解:首先设每百公里所用费用相同,求v1到v6的费用最少,既求v1到v6的最短路线。为了方便计算,先作出该网络的距离矩阵,如下:
??v?1?v2?L??v3?v4??v5?v?6v1v20552??0159v3210810?v4???v6????59???810?? 025??202?520???v5?(0)设W?v1??0,T?v???,vj?s??v2,v3,v4,v5,v6?, (1)第一次迭代
①计算Tvj,j?2,3,4,5,6如下
??T?v2??min?T?v2?,W?v1??w12??min??,0?5??5 T?v3??min?T?v3?,W?v1??w13??min??,0?2??2 T?v4??min?T?v4?,W?v1??w14??min??,0????? T?v5???,T?v6???
②取
min?T?v???2?T?v?,令W?v??T?v??2
j3vj?s33③由于k?3??n?6?,令s??v2,v4,v5,v6?,i?3转(1) 第二次迭代:
①算Tvj,j?2,4,5,6如下
???T?v2??min?T?v2?,W?v3??w23??min?5,2?1??3
26
T?v4??min?T?v4?,W?v3??w34??min?8,2?8??8 T?v5??min?T?v5?,W?v3??w35??min?10,2?10??10 T?v6??min?T?v6?,W?v3??w36??min??,2?????
②取minTvj?vj?s?????3?T?v?令W?v??T?v??3
222③由于k?2??n?6?,令s??v4,v5,v6?i?2转(1) 第三次迭代:
①算Tvj,j?4,5,6如下
???T?v4??min?T?v4?,W?v2??w24??min?8,3?5??8 T?v5??min?T?v5?,W?v2??w25??min?10,3?9??10 T?v6???
Tvj②取min?vj?s?????8?T?v?,W?v??T?v??8
444③由于k?4??n?6?,令s??v5,v6?i?4转(1) 第四次迭代:
①算Tvj,j?5,6如下
???T?v5??min?T?v5?,W?v4??w45??min?10,2?8??10 T?v6??min?T?v6?,W?v4??w46??min??,8?5??13
Tvj②取min?vj?s?????10?T?v?,W?v??T?v??10
555③由于k?5??n?6?,令s??v6?转(1) 第五次迭代:
①算Tvj,j?6如下
???T?v6??min?T?v6?,W?v5??w56??min?13,10?2??12
②由于k?6?n。因此已找到v1到v6的最短距离为12。计算结束。 找最短路线:逆向追踪得v1?v3?v2?v4?v5?v6
27
最短距离为12,即从城市v1到城市v6的距离最短,即费用最省。
练习题:
9.5 用Dijkstra标号法求下图中始点到各顶点的最短路,弧上数字为距离:
v3 3 v5
1 5 4 v1 2 4
v2 2 v4
9.9 已知有6个村子,相互间道路的距离如下图所示,拟合建一所小学。已知A处有小学生50人,B处40人,C处60人,D处20人,E处70人,F处90人,问小学应建在哪一个村子,使学生上学最方便(走的总路程最短)。
B· 6 ·D 2 8 6 A· 4 1 ·F 7 1 3
C · 3 ·E 9.6 最短路问题:某公司使用一种设备,此设备在一定年限内随着时间的推移逐渐损坏。每年购买价格和不同年限的维修使用费如下表所示。假定公司在第一年开始时必须购买一台此设备,请建立此问题的网络图,确定设备更新方案,使维修费和新设备购置费的总数最小。说明解决思路和方法,不必求解。
年份 1 2 3 4 5 价格 20 21 23 24 26
使用年限 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 费用 8 13 19 23 30
9.4. 请用标号法求下图所示的最短路问题,弧上数字为距离:
2 1 4 1 7 1 2 3 6 4 6 3 5 3 1 5 六、最小支撑树问题
最小支撑树的生成方法
避圈法:在图中取一条最小权的边,以后每一步中,总从未被选取的边中选一条权最小的边,并使之与已选取的边不构成圈(每一步中,如果有两条或两条以上的边都是最小权的边,则从中任选一条)。
破圈法:任取一个圈,从圈中去掉一条权最大的边(如果有两条或两条以上的边都是权最大的边,则任意去掉其中一条)。在余下的图中,重复这个步骤,直到得到一个不含圈的图为止,这时的图便是最小树。
28
七、不9.2 求下图的最小生成树和最大生成树:
V1 6 V2 6 6 2 2
V6 7 V7 3 V3
8 3 4 3
V5 1 V4
七、确定型决策问题
1、某工厂为增加生产,有两方案可选:引进生产线和现有设备更新改造。据预测,引进生产线需一次投资150万元,更新改造需一次投资50万元。又对未来市场进行预测,在未来3年内,产品畅销的概率为0.6;产品销路不好的概率为0.4。若引进生产线,产品畅销时,每年可获利100万元;产品销路不好时,每年可获利10万元。若对现有设备进行更新改造,产品畅销时,每年可获利80万元;产品销路不好时,每年可获利30万元,问该企业应选择哪个方案。
2、根据下表资料,用乐观法、悲观法、后悔值法进行决策。 X Y V 高需求Y1 20 9 4 状态变量 中需求Y2 1 8 4 低需求Y3 -6 0 4 第一方案X1 第二方案X2 第三方案X3 3、某企业生产一种产品,市场预测结果表明有三种可能:销路好,销路一般,销路差。备选取方案三个,一是扩建,二是技术改造,三是维持现状。各方案在不同自然状态下的损益值如下表。
1.选用乐观决策法、悲观决策法、最小后悔值法、等概率法进行决策。
2.若已知销路好的概率为0.5,销路一般为0.3,销路差为0.2,试用期望值法、决策树法决策。
方案 销路好 A:扩 建 B:技术改造 C:维持现状
损益值 销路一般 90 80 40 29 销路差 -70 -50 -20 200 150 90
3、 某决策问题,其决策信息如下表 效益(万元) 状 态 N1 50 30 10 N2 20 25 10 N3 -20 -10 10 方 案 S1 S2 S3 (1)用悲观主义决策标准求最佳方案; (2)用乐观主义决策准则求最佳方案; (3)用等可能性决策准则求最佳方案;
(4)令乐观系数α=0.4,用折衷主义决策准则求最佳方案; (5)用后悔值准则求最佳方案。
4、某厂自产自销一种产品,每箱成本30元,售价80元,但当天卖不掉的产品要报废。该厂去年90天中的日销售量记录表明,有18天售出100箱,有36天售出110箱,有27天售出120箱,有9天售出130箱。问该厂今年每天应当生产多少箱可获利最大。
5、某地方书店希望订购最新出版的好的图书。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:
(a)建立损益矩阵;
(b)分别用悲观法、乐观法及等可能法决定该书店应订购的新书数字; (c)建立后悔矩阵,并用后悔值法决定书店应订购的新书数。
八、风险性决策问题(决策树)
例题:设某厂进行生产能力决策。根据市场预测可能有好、中、坏三种自然状态,市场形势好,年销售量可达10万件,市场形势中等时,年销售量可达8万件,市场形势差时,年销售量只有5万件,其概率分别为0.3,0.5,0.2 ,与之相对应,生产能力可有年产10万,8万,5万件三种方案。年产10万件时,单件成本为6元,但如果卖不出去,则未卖出的产品就积压报废,其成本由已销产品承担。年产8万件时,单件成本为7元,年产5万件时,因规模更小,成本增大,每件为8元,单价预计为10元。
试问:应当选择何种方案?
解:第一步:计算各种生产方案在不同自然状态下的条件损益值
方案1,年产10万件,其条件损益值: 好:10×10-10×6=40万元 中:8×10-10×6=20万元 差:5×10-10×6=-10万元 方案2,年产8万件,其条件损益值: 好和中:8×10-8×7=24万元 差:5×10-8×7=-6万元
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