《数学建模》期末作业题 20014-6-12
当前没有招工，并且现有的工人都已工作一年以上。
1． 招工 假定每年可以招工的人数有一定的限制，如表3所示：
表3 每年招工人数上限（单位：人） 不熟练 半熟练 熟练 500 800 500 2． 再培训 每年可以将200个不熟练工人培训成半熟练工人，每人每年的培训费是400元。每年将半熟练工人培训成熟练工人的人数不得超过年当时熟练工人的四分之一，培训半熟练工人成为熟练工人的费用是500元。
把工人降等级使用（即让熟练工去做半熟练工或不熟练工的工作等），虽然这样公司不需要支付额外的费用，但被降等使用的工人中有50%会放弃工作而离职（以上所说的自然离职不包括这种情况）。
3． 解雇 解雇一名的不熟练工人要付给他200元，而解雇一个半熟练或熟练 工人要付给他500元。
4． 超员雇佣 该公司总共可以额外雇用150人，对于每个额外雇用的人员，公司要付给他额外的费用如表4：
表4额外招工的费用（单位：元/年）
不熟练 半熟练 熟练 1500 2000 3000 表5 半日工的费用（单位：元/年）
不熟练 半熟练 熟练 500 400 400 11
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5． 半日工 不熟练、半熟练或熟练工人可以各有不超过50名作为半日工，完成半个人的生产任务。每个工人的费用如表：
问题1：如果公司的目标是尽量减少解雇人员。为此，应如何运转？
问题2：如果公司的目标是尽量减少费用，能节省多少费用？导出每年每类岗位所节省的费用。
16、露天采矿
某公司获准在一块200m?200m的方形的土地上露天采矿。因为土石滑坡，控坑的坑边坡度不能陡于45o。公司已得到不同位置不同深度处的矿砂所含纯金属的百分数的估计值。考虑到坡度角对挖坑工作所加的限制，公司决定将问题作为长方形块的挖取问题处理。每个长方形块水平尺寸为50m?50m，铅直尺寸为25m。若在一个深度层挖了四块，则在下一层还可以挖一块；若俯视这5块的水平位置关系，将是如图1所示的情形（实线为上一层块，虚线为下一层块）。
这样一来，所能挖取的块数，第一层最多为16块，第二层最多为9块，第三层最多为4块，第四层最多为1块。不能再往深挖取。
所有这些可挖取的块，按已得的估计值，将各块含金属的百分数作为块的值，则各块的值如下： 第一层（地表层） 1.5 1.5 1.5 0.75 1.5 2.0 1.5 0.75 1.0 1.0 0.75 0.5 0.75 0.75 0.5 0.25 第二层（深25m处） 4.0 4.0 2.0 3.0 3.0 1.0 2.0 2.0 0.5 第三层（深50m处） 12.0 6.0 5.0 4.0 第四层（深75m处） 6.0 挖取费用随深度增加。各层的块挖取费用为： 层 一 二 三 四 块费用 3000 6000 8000 10000 挖取一块的收入同该块矿砂的值成正比；从一个值为100的块的收入为200000。
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试建一模型以帮助决定挖取哪些块，使收入减费用之差为最大。
17、系统可靠性问题
系统由若干个部件串接而成，只要一个部件出现故障，系统就不能正常工作，为提高系统可靠性每个部件都装有备件，一旦原部件出现故障，备件就自动进入系统。显然，备件越多系统可靠性越大，但费用也越高。问题是在一定的费用下，如何配置各部件使系统的可靠性最大。
(1) 由n个部件串接的系统，当部件k配置j个备件时，该部件正常工作的概率及费用均已知，在总费用不超过定值的条件下，建立使系统的可靠性最大的模型。
(2) 设n=3且每个部件至多配置3个备件，部件k配置j个备件时正常工作的概率pkj及费用ckj如下： 备件数量j 备件数量j pkj Ckj 1 2 3 1 2 3 1 0.5 0.7 0.9 1 2 4 5 部件部件2 0.7 0.8 0.9 2 3 5 6 号k 号k 3 0.6 0.8 0.9 3 1 2 3 总费用不超过10，如何配置各部件的备件数使系统的可靠性最大。
18、配送问题
[配送问题一]：一公司有二厂，分处A、B两市，另外还有4间具有存贮机构的库房，分别在P、Q、R和S市。公司出售产品给6家客户C1,C2,...,C6，由各库房或直接由工厂向客户供货。
配送货物的费用由公司负担，单价见下表： 表一 受货者 供货者 A市厂 B市厂 P库房 Q库房 R库房 S库房
P库房 0.5 ---- Q库房 0.5 0.3 R库房 1.0 0.5 S库房 0.2 0.2 客户C1 1.0 2.0 ---- 1.0 ---- ---- 客户C2 ---- ---- 1.5 0.5 1.5 ---- 客户C3 1.5 ---- 0.5 0.5 2.0 0.2 客户C4 2.0 ---- 1.5 1.0 ---- 1.5 客户C5 ---- ---- ---- 0.5 0.5 0.5 客户C6 1.0 ---- 1.0 ---- 1.5 1.5
A市厂月供货量不能超过150千吨，B市厂月供货量不能超过200千吨。各库房的月最大流通量千吨数为 表二 库房 P Q R S 流通量 70 50 100 40 各客户每月所必须满足的供货量为（单位：千吨）
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表三 客户 C1 C2 C3 C4 C5 C6 要求货量 50 10 40 35 60 20 公司希望确定：如何配货，总费用最低？ [配送问题二]：现假设可以在T市和V市建新库房，和扩大Q市的库房，而库房的个数又不能多于4个，必要时可关闭P市和S市的库房。
建新库房和扩建Q市库房的费用（计入利息）摊至每月为下表所列值（万元），它们的潜在的月流通量（千吨）也列于表中 表四
库房 月费用 流通量 T 1.2 30 V 0.4 25 Q（扩建） 0.3 20 关闭P市库房月省费用1万元；关闭S市库房月省0.5万元。 涉及新库房的配送费用单价（元/吨）见下表 表五
供货 A B T V 受货 T 0.6 0.4 V 0.4 0.3 C1 1.2 ---- C2 0.6 0.4 C3 0.5 ---- C4 ---- 0.5 C5 0.3 0.6 C6 0.8 0.9
问题为应建那些新库房？Q市库房应否扩建？P市和S市库房应否关闭？配运费用最小的配货方案是什么？
20、汽车保险问题
随着汽车数量的逐年增加，以及汽车普及率的逐年提高，汽车保险市场的前景越来越看好，但是，汽车数量的增加也对交通管理与安全带来了一定的负面影响，保险公司希望投保人越多越好，但是任何事物都具有两面性，若对交通事故不很好控制，投保人的增加也会造成索赔人的增加，所以，有的国家提出了安全带法规，从而较好地控制了交通事故的死亡率，使得投保人到保险公司索赔的人数有所减少。同时，政府希望保险公司降低保费，从而更好地体现社会主义保险事业利国利民的性质。
某保险公司只提供一年期的综合车险保单业务，这一年内，若客户没有要求赔偿，则给予额外补助。所有参保人被分为0，1，2，3四类。类别越高，从保险费中得到的折扣越多；在计算保险费时，新客户属于0类；在客户延续其保险单时，若在上一年没有要求赔偿，则可提高一个类别，若客户在上一年要求过赔偿，如果可能则降低两个类别，否则为0类；客户退出保险，则不论是自然的还是事故死亡引起的，将退还其保险金的适当部分。
现在政府准备在下一年开始实施安全带法规，如果实施了该法规，虽然每年
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的事故数量不会减少，但事故中受伤的司机和乘务员数肯定会减少，从而医药费将有所下降。这是政府预计会出现的结果，从而期望减少保险费的数额。这样的结果果真会出现吗？这是该保险公司目前最关心的问题。根据采用这种法规的国家的统计资料可以知道，死亡的司机会减少40%，遗憾的是医疗费的下降不容易确定下来，有人认为，医疗费会减少20%~40%。假设当前年度该保险公司的统计报表如下表1和表2。
保险公司希望你能给出一个模型，来解决上述问题，并以表1和表2的数据为例，验证你的方法，并给出在医疗费下降20%和40%的情况下，公司今后5年每年每份保险费应收多少才比较合理？给出你的建议。 表1 本年度发放的保险单数 基本保险费：775元 类别 没有索赔时补续保人数 新投保人数 注销人数 总投保人数 贴比例（%） 0 0 1280708 384620 18264 1665328 1 25 1764897 1 28240 1764898 2 40 1154461 0 13857 1154461 3 50 8760058 0 324114 8760058 总收入：6182百万元；偿还退回：70百万元；净收入：6112 百万元； 支出：149百万元；索赔支出：6093百万元；超支：130百万元 表2 本年度的索赔款 类别 索赔人数 死亡司机人平均修理费/平均医疗费/平均赔偿费/数 元 元 元 0 582756 11652 1020 1526 3195 1 582463 23315 1223 1231 3886 2 115857 2292 947 823 2941 3 700872 7013 805 814 2321 总修理费：1981百万元；总医疗费：2218百万元； 总死亡赔偿费：1894百万元；总索赔费：6093百万元 21、 投入产出问题
一个包括煤炭、钢铁和运输三种产业的经济系统，生产煤炭、钢铁和提供运输服务。各产业产品以及价值计算的单位为亿元。单位产出所需要的各产业产品的投入量,以及人力的投入量(也以亿元为单位计算)见表1。第t +1年度的产出需要的是第t年度的投入。
表1 年度（t+1）单位产出 煤炭 钢铁 运输 煤炭 0.1 0.5 0.4 钢铁 0.1 0.1 0.2 年度t运输 投入 0.2 0.1 0.2 人力 0.6 0.3 0.2 为提高生产能力，需要进一步投资。为使各产业第t+2年较第t年度多生产一单位，所需在第 t年度多产出一单位,所需在第t年度各产业产品和人力的投入量见表2。
表2
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