010 0 0 011 0 0 0从输出结果看出:在11:00-12:00安排8个临时工的班次在14:00-15:00的剩余变量为8,因为临时工的工作时间为4小时,而实际工作仅需要3小时。
在13:00-14:00招用的临时工,剩余变量为2,在16:00-17:00招用的临时工,剩余变量为5。
都是因为实际工作要求达不到4小时。
这部分费用为4小时工作时长不合理多支出的成本。
因此建议安排3小时工作时长的临时工,可以是成本更小。
(3)根据题意,在满足工作需要的条件下,可以安排3小时或者4小时的临时工,工资仍然为4元/小时。
则这时候确定安排为4小时的临时工工资为16元,安排为3小时的为12元,设每个班次安排的4小时临时工为Xi,3小时临时工为Yi,(i=1,2,…,11),则成本最小:Minf=16(X1+X2+…+X11)+12(Y1+Y2+…+Y11)列出约束条件如下;X1+Y1+1>=9X1+X2+Y1+Y2+1>=9X1+X2+X3+Y1+Y2+Y3+2>=9X1+X2+X3+X4+ Y2+Y3+ Y4+2>=3X2+X3+X4+X5+ Y3+Y4+Y5+1>=3X3+X4+X5+X6+ Y4+Y5+Y6+2>=3X4+X5+X6+X7+ Y5+Y6+Y7+1>=6X5+X6+X7+X8+ Y6+Y7+Y8+2>=12X6+X7+X8+X9+ Y7+Y8+Y9+2>=12X7+X8+X9+X10+ Y8+Y9+Y10+1>=7X8+X9+X10+X11+Y9+Y10+X11+1>=7Xi>=0, Yi>=0 (i=1,2, (11)计算机输出结果为:目标函数最优值为: 264变量最优解相差值------- -------- --------x1 0 4x2 0 4x3 0 4x4 0 4x5 0 0x6 0 4x7 0 4x8 6 0x9 0 4x10 0 12x11 0 12x12 8 0x13 0 8x14 1 0x15 0 0x16 1 0x17 0 8x18 4 0x19 0 0x20 0 0x21 0 8x22 0 8目标函数最优解为264元,即最小成本为264元,比(1)节省56元。
需要安排20个班次。
即:4小时临时工安排6个班次:X8=6;3小时临时工14个班次:Y1(X12)=8,Y3(X14)=1,Y5(X16)=1,Y7(X18)=4。
第三题:(P153/1)解:我们知道1分厂、2分厂、3分厂三个厂的总产量为300+400+500=1200箱甲、乙、丙、丁四个地方的总销量为400+250+350+200=1200箱,总产量等于总销量,此问题为产销平衡问题。
把1分厂、、2分厂、3分厂的产量全部分配给甲、乙、丙、丁四个地方,刚好满足四个销地的需要。
设Xij表示从分厂i调运到场地j的运输量(i=1,2,3;j=1,2,3,4),将安排的运输量列入下满足产地产量的约束条件为:X11+X12+X13+X14=300X21+X22+X23+X24=400X31+X32+X33+X34=500满足销地销量的约束条件为:X11+X21+X31=400X12+X22+X32=250X13+X23+X33=350X14+X24+X34=200使运费最小,即minF=21X11+17X12+23X13+25X14+10X21+15X22+30X23+19X24+23X31+21X32+20X33+22X24 所以此运输问题的线性规划的模型如下:minF=21X11+17X12+23X13+25X14+10X21+15X22+30X23+19X24+23X31+21X32+20X33+22X24约束条件:X11+X12+X13+X14=300X21+X22+X23+X24=400X31+X32+X33+X34=500X11+X21+X31=400X12+X22+X32=250X13+X23+X33=350X14+X24+X34=200Xij≥0(i=1,2,3;j=1,2,3,4)最优解如下********************************************发起点至销点此运输问题的成本或收益为: 19800此问题的另外的解如下:此运输问题的成本或收益为: 19800(2)如果 2 分厂产量提高到 600,则为产销不平衡问题,产量大于销量我们建立遐想的销地A,A的销量需求为200箱,以为不需要运费则对应的C15=0,C25=0,C35 =0.即下表所示:最优解如下********************************************此运输问题的成本或收益为: 19050注释:总供应量多出总需求量 200第 1 个产地剩余 50第 3 个产地剩余 150(3)销地甲的需求提高到550,也变为产销不平衡问题,销量大于产量我们建立遐想的4厂地,4厂地的产量为150箱,以为不需要运费则对应的C41=0,C42=0,C43=0,最优解如下********************************************此运输问题的成本或收益为: 19600注释:总需求量多出总供应量 150第 1 个销地未被满足,缺少 100第 4 个销地未被满足,缺少 50第四题:(P181/5)解:设 Xij 为从 Di 地运往 Ri 地的运输量,i=1,2,3,4,j=1,2,3 分别代表从北京、上海、广州、武汉运往华北、华中、华南的货物件数,并规定Yi=1,当地被选设库房;Yi=0,当地不被选设库房。