运筹学春总复习.docx
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运筹学春总复习
运筹学期末总复习
第1章线性规划及其对偶问题
●数学建模
建模步骤:
(1)科学选择决策变量
(2)找出所有约束条件
(3)明确目标要求
(4)非负变量的选择
●单纯形法:
【例题1】某旅馆在不同时段所需服务员数如表所示:
每班服务员从开始上班到下班连续工作8小时,为满足每班所需要的最少服务员数,这个旅馆至少需要多少服务员?
(列出该问题线性规划模型,不求解)
时间段
最少服务员数
1
06:
00~10:
00
20
2
10:
00~14:
00
30
3
14:
00~18:
00
25
4
18:
00~22:
00
30
5
22:
00~02:
00
10
6
02:
00~06:
00
10
【例题2】用单纯形法求解线性规划问题:
(1)
(2)
【练习1】某厂利用原料A、B生产甲、乙、丙3种产品,已知生产单位产品所需原料数、单件利润及有关数据如表所示,试建立该问题线性规划模型,并用单纯形法求解。
甲
乙
丙
原料拥有量
A
B
6
3
3
4
5
5
45
30
单件利润
4
1
5
【练习2】求解LP
(1)
(2)
第2章整数规划与分配问题
●0-1变量的用法及建模
理解0-1变量的用途,其中
(1)-(4)重点掌握
(1)n中取k:
n中至少取k,改为
n中最多取k,改为
(2)变量取离散数值:
(3)选甲必须选乙,选乙不一定选甲:
或1
(4)选了甲或乙,丙就不能入选,选了丙,甲、乙都不能入选
(5)两个约束条件只需满足一个:
或
式中:
M为任意大正数
(6)n个约束条件中满足k个:
(7)若
,则
;否则
,
,
或
(8)对
可表述为:
【例题1】某公司有5000万元可用于投资,有6个投资方案,其投资额、安排员工数和年利润额如表所示:
方案
投资额(万元)
可安排员工数(人)
年利润额(万元)
1
2000
50
150
2
2000
60
200
3
3500
100
150
4
1000
20
100
5
4000
100
200
6
1500
50
100
要求:
(1)投资额不超过5000万元;
(2)至少安排150人员就业;
(3)年利润额尽可能地多。
试建立该问题0-1规划数学模型(不求解)
【例题2】某企业接受订货,产品需求量为6000公斤,可由3种设备进行生产,其成本与产量如下:
设备
设备调整费(元)
生产成本(元/公斤)
生产能力(公斤)
A
B
C
2000
2500
3000
6
5
4
3000
4000
5000
企业如何组织生产才能使总成本最小?
试列出该问题的整数规划数学模型(不求解)。
【例题3】集合覆盖问题。
某区有城区有10个街道,欲建消防站,有下列6个地点可供选择,在规定时间可到达的地点如下表。
问应设几个,可以以最少数量的消防站可满足消防任务的需要(建模,不求解)。
备选校址代号
覆盖的居民小区编号
A
B
C
D
E
F
1,5,7
1,2,5,8
1,3,5
2,4,5
3,6,8
4,6,8
【例题4】
【练习1】某校排球队准备从以下8名预备队员中选拔4名正式队员,并使平均身高尽可能高。
这8名预备队员情况如下表所示。
预备队员
号码
身高(厘米)
位置
A
B
C
D
E
F
G
H
1
2
3
4
5
6
7
8
197
194
189
196
188
180
183
185
主攻
主攻
副攻
副攻
二传
二传
接应
接应
要求:
(1)8名预备队员选4名;
(2)最多补充1名主攻;
(3)最多补充1名副攻;
(4)至少补充1名二传;
(5)至少补充1名接应;
(6)A和E只能入选1名;
(7)无论B或D入选,A都不能入选。
(建立数学模型,不求解)
●匈牙利法
【例题6】用匈牙利法求解分配问题:
(1)
(2)
【练习2】用匈牙利法求解分配问题:
(1)
(2)
【例题7】某公司准备资金600万元(以100万元为单位),有四项可选择投资的工程A、B、C、D。
现决定每项工程至少要投资100万元。
各项工程投资不同资金后可获得的期望利润如下:
分配的
投资金额
利润
工程A
工程B
工程C
工程D
100
150
167
164
158
200
169
189
190
185
300
185
204
226
215
试确定如何安排对各项工程的投资数,可使获得的总期望利润最大?
第3章运输问题
●数学模型
1.产销平衡运输问题数学模型
2.产销不平衡的运输问题标准化
●表上作业法
【例题1】
(1)由表上作业法求最优解;
(2)单位运价c11在什么范围变动,最优基不变?
【例题2】标准化如下运输问题。
【练习1】求下题最优解,最优解唯一吗?
第4章目标规划
【例题】某公司通过混合牛肉、猪肉、羊肉和水淀粉生产香肠,下表给出数据资料:
该公司需要生产200公斤香肠,并按优先顺序制订下列目标:
【练习】某公司计划生产甲、乙两种产品,它们分别要经过设备A和设备B两道工序的加工,其所需工时定额如下表:
产品
工序
甲
(小时/千克)
乙
(小时/千克)
有效工时
(小时)
设备A
设备B
5
2
3
7
80
72
单位盈利
100元/千克
120元/千克
系统约束:
两种设备已满负荷,不能加班。
目标要求:
P1:
盈利达到150元,并尽可能地超过;
P2:
两种产品的产量之和尽可能超过10千克;
P3:
产品乙不少于6千克。
试建立此问题的数学模型(不求解)
第6章图与网络模型
●基本方法
最小支撑树的避圈法与破圈法。
最短路的dijkstra标号算法。
最大流的Ford-Fulkerson标号算法。
中国邮路问题:
结论1:
若无奇点,则邮递员可以走遍所有街道,做到每条街道只走一次而不重复.
结论2:
(1)有奇点的连线的边最多重复一次;
(2)在该网络图的每个回路上,有重复的边的长度不超过回路总长的一半.
【例题1】用避圈法或破圈法求下图所示最小支撑树。
【例题2】用dijkstra标号算法求上图所示从v1到v12的最短路。
【例题3】求解上图中国邮路问题。
【例题4】求v1到v8最大流。
【练习1】
(1)求下图最小支撑树;
(2)求下图v1到v7最短路;(3)求下图中国邮路问题。
【练习2】求例4中从v1到v8最短路问题。
第8章对策论
矩阵对策最优纯策略:
超优原则或最大最小原则
【练习】求赢得矩阵A的最优纯策略。
第9章决策分析
不确定型决策:
乐观主义准则、悲观主义准则、等概率准则、乐观系数法、最小后悔值准则
【例题】已知面对四种自然状态的三种备选行动方案的公司收益如下表所示。
自然状态
方案
N1
N2
N3
N4
S1
15
8
0
-6
S2
4
14
8
3
S3
1
4
10
12
假定不知道各种自然状态出现的概率请分别用乐观准则、悲观准则、乐观系数准则(取α=0.6)、等概率准则和最小后悔值准则选择最优行动方案:
【练习】根据以往的资料,一家面包店所需要的面包数(即面包当天的需求量)分布如下:
销售量(个)
180
240
300
360
概率
0.2
0.3
0.3
0.2
如果一个面包当天没销售掉,则在当天结束时以0.10元处理给饲养场,新面包的售价为每个1.00元,每个面包的成本为0.50元。
要求:
(1)列出收益矩阵并用期望值法对面包生产量进行决策。
(2)若概率分布未知,试用乐观准则、悲观准则、等概率准则和最小后悔值准则进行决策。