运筹学复习题及参考答案(3)

2018-12-01 16:13

5.解:由题意有:α=5000元,β=2000元 (2分)

SL?????2?5000?0.714 (5分)

5000?2000由表中的累计概率可知:

?p(x)?0.40??????p(x)?0.75 (5分)

x?0x?0?3最优决策是订购3箱。 (2分) 获利期望值:E[C(Q)]=-2000×3×0.05+(5000-2000×2)×0.1+(5000×2-2000×1)×0.25

+5000×3×0.6=10800元。 (3分)

同理可计算出最小损失期望值为2950元。 (3分)

min W=8y1+12y2?2y1 +2y2?2? 2y2?16.解:(1)其对偶问题为:???y1 +y2?5?y +2y?62?1??yj?0,j=1,2(2分) (2分)

(1分) (2分) (2分) (1分)

(2)设对偶问题的松驰变量为ys1,ys2,ys3,ys4,把y1*?4,y2*?1代入对偶问题中的约束方程,

知ys1≠0,ys2≠0,由互补松驰性有:x1=x2=0。 (5分)

又由y1*?4,y2*?1,均不等于0,由互补松驰性知原问题的两个约束对应的松驰变量

?x3+x4?8xs1=0,xs2=0,则原问题约束方程可化为:?,解得x3=4,x4=4。 (4分)

x+2x=124?3即原问题最优解为:X*=(0,0,4,4),Z=44。 (1分)

7.解:设给每一个地区设置一个销售点为一个阶段,共三个阶段。 (1分)

xk为给第k个地区设置的销售点数。 (1分) Sk为第k阶段还剩余的销售点数,S1=4 (1分) 状态转移方程为:Sk+1=Sk-xk (1分) dk(xk)为在第k个地区设置xk个销售点增加利润。 (1分)

最优指标函数fk(Sk)为第k阶段把Sk个销售点时分给第k、k+1,?3个销售点获取的最大收益。(1分)

指标函数递推方程:fk(Sk)?max{fk?1(Sk?1)?dk(Sk,xk)},k=2,1 (1分)

xkT

边界方程为:f3(S3)?d3(S3,x3)。 (1分) 逆推计算如下:

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k=3时:S3=x3 (4分)

x3 S3 0 0 1 2 3 4 x3 S3 0 0 1 2 3 4 x1 S1 0 4 0+31 0 0+10 0+14 0+16 0+17 0 f3(S3)?d3(S3,x3) 1 10 14 2 3 4 f3(S3) 0 10 14 16 x3 0 1 2 3 4 x2 0 1 1 2 2或3 x2 2 16 17 17 k=2时:S3= S2-x2 (4分) d2(S2,x2)?f3(S2?x2) 1 12+0 12+10 12+14 12+16 17+0 17+10 17+14 2 21+0 21+10 3 22+0 4 f2(S2) 0 12 22 27 31 k=1时:S2= S1-x1 (2分) d1(S1,x1)?f2(S1?x1) 1 2 3 4 16+27 25+22 30+12 f1(S1) 32+0 47 最优决策方案为:第一个地区设置2个销售点,第二个地区设置1个销售点,第三个地区设置1个销售点,每月可获总利润为47。 (2分)

8.解:问题为求极大型,所有的变量前的价值系数需变为负号,故令x1?1?x1',x2?1?x2',模型变为:(2分)

MaxZ=3-(x2'+x3+2x1')?-x1'-3x2'+x3≤-2 (1)?-4x'+x≤1 (2)23?, ?s.t.?-x1'-2x2'-x3≤-1 (3)?-x'-4x'-x≤-1 (4)23?1x1',x2',x3=0或1??用目标函数值探索法求最大值:(5分) 是否满足约束方程 (1) × √ (2) √ (3) √ (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)

?cj x1’ x2’ x3 0 1 0 0 0 1 0 0 (4) √ 3 2 Z 从表中可以看出,当x1'?0,x2'?1,x3?0时具最大目标函数值,即x1?1,x2?0,x3?0,Zmax=2。(2分)

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9.解:(1)虚构发点vs,如图示。(5分)

(2)求出网络的最大流如图示,最大流量为55,不满足输电65MW的电力。(15分) (3)在饱和弧v5-v8上增建输送10MW的新线路,使其容量增加到20MW,而把非饱和弧vs→v1 →v4→v6及vs→v3→v6弧上各增加5MW的流量,v6→v5弧上增加10MW的流量,即可满足输电65MW的电力需求量。(5分)

2 10,10 15,10 40,35 15,10 10,0 5 10,10 20,10 6 15,15 7 8 40,10 15,10 4 1 vs 30,15 3 45,45 20,20 10.解:因为订购与自行生产的物品单价不同,这里的费用必须包含物品本身的费用。

(1)若订购,计算一天的总费用(含物品费用) Ch=0.02(元/件·天),CO=20(元/次),R=12(件/天)

f*?2RCOCh?2?12?0.02?20?3.1(元/天)一天的费用:F=物品本身的费用+总存贮费 F1=12×11+3.1=135.1(元/天) 订购批量:Q*?2RCo=155(件/次) Ch存贮水平:L?RtL?12?8?96(件)

(2)若自行生产,计算一天的总费用(含物品费用): Ch=0.02(元/件·天),Cp=90(元/次),R=12(件/天)

f*?A-R25-12 2RCpCh??2?12?90?0.02?4.74(元/天)A25一天的费用:F=物品本身的费用+总存贮费

F2=12×9.6+4.74=119.94(元/天) 生产批量:QA?*2RCpCh2?12?90?25A-R?=456(件/次) A0.02?(25?12)存贮水平:L?RtL?12?13?156(件)

因为F2

11.解:按决策的过程分为四个阶段。(1分) 状态变量Sk为第k阶段的起点。(1分)

xk为第k阶段的决策变量,状态转移方程为:SK+1=xk(Sk)。k=1,2,3,4。(2分)

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阶段指标函数dk(Sk,xk)为Sk到xk(Sk)的距离值,最优指标函数fk(Sk)为第k阶段状态为Sk时,从Sk到终点E的最短距离值。(2分)

指标函数递推方程:fk(Sk)?min{fk?1(Sk?1)?dk(Sk,xk)},k=3,2,1 (1分)

xk边界方程为:f4(S4)?d4(S4,E)。 (1分) 下面列表计算如下:

k=4时,出发点有D1、D2,分别计算由各状态到终点的最短路径值: (3分)

u4 S4 D1 D2 u3 S3 C1 C2 C3 u2 S2 B1 B2 B3 X1 S1 A B1 20+110 C1 70+40 30+40 - d4(S4, u4) E 30 40 d3(S3, u3)+ f4(S4) D1 10+30 60+30 30+30 D2 40+40 30+40 30+40 f4 (S4) 30 40 u4 E E k=3时,出发点有C1、C2、C3三个,分别计算由各状态到终点的最短路径值,如表示: (5分)

f3 (S3) 40 70 60 u 3 D1 D2 D1 k=2时,状态集合为:S2={B1,B2,B3},分别计算由各状态到终点的最短路径值,如表示:(5分)

d2(S2, X2)+ f3 (S3) C2 40+70 20+70 10+70 C3 - 40+60 50+60 f2 (S2) 110 70 80 u2 C1或C2 C1 C2 当k=1,出发点只有一个A点,计算A至终点的最短路径,见表: (2分)

d1(S1, X1)+ f2 (S2) B2 40+70 B3 30+80 f1 (S1) 110 u1 B2或B3 于是得到从起点到终点的最短距离为110。

最短路线有两条:A→B2→C1→D1→E或A→B3→C2→D2→E。 (2分) 12.解:用破圈法求得最小部分树为:

F

38

39

G E

40 D

A

37

23

B

38

C

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13.解:此存贮模型显然是一个不允许缺货、生产需要一定时间的模型。据题意有:

R=1000(个/天),A=5000(个/天),Cp=2000(元/次),Ch=0.05(元/天·个),tL=1(天)(2分)

2RCpQA*?ChA?RA?2?1000?2000?5000?10000(个) (8分)

0.05?(5000?1000)生产周期tA:tA*?*QA10000??10(天) (3分) R1000QA*10000??2(天) 生产时间tp: tp?A5000最小存贮费用:fA?分)

再订货点:L?Rtl?1000?1?1000(个),即库存降为1000个时,开始准备生产。 (2分)

KA?2RCpCh?5000?1000(5?2?1000?2000?0.05?400(元/天)

5000第9页共9页


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