2.对于如下线性规划问题(有个决策变量和个约束):
请分别对的不同取值 (如等)求解上述规划。
解:分析题意,为目标函数为约束条件。
1.设计程序如下。
clear all;
clc;syms n
n=input('input n please.(press enter)n=')
if (n==1)
a=[4,-4,0;1,0,1]; j=1时参数矩阵。
b=[1;1];
v=zeros(1,3); 最小值。
c=[-1;0;0]; 目标矩阵系数矩阵。
x,f]=linprog(c,a,b,v)
else a=zeros(2*n,3*n);
for j=2:n
x=zeros(1,n);
r=zeros(1,n);
s=zeros(1,n);
x(j)=4;
x(j-1)=-1;
r(j)=-4;
a((j+1),:x,r,s];
x(j)=4;
x(j-1)=1;
r(j)=0;
s(j)=4;
a((j+n),:x,r,s]; j+2
endlow=zeros(1,3*n);%最小值显示。
c1=-ones(n,1); c1是xn的系数矩阵。
c2=zeros(2*n,1);
c=[c1;c2];
x=zeros(1,n);
r=zeros(1,n);
s=zeros(1,n);
x(1)=4; %j=1时,赋予参数值。
r(1)=-4;
a(1,:)x,r,s];
x(1)=1第二个式子。
r(1)=0;
s(1)=1;
a(2,:)x,r,s];
b=zeros(1,2*n); 2n个约束条件。
for i=1:2*n
if i*2<=2*n
b(i*2)=4;
end end
b(1)=1;
b(2)=1;
x,f]=linprog(c,a,b',low)
end得出结果,制成**如下。
6.某市有甲、乙、丙、丁四个居民区,自来水由a,b,c 三个水库**。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别为 千吨,由于水源紧张,三个水库每天最多只能分别** 千吨自来水。由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费不同(见下表,其中c 水库与丁区间没有输水管道),其他管理费用都是450 元/千吨。
根据公司规定,各区用户按照统一标准900 元/千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天 千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利最多?
为了增加供水量,自来水公司正在考虑进行水库改造,使。
三个水库每天的最大供水量都提高一倍,问那时供水方案应如何改变?公司利润可增加到多少?
解:模型与解析。
设a水库向甲、乙、丙、丁供水量为, ,单位为kt,以下皆同)。设b水库向甲、乙、丙、丁供水量为, c水库向甲、乙、丙供水量为, ,设自来水公司的获利为z(单位为元)。
约束条件为: (1)
本题要求解z的最大值,即求解(-z)的最小值。这是一个线性规划的问题。用matlab求解,程序名为**如下;
c=-[290,320,230,280,310,320,260,300,260,250,220]; 加负号将求极大转化为求极小。
part=[eye(3);zeros(1,3)];
a1=[ones(1,4),zeros(1,7);
zeros(1,4),ones(1,4),zeros(1,3);
zeros(1,8),ones(1,3);
eye(4),eye(4),part;-eye(4),-eye(4),-part];
b1=[50,60,50,80,140,30,50,-30,-70,-10,-10]; 右端项向量。
v1=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]; 下界。
x,f,exitflag,output,lag]=linprog(c,a1,b1,v1)
得到最优解为 x=[0,50,0,0,0,50,0,10,40,0,10],最优值为 f=-47600(最大值z=-f=47600),exitflag=1(收敛)。列表如下。
该公司如此分配供水量,才能获利最多,为47600元。
若三个水库每天的最大供水量都提高一倍,则目标函数不变,约束条件(4)-(12)不变,(1)-(3)改变,如下:
用matlab求解,程序名为**如下;
part=[eye(3);zeros(1,3)];a1=[ones(1,4),zeros(1,7);zeros(1,4),ones(1,4),zeros(1,3);zeros(1,8),ones(1,3);eye(4),eye(4),part;-eye(4),-eye(4),-part]; b1=[100,120,100,80,140,30,50,-30,-70,-10,-10]; v1=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]; 下界 [x,f,exitflag,output,lag]=linprog(c,a1,b1,v1)
得到最优解为 x=[0,100,0,0,30,40,0,50,50,0,30],最优值 f=-88700(最大值z=-f=88700),exitflag=1(收敛)。列表如下:
三个水库每天的最大供水量都提高一倍后,该公司如此分配供水量,才能获利最多,为88700元,相比之前提高了41100元。
8.某牧场主知道,对于一匹平均年龄的马来说,最低的营养需求为:40磅蛋白质,20磅碳水化合物,45磅粗饲料。
这些营养成分是从不同饲料中得到的,饲料及其**在下表中列出。建立数学模型,确定如何以最低的成本满足最低的营养需求。
解:设牧场主每天给每匹马喂食:捆草,袋燕麦片,块饲料块,袋高蛋白浓缩料。
每匹马耗费资金美元。则根据题意可得约束条件:,目标函数为,matlab的格式为:
所以利用matlab软件(文件)可解得下表结果:
结论:当牧场主一天喂养一匹马5捆草、20块饲料块时,成本最低,最低成本为17美元。
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