1、靠近某河流有两个化工厂(参见附图),流经第一化工厂的河流流量为每天500,在两个工厂之间有一条流量为200万的支流。第一化工厂每天排放有某种优化物质的工业污水2万,第二化工厂每天排放该污水1.4万。
从第一化工厂的出来的污水在流至第二化工厂的过程中,有20%可自然净化。根据环保要求,河流中的污水含量不应大于0.2%。
这两个工厂的都需要各自处理一部分工业污水。第一化工厂的处理成本是1000元/万,第二化工厂的为800元/万。现在要问满足环保的条件下,每厂各应处理多少工业污水,才能使两个工厂的总的污水处理费用最少?
附图工厂1工厂2
500万 200万。
解:这个问题可用数学模型来描述。设第一化工厂和第二化工厂的污水处理量分别为每天和万,从第一化工厂到第二化工厂之间,河流中的工业污水含量不要大于0.2%,由此可得近似关系式:
流经第二化工厂后,河流中的工业污水含量人要不大于0.2%,所以有:
由于每个工厂每天处理污水的量不会大于每天的排放量,故有:
这个问题的目标是要求两个工厂处理污水的总费用最小。即:最小,综合上述,这个环保问题可用数学模型表示为:(上式整理可得)
目标函数:
约束条件:
3、用**法求解下面线性规划。
min z =-3x1+2x2
解:可行解域为abcda,最优解为b点。
由方程组解出x1=11,x2=0
x*==11,0)t
min z =-3×11+2×0=-33
4、用单纯型法求解下面线性规划问题的解。
max z= 3x1+3x2+4x3
解:加入松弛变量x4,x5,得到等效的标准模型:
max z= 3x1+3x2+4x3+0 x4+0 x5
列表计算如下:
x*=(10,0,2,0,0)t ∴max z =3×10+4×2 =38
5、用大m法求解如下线性规划模型:
min z =5x1+2x2+4x3
解:用大m法,先化为等效的标准模型:
max z/ =5x1-2x2-4x3
增加人工变量x6、x7,得到:
max z/ =5x1-2x2-4x3-mx6-mx7
大m法单纯形表求解过程如下:
x*=(2,0,0,0)t
最优目标函数值min z =-max z/ =
6、写出下列线性绘画问题的对偶问题。
答案: b)
7、已知线性规划问题如下:
max z=
已知该问题的解为(2,4)利用对偶性质写出对偶问题的最优解。
解:该问题的对偶问题为:
将x=(2,4)t代入原问题可知:〉1 为严格不等式,所以。
由对偶问题性质可知:
解之得: 所以y=(1/5,0,1)tmin z=14
约束条件两边同乘(-1)
列单纯形表。
9、线性规划问题。
用单纯形法求解得最终单纯形表如下表所示。
试说明分别发生如下变化时,新的最优解是什么?
1)目标函数变为;
2)约束条件右端项由变为;
3)增添一个新的约束。
解:(1)因为所有的检验数均小于等于零。故最优解为。
2)因为。所以。
因为所有的检验数均小于等于零,故最优解为。
3)由于,所以原问题的最优解不是该问题的最优解。
在约束条件左右两端同时乘以“-1”,并加上松弛变量,得到。
因为所有的检验数均小于等于零,故最优解为。
3、下列是将产品从三个产地运往四个销地的运输费用表。
要求:⑴用最小费用法建立运输计划的初始方案;
用位势法做最优解检验;
求最优解和最优方案的运费。
解:⑴先用最小费用法(最小元素法)求此问题的初始基本可行解:
最小费用法初始方案:
初始方案总运费z=9×30+6×20+3×40+7×20+6×40+9×10=980
按题目要求用位势法,作最优解检验:
所有检验数如下:
再用闭回路法求最优解和最优方案的运费,先检验:
所有检验数≤0该方案已是最优方案,不需要再调整。
最优方案的运费z=9×30+6×20+3×40+7×20+6×40+9×10=980
将原整数规划问题称为原问题a0,不考虑整数条件的伴随规划称为问题b0,用单纯形法求解b0,得最优单纯形表。
原问题的解是多少?
解: x1=3/4,x2=7/4均不满足整数条件。
选x1,则含x1的约束方程为:
将所选的约束方程中非基变量的系数及常数项进行拆分处理。 7/4=1+3/4 -5/2=-3+1/2 1/4=0+1/4
求割平面方程。
将割平面方程加到伴随规划的最终单纯形表中,用对偶单纯形法继续求解。
x*=(1,1)’ z*=2
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...