《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》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。