《运筹学》习题集

发布 2021-05-02 10:09:28 阅读 3317

第一章线性规划。

1.1 将下述线性规划问题化成标准形式。

1) min z = 3x1 + 4x2 - 2x3 + 5 x4

4x1 - x2 + 2x3 - x4 = 2

stx1 + x2 - x3 + 2 x4 ≤ 14

2x1 + 3x2 + x3 - x4 ≥ 2

x1 ,x2 ,x3 ≥ 0,x4 无约束。

2) min z = 2x1 -2x2 +3x3

x1 + x2 + x3 = 4

st2x1 + x2 - x3 ≤ 6

x1≤0 ,x2 ≥ 0,x3无约束。

1.2 用**法求解lp问题,并指出问题具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。

1) minz=2x1+3x2

4x1+6x2≥6

st 2x1+2x2≥4

x1,x2≥0

2) maxz=3x1+2x2

2x1+x2≤2

st 3x1+4x2≥12

x1,x2≥0

3) maxz=3x1+5x2

6x1+10x2≤120

st 5≤x1≤10

3≤x2≤8

4) maxz=5x1+6x2

2x1-x2≥2

st -2x1+3x2≤2

x1,x2≥0

1.3 找出下述lp问题所有基解,指出哪些是基可行解,并确定最优解。

1)minz=5x1-2x2+3x3+2x4

x1+2x2+3x3+4x4=7

st 2x1+2x2+x3 +2x4=3

x1,x2,x3,x4≥0

1.4 分别用**法与单纯形法求解下列lp问题,并对照指出最优解所对应的顶点。

1) maxz=10x1+5x2

3x1+4x2≤9

st 5x1+2x2≤8

x1,x2≥0

2) maxz=2x1+x2

3x1+5x2≤15

st 6x1+2x2≤24

x1,x2≥0

1.5 分别用大m法与两阶段法求解下列lp问题。

1) minz=2x1+3x2+x3

x1+4x2+2x3≥8

st 3x1+2x2 ≥6

x1,x2 ,x3≥0

2) max z =4x1+5x2+ x3

3x1+2x2+ x3≥18

st. 2x1+ x2 ≤4

x1+ x2- x3=5

3) maxz= 5x1+3x2 +6x3

x1+2x2 -x3 ≤ 18

st 2x1+x2 -3 x3 ≤ 16

x1+x2 -x3=10

x1,x2 ,x3≥0

1.6 求下表中a~l的值。

1.7某班有男生30人,女生20人,周日去植树。根据经验,一天男生平均每人挖坑20个,或栽树30棵,或给25棵树浇水;女生平均每人挖坑10个,或栽树20棵,或给15棵树浇水。

问应怎样安排,才能使植树(包括挖坑、栽树、浇水)最多?请建立此问题的线性规划模型,不必求解。

1.8某糖果厂用原料a、b、c加工成三种不同牌号的糖果甲、乙、丙。已知各种牌号糖果中a、b、c含量,原料成本,各种原料的每月限制用量,三种牌号糖果的单位加工费及售价如下表所示。

问该厂每月应生产这三种牌号糖果各多少千克,使该厂获利最大?试建立此问题的线性规划的数学模型。

甲乙丙原料成本(元/千克) 每月限量(千克)

a60% ≥152.002000

b1.502500

c20% ≤60% ≤50% 1.001200

加工费(元/千克) 0.50 0.40 0.30

售价 3.40 2.85 2.25

1.9某商店制定7-12月进货售货计划,已知商店仓库容量不得超过500件,6月底已存货200件,以后每月初进货一次,假设各月份此商品买进售出单价如下表所示,问各月进货售货各多少,才能使总收入最多?请建立此问题的线性规划模型。

月份7 8 9 10 11 12

买进单价 28 24 25 27 23 23

售出单价 29 24 26 28 22 25

1.10某厂接到生产a、b两种产品的合同,产品a需200件,产品b需300件。这两种产品的生产都经过毛坯制造与机械加工两个工艺阶段。

在毛坯制造阶段,产品a每件需要2小时,产品b每件需要4小时。机械加工阶段又分粗加工和精加工两道工序,每件产品a需粗加工4小时,精加工10小时;每件产品b需粗加工7小时,精加工12小时。若毛坯生产阶段能力为1700小时,粗加工设备拥有能力为1000小时,精加工设备拥有能力为3000小时。

又加工费用在毛坯、粗加工、精加工时分别为每小时3元、3元、2元。此外在粗加工阶段允许设备可进行500小时的加班生产,但加班生产时间内每小时增加额外成本4.,5元。

试根据以上资料,为该厂制订一个成本最低的生产计划。

1.11某公司有三项工作需分别招收技工和力工来完成。第一项工作可由一个技工单独完成,或由一个技工和两个力工组成的小组来完成。

第二项工作可由一个技工或一个力工单独去完成。第三项工作可由五个力工组成的小组完成,或由一个技工领着三个力工来完成。已知技工和力工每周工资分别为100元和80元,他们每周都工作48小时,但他们每人实际的有效工作小时数分别为42和36。

为完成这三项工作任务,该公司需要每周总有效工作小时数为:第一项工作10000小时。第二项工作20000小时,第三项工作30000小时。

又能招收到的工人数为技工不超过400人,力工不超过800人。试建立数学模型,确定招收技工和力工各多少人。使总的工资支出为最少(

第二章对偶与灵敏度分析。

2.1 写出以下线性规划问题的dlp

1) minz=2x1+2x2+4x3

x1+3x2+4x3 ≥2

st 2x1+ x2+3x3 ≤3

x1+4x2+3x3 =5

x1,x2≥0,x3无约束。

2) maxz=5x1+6x2+3x3

x1+2x2+2x3 =5

st -x1+5x2- x3 ≥3

4x1+7x2+3x3 ≤8

x1无约束,x2≥0,x3≤0

3) maxz=c1x1+c2x2+c3x3

a11x1+a12x2+a13x3 ≤b1

st a21x1+a22x2+a23x3 =b2

a31x1+a32x2+a33x3 ≥b3

x1≥0,x2≤0,x3无约束。

2.2 对于给出的lp:

minz=2x1+3x2+5x3+6x4

x1+2x2+3x3+x4 ≥2

st -2x1+x2-x3+3x4 ≤-3

xj≥0 (j=1,2,3,4)

1) 写出dlp;

2) 用**法求解dlp;

3) 利用2)的结果及根据对偶性质写出原问题的最优解。

2.3 对于给出lp:

maxz=x1+2x2+x3

x1+ x2- x3 ≤2

st x1- x2+ x3 =1

2x1+ x2+ x3 ≥2

x1≥0, x2≤0,x3无约束。

1) 写出dlp;

2) 利用对偶问题性质证明原问题目标函数值z≤1

2.4 已知lp:

maxz=x1+x2

x1+ x2+ x3 ≤2

st -2x1+ x2- x3 ≤1

xj≥0试根据对偶问题性质证明上述线性问题目标函数值无界。

2.5 给出lp:

maxz=2x1+4x2+x3+x4

x1+ 3x2 +x4 ≤8

2x1+ x2 ≤6

st. x2 + x3+ x4≤6

x1+ x2 + x3 ≤9

xj≥01) 写出dlp;

2) 已知原问题最优解x=(2,2,4,0),试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。

2.6 用对偶单纯形法求解下列线性规划问题。

1) minz=4x1+12x2+18x3

x1 +3x3 ≥3

st2 x2+2x3 ≥5

xj≥0 (j=1,2,3)

2.7 考虑如下线性规划问题。

minz=60x1+40x2+80x3

3x1+2x2+ x3 ≥2

st 4x1+ x2+3x3 ≥4

2x1+2x2+2x3 ≥3

xj≥01) 写出dlp;

2) 用对偶单纯形法求解原问题;

3) 用单纯形法求解其对偶问题;

4) 对比以上两题计算结果。

2.8 已知lp:maxz=2x1-x2+x3

x1+ x2+ x3≤6

st -x1+2x2 ≤4

x1,x2,x3≥0

1) 用单纯形法求最优解。

2) 分析当目标函数变为maxz=2x1+3x2+x3时最优解的变化;

3) 分析第一个约束条件右端系数变为3时最优解的变化。

2.9 给出线性规划问题。

maxz=2x1+3x2+x3

1/3x1+1/3x2+1/3x3≤1

st 1/3x1+4/3x2+7/3x3≤3

xj≥0用单纯形法求解得最终单纯形表如下。

试分析下列各种条件下,最优解(基)的变化:

1) 目标函数中变量x3的系数变为6;

2) 分别确定目标函数中变量x1和x2的系数c1、c2在什么范围内变动时最优解不变;

3) 约束条件的右端由 1 变为 2 ;

2.10 某厂生产甲、乙两种产品,需要a、b两种原料,生产消耗等参数如下表(表中的消耗系数为千克/件)。

1)请构造数学模型使该厂利润最大,并求解。

2)原料a、b的影子**各为多少。

3)现有新产品丙,每件消耗3千克原料a和4千克原料b,问该产品的销售**至少为多少时才值得投产。

4)工厂可在市场上买到原料a。工厂是否应该购买该原料以扩大生产?在保持原问题最优基的不变的情况下,最多应购入多少?可增加多少利润?

运筹学习题

34 产地个数为m销地个数为n的平衡运输问题的系数矩阵为a,则有r a m n 1。35 指派问题求最大值时,是将目标函数乘以 1 化为求最小值,再用匈牙利法求解。36 割集中弧的流量之和称为割量。37 最小割集等于最大流量。38 求最小树可用破圈法。39 在最短路问题中,发点到收点的最短路径是唯一...

运筹学习题

11.判断下列说法是否正确 a 法同单纯形法虽然求解的形式不同,但从几何上理解,两者是一致的 b 线性规划模型中增加一个约束条件,可行域的范围一般将缩小,减少一个约束条件,可行域的范围一般将扩大 c p1 11.判断下列说法是否正确 a 法同单纯形法虽然求解的形式不同,但从几何上理解,两者是一致的 ...

运筹学习题

专业班号学号姓名 1.1用 法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯一最优解 无穷多最优解 无界解还是无可行解?专业班号学号姓名 1.4分别用 法和单纯形法求解下列线性规划,并指出单纯形法迭代的每一步相当于图形上的哪一个顶点?专业班号学号姓名 2.3写出下列线性规划的对偶问题。2.7已知线性规划问...