《管理运筹学》第三版案例题解
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管理运筹学第三版习题答案(全)第2章线性规划的图解法1.解: x2 5 `A 1B O 1C 6 x1 (1) 可行域为OABC(2) 等值线为图中虚线部分(3) 由图可知,最优解为B点,最优解:x1=2.解: x2 10.60.1 0 0.1 0.6 1 x1(1) 由图解法可得有唯一解 (2) (3) (4) (5)无可行解无界解无可行解无穷多解121569,x2?。
最优目标函数值:777x1?0.2x2?0.6,函数值为3.6。
36920923(6) 有唯一解,函数值为。
83x2?3x1?3.解:(1). 标准形式:maxf?3x1?2x2?0s1?0s2?0s3 9x1?2x2?s1?303x1?2x2?s2?132x1?2x2?s3?9x1,x2,s1,s2,s3?0(2). 标准形式:minf?4x1?6x2?0s1?0s2 3x1?x2?s1?6x1?2x2?s2?107x1?6x2?4x1,x2,s1,s2?0 (3). 标准形式:'''minf?x1'?2x2?2x2?0s1?0s2'''?3x1?5x2?5x2?s1?70'''2x1'?5x2?5x2?503x?2x?2x?s2?30'''x1',x2,x2,s1,s2?0'1'2''24.解:标准形式:maxz?10x1?5x2?0s1?0s2 3x1?4x2?s1?9 5x1?2x2?s2?8x1,x2,s1,s2?0 松弛变量(0,0)最优解为 x1=1,x2=3/2.3705.解:标准形式:minf?11x1?8x2?0s1?0s2?0s3 10x1?2x2?s1?203x1?3x2?s2?184x1?9x2?s3?36x1,x2,s1,s2,s3?0剩余变量(0.0.13)最优解为 x1=1,x2=5.6.解:(1) 最优解为 x1=3,x2=7. (2) 1?c1?3 (3) 2?c2?6 (4)x1?6x2?4(5) 最优解为 x1=8,x2=0. (6) 不变化。
第 2 章 线性规划的图解法11a.可行域为 OABC 。
b.等值线为图中虚线所示。
12c.由图可知,最优解为 B 点,最优解: x 1 = 769 。
7 2、解:15 x 2 =7, 最优目标函数值:a x 210.60.1O1有唯一解x 1 = 0.2函数值为 3.6x 2 = 0.6b 无可行解c 无界解d 无可行解e 无穷多解1 2 2 1 2f 有唯一解20 x 1 =3 8函数值为 92 33、解:a 标准形式:b 标准形式:c 标准形式:x 2 = 3max fmax f= 3x 1 + 2 x 2 + 0s 1 + 0s 2 + 0s 3 9 x 1 + 2x 2 + s 1 = 303x 1 + 2 x 2 + s 2 = 13 2 x 1 + 2x 2 + s 3 = 9 x 1 , x 2 , s 1 , s 2 , s 3 ≥= −4 x 1 − 6x 3 − 0s 1 − 0s 23x 1 − x 2 − s 1 =6x 1 + 2x 2 + s 2 = 10 7 x 1 − 6 x 2 = 4x 1 , x 2 , s 1 , s 2 ≥max f = −x ' + 2x ' − 2 x ''− 0s − 0s'''− 3x 1 + 5x 2 − 5x 2 + s 1 = 70 2 x ' − 5x ' + 5x '' = 50122' ' ''3x 1 + 2 x 2 − 2x 2 − s 2 = 30'' ''4 、解:x 1 , x 2, x 2, s 1 , s 2 ≥ 0标准形式: max z = 10 x 1 + 5x 2 + 0s 1 + 0s 23x 1 + 4 x 2 + s 1 = 9 5x 1 + 2 x 2 + s 2 = 8 x 1 , x 2 , s 1 , s 2 ≥ 0s 1 = 2, s 2 = 0标准形式: min f = 11x 1 + 8x 2 + 0s 1 + 0s 2 + 0s 310 x 1 + 2x 2 − s 1 = 203x 1 + 3x 2 − s 2 = 18 4 x 1 + 9x 2 − s 3 = 36 x 1 , x 2 , s 1 , s 2 , s 3 ≥ 0s 1 = 0, s 2 = 0, s 3 = 136 、解:b 1 ≤c 1 ≤ 3c 2 ≤ c 2 ≤ 6d x 1 = 6 x 2 = 4e x 1 ∈ [4,8]x 2 = 16 − 2x 1f 变化。
《管理运筹学》习题6解答(复习参考题)1. 某公司从银行获得贷款300万元,现有3个项目A 、B 、C 可供投资,投资不同项目所获收益(单位:十万元)不同,如表1所示。
问:公司如何分配这300万元资金用于以下三个项目,才能使公司总收益最大? 要求:(1)请建立该问题的动态规划模型,要求说明各变量与指标的实际意义。
(2)请用逆序解法求解,并写出最优分配方案的结论。
(1)建立动态规划模型,如下:①将问题按项目个数分为三个阶段,k=1,2,3,分别对应项目A 、B 、C 。
每个阶段决定给项目k 分配一定数量的资金。
②设状态变量 s k 表示第k 阶段初尚未分配的资金数(单位:百万元),也是项目k 到项目3所分配资金的总和。
显然s 1=3, s 4=0。
s 2和s 3的取值可以为0至3之间的任何一个整数。
③设决策变量u k 表示分配给第k 个项目的资金额(单位:百万元)。
显然u k ∈ D k (s k ) ={0,1, …,s k }。
④状态转移方程:s k +1=s k -u k 。
⑤指标函数:阶段指标函数d k (u k )表示从S k 百万元中拿出u k 百万元资金分配给项目k 所能创造的收益(单位:十万元),见表1所示。
最优指标函数f k (s k )表示s k 百万元的资金分配给第k 至第3个项目时所得到的最大总收益(单位:十万元)。
⑥逆序解法的基本方程如下:(2)用逆序解法求解33444()()(){}()k k k k k k k k k 1k 1u D (s )44f s max d s ,u f s ,k 3,2,1f s 0 ++∈⎧=+=⎪⎨⎪=⎩当n=1时,0≤u≤3,s =3-u 本题有两个最优方案:方案一:*1u =0, *2u =2 *1u =1 ***211s =s -u =3-0=3 ***322s =s -u =3-2=1即项目A 、项目B 、项目C 分别分配0、2、1百万元,最大总收益为*1f (3)=14百万元。
运筹学第三版课后习题答案运筹学是一门研究如何在有限资源下做出最优决策的学科。
它涉及到数学、统计学、经济学等多个学科的知识,可以应用于各个领域,如物流管理、生产调度、供应链优化等。
而《运筹学》第三版是一本经典的教材,它系统地介绍了运筹学的基本概念、方法和应用。
本文将针对该教材的课后习题进行解答,帮助读者更好地理解和掌握运筹学的知识。
第一章:线性规划1. 习题1.1:求解线性规划问题的常用方法有哪些?答:求解线性规划问题的常用方法包括单纯形法、对偶理论、整数规划等。
其中,单纯形法是最常用的方法,它通过迭代寻找目标函数值最小(或最大)的解。
2. 习题1.2:什么是线性规划的对偶问题?如何求解线性规划的对偶问题?答:线性规划的对偶问题是指通过原始问题的约束条件构造一个新的问题,该问题的目标是最大化(或最小化)原始问题的目标函数值。
求解线性规划的对偶问题可以使用对偶理论,通过将原始问题转化为对偶问题的等价形式,再利用对偶问题的特性进行求解。
第二章:整数规划1. 习题2.1:什么是整数规划问题?与线性规划问题有何不同?答:整数规划问题是指决策变量的取值必须为整数的线性规划问题。
与线性规划问题相比,整数规划问题的解空间更为有限,求解难度更大。
整数规划问题在实际应用中常常涉及到资源的离散分配、路径选择等问题。
2. 习题2.2:列举几个整数规划问题的应用场景。
答:整数规划问题的应用场景包括生产调度、物流路径优化、设备配置等。
例如,在生产调度中,需要确定每个生产批次的数量和时间,以最大化产能利用率和最小化生产成本。
第三章:动态规划1. 习题3.1:什么是动态规划?它的基本思想是什么?答:动态规划是一种通过将问题划分为多个子问题,并保存子问题的解来求解原问题的方法。
其基本思想是利用子问题的解构建全局最优解,从而避免重复计算和提高求解效率。
2. 习题3.2:动态规划在哪些问题中有应用?答:动态规划在最短路径问题、背包问题、序列比对等问题中有广泛的应用。
《管理运筹学》案例题解案例1:北方化工厂月生产计划安排解:设每月生产产品i (i=1,2,3,4,5)的数量为X i ,价格为P 1i ,Y j 为原材料j 的数量,价格为P 2j ,a ij 为产品i 中原材料j 所需的数量百分比,则:510.6j i ij i Y X a ==∑总成本:TC=∑=1512j j j P Y总销售收入为:511i i i TI X P ==∑目标函数为:MAX TP (总利润)=TI-TC 约束条件为:1030248002151⨯⨯⨯≤∑=j j Y X 1+X 3=0.7∑=51i i XX 2≤0.05∑=51i i XX 3+X 4≤X 1 Y 3≤4000 X i ≥0,i=1,2,3,4,5 应用计算工具求解得到: X 1=19639.94kg X 2=0kg X 3=7855.97kg X 4=11783.96kg X 5=0kg最优解为:348286.39元案例2:石华建设监理工程师配置问题解:设X i 表示工地i 在标准施工期需要配备的监理工程师,Y j 表示工地j 在高峰施工期需要配备的监理工程师。
约束条件为: X 1≥5 X 2≥4 X 3≥4 X 4≥3 X 5≥3 X 6≥2 X 7≥2 Y 1+Y 2≥14 Y 2+Y 3≥13 Y 3+Y 4≥11 Y 4+Y 5≥10 Y 5+Y 6≥9 Y 6+Y 7≥7 Y 7+Y 1≥14Y j ≥ X i (i=j ,i=1,2,…,7) 总成本Y 为:Y=∑=+71)12/353/7(i i i Y X解得X 1=5;X 2=4;X 3=4;X 4=3;X 5=3;X 6=2;X 7=2;1Y =9;2Y =5;3Y =8;4Y =3;5Y =7;6Y =2;7Y =5; 总成本Y=167.案例3:北方印染公司应如何合理使用技术培训费解:变量的设置如下表所示,其中X ij为第i类培训方式在第j年培训的人数:第一年第二年第三年1.高中生升初级工X11X12X132.高中生升中级工X213.高中生升高级工X314.初级工升中级工X41X42X435.初级工升高级工X51X526.中级工升高级工X61X62X63则每年年底培养出来的初级工、中级工和高级工人数分别为:第一年底第二年底第三年底初级工X11X12X13中级工X41X42X21 +X43高级工X61X51 +X62X31 +X52+X63则第一年的成本TC1为:1000X11+3000X21+3000X31+2800X41+2000X51+3600 X61≤550000;第二年的成本TC2为:1000X12+3000X21+2000X31+2800X42+(3200 X51+2000X52)+3600X62≤450000;第三年的成本TC3为:1000X13+1000X21+4000X31+2800X43+3200 X52+3600X63≤500000;总成本TC= TC1 +TC2 +TC3≤1500000;其他约束条件为:X41 +X42 +X43+X51 +X52≤226;X61+X62 +X63≤560;X1j≤90 (j=1,2,3);X21 +X41≤80;X21 +X42≤80;X 21 +X 43≤80; X 31 +X 51+X 61≤80; X 31 +X 51+X 52+X 62≤80; X 31 +X 52+X 63≤80;以下计算因培训而增加的产值Max TO=(X 11+ X 12+ X 13) + 4(X 41 +X 42 +X 21 +X 43) +5.5(X 61 +X 51 +X 62 +X 31 +X 52+X 63); 利用计算机求解:X 11=38;X 41=80;X 42=59;X 43=77;X 61=80;X 62=79;X 63=79;其余变量都为0; TO=2211案例4:光明制造厂经营报告书设直径4.76、6、8、10和12的钢管的需求量分别是1x ,x 2,3x ,4x ,5x 。
《管理运筹学》案例题解案例1:北方化工厂月生产计划安排解:设每月生产产品i (i=1,2,3,4,5)的数量为X i ,价格为P 1i ,Y j 为原材料j 的数量,价格为P 2j ,a ij 为产品i 中原材料j 所需的数量百分比,则:510.6j i ij i Y X a ==∑总成本:TC=∑=1512j j j P Y总销售收入为:511i i i TI X P ==∑目标函数为:MAX TP (总利润)=TI-TC 约束条件为:1030248002151⨯⨯⨯≤∑=j j Y X 1+X 3=0.7∑=51i i XX 2≤0.05∑=51i i XX 3+X 4≤X 1 Y 3≤4000 X i ≥0,i=1,2,3,4,5应用计算工具求解得到: X 1=19639.94kg X 2=0kg X 3=7855.97kg X 4=11783.96kg X 5=0kg最优解为:348286.39元案例2:石华建设监理工程师配置问题解:设X i 表示工地i 在标准施工期需要配备的监理工程师,Y j 表示工地j 在高峰施工期需要配备的监理工程师。
约束条件为: X 1≥5 X 2≥4 X 3≥4 X 4≥3 X 5≥3 X 6≥2 X 7≥2 Y 1+Y 2≥14 Y 2+Y 3≥13 Y 3+Y 4≥11 Y 4+Y 5≥10 Y 5+Y 6≥9 Y 6+Y 7≥7 Y 7+Y 1≥14Y j ≥ X i (i=j ,i=1,2,…,7) 总成本Y 为:Y=∑=+71)12/353/7(i i i Y X解得X 1=5;X 2=4;X 3=4;X 4=3;X 5=3;X 6=2;X 7=2;1Y =9;2Y =5;3Y =8;4Y =3;5Y =7;6Y =2;7Y =5; 总成本Y=167.案例3:北方印染公司应如何合理使用技术培训费解:变量的设置如下表所示,其中X ij为第i类培训方式在第j年培训的人数:第一年第二年第三年1.高中生升初级工X11X12X132.高中生升中级工X213.高中生升高级工X314.初级工升中级工X41X42X435.初级工升高级工X51X526.中级工升高级工X61X62X63则每年年底培养出来的初级工、中级工和高级工人数分别为:第一年底第二年底第三年底初级工X11X12X13中级工X41X42X21 +X43高级工X61X51 +X62X31 +X52+X63则第一年的成本TC1为:1000X11+3000X21+3000X31+2800X41+2000X51+3600 X61≤550000;第二年的成本TC2为:1000X12+3000X21+2000X31+2800X42+(3200 X51+2000X52)+3600X62≤450000;第三年的成本TC3为:1000X13+1000X21+4000X31+2800X43+3200 X52+3600X63≤500000;总成本TC= TC1 +TC2 +TC3≤1500000;其他约束条件为:X41 +X42 +X43+X51 +X52≤226;X61+X62 +X63≤560;X1j≤90 (j=1,2,3);X21 +X41≤80;X21 +X42≤80;X 21 +X 43≤80; X 31 +X 51+X 61≤80; X 31 +X 51+X 52+X 62≤80; X 31 +X 52+X 63≤80;以下计算因培训而增加的产值Max TO=(X 11+ X 12+ X 13) + 4(X 41 +X 42 +X 21 +X 43) +5.5(X 61 +X 51 +X 62 +X 31 +X 52+X 63); 利用计算机求解:X 11=38;X 41=80;X 42=59;X 43=77;X 61=80;X 62=79;X 63=79;其余变量都为0; TO=2211案例4:光明制造厂经营报告书设直径4.76、6、8、10和12的钢管的需求量分别是1x ,x 2,3x ,4x ,5x 。
钢带的供给量为0x 。
则: 钢管销售收入Y1为:Y 1=160001x +16100 x 2+160003x +161004x +163005x 废品回收收入Y 2为:Y 2=100x +(1x 8/92+ x 28.5/91.5 +3x 9/91+5x 10.5/89.5)×700 钢带成本C 1为: C 1=80000x 职工工资C 2为:C 2=0x ×0.99×675+0x ×0.99×0.98×900+(1x + x 2+3x +4x +5x )×900 则净利润Y 0为:Y 0= Y 1+ Y 2- C 1- C 2-2000000-(1x + x 2+3x +4x +5x )×2200(目标函数)约束条件:1.0869571x +1.092896 x 2+1.0989013x +4x +1.1173185x =0x ×0.99×0.981x + x 2+3x +4x +5x =2800 1x ≥1400840≥x 2≥2803x ≥3004x = x 2/2200≥5x ≥1000x ,1x , x 2,3x ,4x ,5x ≥0利用工具求得:1x =1400x 2=666.6673x =3004x =333.333 5x =100 0x =3121.831Y 0=4652126.37案例5:北方食品投资方案规划解:由于总的时间为210分钟,因此每种类型车可能的路线是有限的,不妨穷举出来:2吨车可能的路线(2吨车每点的卸货,验收时间为30min):路线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12A 4 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0B 0 1 0 2 1 0 3 2 1 4 3 2 C1121212time 155 170 190 175 185 205 180 190 200 190 200 210 4吨车可能的路线(4吨车每点卸货,验收时间为15min):路线 13 14 15 16 17 18 19 20 21 A 8 7 7 6 6 5 5 4 3 B 0 1 0 2 1 3 2 4 5 C 0111time175 190 190 195 205 200 210 205 210设X i 为跑路线i 的车的数量。
2吨车数量为: Q 2=∑=121i i X4吨车数量为: Q 4=∑=2113i i X总成本TC 为: TC=12 Q 2+18 Q 4目标函数: MIN TC=12 Q 2+18 Q 4 约束条件为:4X 1+3X 2+3X 3+2X 4+2X 5+2X 6+X 7+X 8+X 9+8X 13+7X 14+7X 15+6X 16+6X 17+5X 18+5X 19+4X 20+3X 21≥50X 2+2X 4+X 5+3X 7+2X 8+X 9+4X 10+3X 11+2X 12+X 14+2X 16+X 17+3X 18+2X 19+4X 20+5X 21≥36X 3+X 5+2X 6+X 8+2X 9+X 11+2X 12+X 15+X 17+X 19≥20利用管理运筹学2.0软件中线性规划模块求得结果如下:**********************最优解如下*************************目标函数最优值为: 254.736变量最优解相差值------- -------- --------x1 0 4.364x2 0 3.818x3 0 2.727x4 0 3.273x5 0 2.182x6 0 1.091x7 0 2.727x8 0 1.636x9 0 .545x10 0 2.182x11 0 1.091x12 5.409 0x13 0 2.727x14 0 2.182x15 0 1.091x16 0 1.636x17 0 .545x18 0 1.091x19 9.182 0x20 0 .545x21 1.364 0约束松弛/剩余变量对偶价格------- ------------------- --------1 0 -1.9092 0 -2.4553 0 -3.545目标函数系数范围:变量下限当前值上限------- -------- -------- --------x1 7.636 12 无上限x2 8.182 12 无上限x3 9.273 12 无上限x4 8.727 12 无上限x5 9.818 12 无上限x6 10.909 12 无上限x7 9.273 12 无上限x8 10.364 12 无上限x9 11.455 12 无上限x10 9.818 12 无上限x11 10.909 12 无上限x12 9 12 12.667x13 15.273 18 无上限x14 15.818 18 无上限x15 16.909 18 无上限x16 16.364 18 无上限x17 17.455 18 无上限x18 16.909 18 无上限x19 14 18 18.4x20 17.455 18 无上限x21 16 18 18.75常数项数范围:约束下限当前值上限------- -------- -------- --------1 9.6 50 802 30 36 103.3333 7.474 20 26但是:因为X i为跑路线i的车的数量,所以X i应该是整数。
因此该问题应该是纯整数规划问题。
用工具计算该纯整数规划问题,可得结果:目标函数值=264.0000变量值相差值X1 0.000000 12.000000X2 0.000000 12.000000X3 0.000000 12.000000X4 0.000000 12.000000X5 0.000000 12.000000X6 0.000000 12.000000X7 0.000000 12.000000X8 0.000000 12.000000X9 4.000000 12.000000X10 0.000000 12.000000X11 0.000000 12.000000X12 3.000000 12.000000X13 0.000000 18.000000X14 0.000000 18.000000X15 0.000000 18.000000X16 0.000000 18.000000X17 0.000000 18.000000X18 0.000000 18.000000X19 8.000000 18.000000X20 0.000000 18.000000X21 2.000000 18.000000约束松弛/剩余变量对偶价格1 0.000000 0.0000002 0.000000 0.0000003 2.000000 0.000000注意:由于该整数规划问题变量较多,计算量较大,使用管理运筹学软件需要在PC上运行很长时间,才可以得到以上结果。