数学建模实验报告

发布 2023-05-17 21:16:28 阅读 4614

一.圆钢原材料每根长5.5米,现需要abc三种圆钢材料,长度分别为3.1米,2.

1米,1.2米,数量分别为100根,200根,400根,试安排下料方式,使所需圆钢原材料的总数最少。

数学分析:对于一个圆钢原材料的切割方案其实是可以**的,不外乎有下列的五种分配方案。

a(3.3) b(2.1) c(1.2)

x1 110

x2 101

x3 021

x4 012

x5 004

我们要求的所需要圆钢原材料总数最少其少就是要x1--x5的和最少,可以建立以下的模型:

数学模型。min=x1+x2+x3+x4+x5

x1+x2<=100

x1+2*x3+x4<=200

x2+x3+2*x4+4*x5<=500

在lingo下的**为。

model:

min=x1+x2+x3+x4+x5;

x1+x2>=100;

x1+2*x3+x4>=200;

2*x2+x3+2*x4+4*x5>=400;

gin(x1);

gin(x2); gin(x3);

gin(x4); gin(x5);

end在lingo下的结果为。

由实验结果可知最小值min=225

综述:原材料的总数最少为225

二。建设费用问题。

某农场拟修建一批半球壳顶的圆筒形谷仓,计划每座谷仓的容积为200立方米,圆筒半径不得超过3米,高度不得超过10米。按照造价分析材料,半球壳顶的造价为每平方米150元,圆筒仓壁的建筑的建筑行人为每平方米120元,地坪造价为每平方米50元,试求造价最小的谷仓尺寸应为多少?

数学分析:我们只要求出每个面的面积,再乘以对应的造价,就可以得到最后的造价。

数学模型:min=50*pi*r^2+120*2*pi*r*h+150*2*pi*r^2

r<=3;

h+r<=10;

pi*r^2*h+*pi*r^3*=200

lingo**。

min=50*3.14*r*r+120*2*3.14*r*h+150*2*3.14*r*r;

r<=3;

h+r<=10;

3.14*r*r*h+4/3*3.14*r*r*r*(1/2)=200;

实验结果为。

由lingo产生的结果可知道谷仓尺寸行人最小的为。

r=3米 h=5.07米。

最小的造价为 21369元。

三。 问题住宅小区服务中心选址:某地新建一个生活住宅区,共有20栋住宅楼。

桃李花园内的所有道路都是东西或南北走向。开发商拟在该区修建一个服务中心,地址选在离所有楼房的总路程最小的地方。为了保证建筑物之间又足够的空间,服务中心的位置与其他楼房位置之间的距离不能少于30米(已经考虑了所有建筑的占地面积)。

请你确定服务中心的位置 。

设初始点x0=[20,20],设(ai,bi)(i=1,..20) 为第i栋住宅楼的坐标:a=[29.

74 4.9 69.32 65 .

0 98.3 55.27 40.

00 19.8 62.5 73.

3 37.58 0.98 41.

98 75.37 79.38 92.

0 84.47 36.77 62.

08 73.13 ],b=[19.39 90.

48 56.92 63.18 23.

44 54.88 93.16 33.

5 65.5 39.19 62.

73 69.9 39.72 41.

37 65.52 43.5 34.

6 75.2 12.32 86.

7]数学分析:只需要让服务中心与各个楼房这间的总路程最小。

在lingo下的**为。

model:

sets:zl/1..20/:x,y;

endsets

data:x=29.74,4.

9,69.32,65.0,98.

3,55.27,40.0,19.

8,62.5,73.3,37.

58,0.98,41.98,75.

37,79.38,92.0,84.

47,36.77,62.08,73.

13;y=19.39,90.48,56.

92,63.18,23.44,54.

88,93.16,33.5,65.

5,39.19,62.73,69.

9,39.72,41.37,65.

52,43.5,34.6,75.

2,12.32,86.7;

enddata

min=@sum(zl(i):(x(i)-px)^2)^(1/2)+(y(i)-py)^2)^(1/2)))

for(zl(i):(x(i)-px)^2+(y(i)-py)^2>=900);

end由图可知[1.281228,9.897984]为最佳的服务中心位置。

四。设要把一种产品从2个产地运到3个客户处,发量,收量及产地到客户的运输单价如下表所示。

这是一个供求不平衡的问题,产品缺少1500个单位,因此决定运输方案应按下列目标满足要求:

第一目标,客户1为重要部门,需求量必须全部满足;

第二目标,满足其他两个客户至少75%的需求量;

第三目标,从产地2到客户1的运输量至少要有1000个单位;

第四目标,使运费尽量少。

请列出相应的目标规划模型,并用lingo程序求解。

数学分析:这是一个实际运输分配问题,求它的最优运输分配方案。

我们可以将每个产地去各个客户的方案都列出来,这样就能分类的去求出来。

数学假设:cij为产地i到客户j的运输量。

数学模型:min=10*c11+8*c21+4*c12+10*c22+12*c13+3*c23;

c11+c12+c13<=3000;

c21+c22+c23<=4000;

c12+c22>=0.75*1500;

c13+c23>=0.75*5000;

c21>=1000;

c11+c21=2000;

lingo**。

min=10*c11+8*c21+4*c12+10*c22+12*c13+3*c23;

c11+c12+c13<=3000;

c21+c22+c23<=4000;

c12+c22>=0.75*1500;

c13+c23>=0.75*5000;

c21>=1000;

c11+c21=2000;

lingo处理结果。

综述由lingo得出来的结果可知。

产地1去客户1为1000。去客户2为1125,去客户3为750

产地2去客户2为1000,去客户2为0,去客户3为3000.

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