数学实验0814作业

发布 2022-07-02 02:44:28 阅读 2974

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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