五邑大学《高级运筹学》考试试卷

发布 2021-04-24 12:27:28 阅读 4791

五邑大学试卷。

学期: 2014 至 2015 学年度第 1 学期课程:高级运筹学。

任课教师(命题人使用班级: 经管研2014

姓名学号: 2111401002

一、构建下述问题的线性规划数学模型并用系统软件求解(10分)

生产需要2.9米、2.1米和1.

5米的元钢各100根,已知原材料的长度是7.4米,问应如何下料,才能使所消耗的原材料最省。说明利用的是什么软件,求解的结果和重要的截图。

解:分析可得,每一根原材料的下料方案有如下几种:

经分析可得,这是一个线性规划问题,设按上述八种方案下料的原材料的根数分别为根,所需要的原材料的总根数为z根。数学模型如下:

目标函数为:

且为整数。这是一个线性规划问题,我用的软件lingo来解这道题,以下就是我用软件解这道题的重要步骤:

1、打开lingo软件。

2、输入上述线性规划模型。

3、运行软件,结果如下。

由软件的运行结果可知,最优解如下,耗费原材料90根,其中按方案一下料的原材料为40根,按方案二下料的原材料为20根,按方案六下料的原材料为30根。

二、用**法求解下述线性规划问题(5分)

解:由题意可得,以为坐标轴建立直角坐标系。

1)根据约束条件画出与约束条件相应方程的直线,由这些直线共同确定出一个区域,即可行解的区域可行区域如下图所示:

其中, y2:

y3: 其中阴影部分的每一个点都是这个线性规划问题的解。

2)再分析目标函数,在这个坐标平面上,它表示以z为参数、-5/3为斜率的一组平行线:,当z值由大变小时,直线沿其法线方向向上平移,如图所示:

所以最后的最优解为。

三、用单纯形法求解下述线性规划问题(15分)

解:(1)先将此线性规划问题化为标准形。引入松弛变量后将其化为标准形:

在该标准形中,约束条件的系数矩阵中不含有单位矩阵,加入人工变量,使得上式变为:

2)列出初始单纯性表,如下表所示:

此时得到的基本可行解为x=(0,0,0,6,4,0,8)

3)继续进行迭代。如下表所示:

4)进行下一迭代。如下表所示:

根据最优性解的条件,这个解是最优的,但在最优解中包括了一个人工变量,这说该问题没有可行解。所以此题无可行解。

四、已知如下产销量及运价表,求解此运输问题(15分)

产销量及运价表(元)

解:这是一个产销平衡问题。用表上作业法求解,如下:

1)首先,在**中找到最小运价90,即(产地3,销地1),由于产地3只有25吨,故优先**销地25吨,划去产地3的那一行。在找到余下的最低运价100,即(产地1,销地1),**1吨,划去销地1的那一列。再找到余下的最低运价120,即(产地1,销地3),**18吨,划去销地3的那一列。

再找到余下的最低运价130,即(产地2,销地2),**20吨,划去产地2的那一行,最后只剩下运价为180的了,即(产地1,销地2),经计算可得,**16吨。

调运量。至此,得到了初始最优方案。根据初始调运方案可得总运费。

z=100*1+16*180+18*120+20*130+25*90=9990

2)对该初始最优方案进行检验,计算空格的检验数,当所有的检验数都大于0时,就得到了最优方案。采用闭合回路法。空格的检验数如下所示:

产地2,销地1)的检验数=150-100+180-130=100

产地2,销地3)的检验数=200-120+180-130=130

产地3,销地2)的检验数=110-180+100-90=-60

产地3,销地3)的检验数=160-120+100-90=50

故这个方案不是最优的。

3)以(产地3,销地2)为调整格,将其作为入基变量,找到此格原闭合回路的各个顶点,并依次进行编号,根据闭合回路的原理,可知(产地1,销地2)为换出变量。则调整方案为:

该调整方案的检验数为:

所有的检验数都大于0了,所有此方案为最优方案,此时的总运费为:

z=17*100+18*120+20*130+9*90+16*110=9030(元)

五、用隐枚举法求解下述0-1型整数规划问题(10分)

解:(1)将模型转化为极小的问题。

2)令,带入极小问题模型中得。

3)目标函数中变量按系数大小排列,约束条件中变量排列顺序也相应调整,得。

4)按目标函数值由小到大的顺序排列可能的解,并予以可行性检验。计算**如下:

最优解为。5)原问题的最优解为,z=-1

六、用动态规划求解下述非线性问题(10分)

解:这个问题是将一个数9分成三部分,使目标函数z达到最大。取阶段变量k=1,2,3共分三个阶段。

决策变量表示滴k个阶段分配的数量,状态变量表示从第k个阶段至第3个阶段可供分配的总数量,则状态转移方程为。

即 =9允许决策集合:,允许状态集合:,。

递推方程为

当k=3时,有。

当k=2时,有。

令,则: 再由,又由直接验证可知。 这时,,

当k=1时,有。

令,则,再令。

此时。因为, 目标函数的最优解为。

七、用标号法求下图中点到其他各点的最短路(5分)

解:如下图所示:下划线部分为永久标号,未画下划线的为临时标号。

所以,的最短路径为,最短路径长为12,的最短路径为,最短路径长为12

的最短路径为,最短路径长为13

的最短路径为,最短路径长为30

的最短路径为,最短路径长为24

的最短路径为或,最短路径长为30

最短路径为,最短路径长为46

8、写一篇不少于的课程**(30分)

对运筹学的认识与体会。

在学习了近一个学期的运筹学后,我对运筹学有了一个最基本的认识。何谓“运筹学”?它的英文名称是operations research,直译为“作业研究”,就是研究在经营管理活动中如何行动,如何以尽可能小的代价,获取尽可能好的结果,即所谓“最优化”问题。

汉语是世界上最丰富的语言,中国学者把这门学科意译为“运筹学”,就是取自古语“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”,其意为运算筹划,出谋献策,以最佳策略取胜。这就极为恰当地概括了这门学科的精髓。经过这一个学期的学习,我们应该熟练地掌握、运用运筹学的精髓,用运筹学的思维思考问题,即:

应用分析、试验、量化的方法,对实际生活中的人力、财力、物力等有限资源进行合理的统筹安排。

我大致归纳了一下本学期所**筹学的基本内容,也算是对这个学期课程的一个总结吧。

首先,运筹学主要可以分为一下几个部分。

1、线性规划。

线性规划解决的是:在资源有限的条件下,为达到预期目标最优,而寻找资源消耗最少的方案。而线性规划问题指的是在一组线性等式或不等式的约束下,求解一个线性函数的最大或最小值的问题。

其数学模型有目标函数和约束条件组成。解线性规划问题时,如果决策变量只有两个,那么我们通过用**法就可以求出结果,但是当决策变量多于两个的时候,就不那么容易了,于是就引入了单纯形法这一解题方法,然后又衍生出来单纯形表这一简易方法。

2、运输问题。

人们在从事生产活动中,不可避免地要进行物资调运工作。如某时期内将生产基地的煤、钢铁、粮食等各类物资,分别运到需要这些物资的地区,根据各地的生产量和需要量及各地之间的运输费用,如何制定一个运输方案,使总的运输费用最小。这样的问题称为运输问题。

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