数学建模作业

发布 2020-04-15 13:44:28 阅读 4046

第一题:某银行经理计划用一笔资金进行**投资业务,可供购进的**及其相应信息如下表所示,且有如下规定和限制:

1)市政**的收益可以免税,其它**的收益需要按50%的税率纳税;

2)**及代办机构的**总共至少购进400万元;

3)所购**的平均信用等级不超过1.4(信用等级越小,信用程度越高);

4)所购**的平均到期年限不超过5年;

请回答下列问题:

1) 若该经理有1000万资金,应如何投资?

2) 如果能够以2.75%的利率借到不超过100万元,该经理应该如何操作?

3) 在1000万元资金情况下,若**a的税前收益增加为4.5投资应否改变?若**c的税前收益减少为4.8%,投资应否改变?

注:为简化问题起见,题中的税前收益率和利率都与年限无关,即都为固定值。

设投资五个**的金额分别为a,b,c,d,e万元。

1) 作出以下约束条件。

s=0.043*a+0.027*b+0.025*c+0.022*d+0.045*e;

a>=0;

b>=0;

c>=0;

d>=0;

e>=0;

a+b+c+d+e<=1000;

b+c+d>=400;

6*a+6*b-4*c-4*d+36*e<=0;

4*a+10*b-c-2*d-3*e<=0;

将程序输入lingo,程序如下:

max=((1-0.5)*(5.4*b+5.0*c+4.4*d)+4.3*a+4.5*e)/100;

a+b+c+d+e<1000;

a>0;

b>0;

c>0;

d>0;

e>0;

b+d+c>400;

9*a+15*b+4*c+3*d+2*e<5*(a+b+c+d+e);

2*a+2*b+1*c+1*d+5*e<1.4*(a+b+c+d+e);

所以最大收益为29.83636万元,买a 218.1818万元,c 736.3636万元,e 45.45455万元。

(2)利率为100*0.0275=2.75万,小于根据影子**计算出的2.98万元收益。因此,应该借贷。将上述程序修改如下。

所以当a=240万元,c=810万元,e=50万元,s=32.82万元。投资利润最大为32.82万元。

3)在(1)的条件,从程序的运行结果中,从灵敏度分析的结果中可以看到a的系数在0.0417~0.0465之间变化时,投资的最好方案不变,因此证劵a的税前收益增加为4.

5%时,投资不应改变;针对c的系数在0.02444~0.0423333之间变化时,投资的最好方案不变,因此c的税前收益减少为4.

8%时,即0.024已经小于0.02444,投资方案应改变。

第三题:某公司有三个加工厂,某月公司接到4份分别来自于a,b,c,d客户的订单依次为15,17,22,12件,三个加工厂开工费用(固定值,与生产量无关)和生产量及各加工厂的至各个客户的每件运输费用如下面两个**所示,请制定生产和运输费用,使得总费用最小。

设第一家工厂为四个客户供货分别为a1,b1,c1,d1;

第二家工厂为四个客户供货分别为a2,b2,c2,d2;

第三家工厂为四个客户供货分别为a3,b3,c3,d3;

显然,至少两个工厂开工。

分情况讨论:

1)第三家工厂不开工:

根据已知条件有: a3=b3=c3=d3=0,a1+a2=15

b1+b2=17

c1+c2=22

d1+d2=12

a1+b1+c1+d1≤39

a2+b2+c2+d2≤35

s1=91+70=161

s2=6×a1+4×a2+2×b1+9×b2+6×c1+5×c2+7×d1+3×d2

将上述的s2变为如下式子。

s2=6×a1+4×(15-a1)+2×b1+9×(17-b1)+6×c1+522-c1)+7×d1+3×(12-d1) =2×a1-7×b1+c1+4×d1+359

即变为如下条件。

s=s1+s2=2×a1-7×b1+c1+4×d1+520

a1+b1+c1+ d1≤39

a1+b1+c1+ d1≥31

0≤a1≤15

0≤b1≤17

0≤c1≤22

0≤d1≤12

用longo软件求解,程序如下:

此种情况下为a1=0,b1=17,c1=14,d1=0,a2=15,b2=0,c2=8,d2=12,a3=b3=c3=d3=0,s=415。

2)第一家工厂不开工,根据已知条件有:a1=b1=c1=d1=0,a2+a3=15

b2+b3=17

c2+c3=22

d2+d3=12

a2+b2+c2+d2≤35

a3+b3+c3+d3≤31

s1=70+24=94

s2=4×a2+8×a3+9×b2+8×b3+5×c2+c3+3×d2+5×d3

将上述的s2变为如下式子。

s2=4×a2+8×(15-a2)+9×b2+8×(17-b2)+5×c2+22-c2+3×d2+512-d2)

4×a2+ b2+4×c2-2×d2+338

即为 s=s2+s2=-4×a2+ b2+4×c2-2×d2+432

a2+b2+c2+ d2=35

0≤a2≤15

0≤b2≤17

0≤c2≤22

0≤d2≤12

用lingo软件求解,程序如下。

此种情况下为:a2=15,b2=8,c2=0,d2=12,a3=0,b3=9,c3=22,d3=0,a1=b1=c1=d1=0,s=356

3)第二家工厂长不开工,根据已知条件有:a2=b2=c2=d2=0,a1+a3=15

b1+b3=17

c1+c3=22

d1+d3=12

a1+b1+c1+d1≤39

a3+b3+c3+d3≤31

s1=91+24=115

s2=6×a1+8×a3+2×b1+8×b3+6×c1+c3+7×d1+5×d3

将上述的s2变为如下式子。

s2=6×a1+8×(15-a1)+2×b1+8×(17-b1)+6×c1+22-c1+7×d1+512-d1)

2×a1-6×b1+5×c1+2×d1+338

即为 s=s1+s2=-2×a1-6×b1+5×c1+2×d1+453

a1+b1+c1+ d1≤39

a1+b1+c1+ d1≥35

0≤a1≤15

0≤b1≤17

0≤c1≤22

0≤d1≤12

用lingo软件求解,程序如下。

此种情况下为:a1=15,b1=17,c1=0,d1=3,a3=0,b3=0,c3=22,d3=9,a2=b2=c2=d2=0,s=327

4)三个工厂同时开工,根据已知条件有:a1+a2+a3=15

b1+b2+b3=17

c1+c2+c3=22

d1+d2+d3=12

1≤a1+b1+c1+d1≤39

1≤a2+b2+c2+d2≤35

1≤a3+b3+c3+d3≤31

s1=91+70+24=185

将上述的s2变为如下式子。

s2=6×a1+4×a2+8×(15-a1-a2)+2×b1+9×b2+8×(17-b1-b2)+6c1+5×c2+22-c1-c2+7×d1+3×d2+5×(12-d1-d2)

2×a1-4×a2-6×b1+ b2+5×c1+4×c2+2×d1-2×d2+338

即为 s=s1+s2

=-2×a1-4×a2-6×b1+ b2+5×c1+4×c2+2×d1-2×d2+523

1≤a1+b1+c1+ d1≤39

1≤a2+b2+c2+ d2≤35

31≤a1+b1+c1+ d1+ a2+b2+c2+ d2≤65

0≤a1+ a2≤15

0≤b1+b2≤17

0≤c1+c2≤22

0≤d1+ d2≤12

用lingo软件求解,程序如下。

此种情况下为:a2=15,b1=17,c3=22,d2=12,其余均为0,s=337

结果分析。从上面的求解中可以得出最优解为只开工厂。

一、三,此时的总费用最少为327,最终的决策为:工厂一加工客户a和b的所有订单以及d客户的3件,工厂三加工d客户的9件。

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