管理运筹学韩伯棠版答案word版.docx
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管理运筹学韩伯棠版答案word版
1、解:
x2
6
A
1
O
0
1
第2章线性规划的图解法
B
C36x1
a.可行域为OABC。
b.等值线为图中虚线所示。
c.由图可知,最优解为B点,最优解:
x1=
12
15
x2=,最优目标函数值:
69。
7
2、解:
7
7
a
x2
1
0.6
0.1
O
0.1
x1=
0.2
0.6
x1
有唯一解
x2=
0.6
函数值为3.6
b无可行解
c无界解
d无可行解
e无穷多解
f有唯一解
3、解:
a标准形式:
x1
x2
=
=
20
3
8
3
函数值为
92
3
max
f=3x1+
2x2
+0s1+
0s2
+
0s3
x+
91
+=
2xs
30
x+
31
x+
21
2
2
21
+s=
x22
+s=
13
9
b标准形式:
x
1
x23
ss
x2,s1,,
23
=
0
max
f=-xxss
41-63-01-02
3-x-s=6
x121
x+
+=
1
2xs
22
10
7x1-6x2=4
c标准形式:
x1,x2,,s
s12
=-+x'x'
=0
'-
max
f
2-2
x
ss
0-02
1
-x+
2
x
'-
2
1
'+=
xs
35
5
70
1
2
2
1
2x'-5x'+5x'=50
1
x'+
31
2
x'-
22
2
'-=
2xs
30
x',x2',x2',,s
2
=0
2
4、解:
1
s12
z=
x+
x
++
max10
5
s
s
标准形式:
1
2
00
x+
31
x+
51
4
2
1
+s=
x21
+s=
x22
9
8
2
s1=2,s2=0
x1,x2,,s
s12
=0
5、解:
f=
x+
x
++
+
min
118
s
s
s
标准形式:
1
2
00
0
x+
101
x+
2
1
-s=
x21
-=
2
20
3
31
x+
41
3xs
22
-=
9xs
18
36
s1=0,s2=0,s3=13
6、解:
b1=c1=3
c2=c2=6
x1=6
x
1
23
ss
x2,s1,,
23
=
0
d
e
x2=4
x1∈[]8
x=16-2x
2
2
1
f变化。
原斜率从-变为-1
3
7、解:
模型:
maxz=500x1+400x2
2x1=300
3x2=540
xx
21+22
=440
x
x
=300
1.21+1.52
xx12
=0
a
x1=150
x2=70即目标函数最优值是103000
b2,4有剩余,分别是330,15。
均为松弛变量
c50,0,200,0额外利润250
d在[0,500]变化,最优解不变。
e在400到正无穷变化,最优解不变。
f不变
8、解:
a模型:
minf=
8xa+3xb
50xa+100xb=1200000
5xa+4xb=60000
100xb=300000
x
xab
=0
基金a,b分别为4000,10000。
回报率:
60000
b模型变为:
maxz=5xa+4xb
50xa+100xb=1200000
100xb=300000
推导出:
x
xab
x1=18000
=0
x2=3000
故基金a投资90万,基金b投资30万。
1、解:
第3章线性规划问题的计算机求解
a
x1=150
x2=70
目标函数最优值103000
b1,3使用完2,4没用完0,330,0,15
c50,0,200,0
含义:
1车间每增加1工时,总利润增加50元
3车间每增加1工时,总利润增加200元
2、4车间每增加1工时,总利润不增加。
d3车间,因为增加的利润最大
e在400到正无穷的范围内变化,最优产品的组合不变
f不变因为在[0,500]的范围内
g所谓的上限和下限值指当约束条件的右边值在给定范围内变化时,约束条
件1的右边值在[200,440]变化,对偶价格仍为50(同理解释其他约束条件)
h100×50=5000对偶价格不变
i能
j不发生变化允许增加的百分比与允许减少的百分比之和没有超出100%
k发生变化
2、解:
a40001000062000
b约束条件1:
总投资额增加1个单位,风险系数则降低0.057
约束条件2:
年回报额增加1个单位,风险系数升高2.167
c约束条件1的松弛变量是0,约束条件2的剩余变量是0
约束条件3为大于等于,故其剩余变量为700000
d当c2不变时,c1在3.75到正无穷的范围内变化,最优解不变
当c1不变时,c2在负无穷到6.4的范围内变化,最优解不变
e约束条件1的右边值在[780000,1500000]变化,对偶价格仍为0.057(其他
同理)
f不能,理由见百分之一百法则二
3、解:
a180003000102000153000
b总投资额的松弛变量为0基金b的投资额的剩余变量为0
c总投资额每增加1个单位,回报额增加0.1
基金b的投资额每增加1个单位,回报额下降0.06
dc1不变时,c2在负无穷到10的范围内变化,其最优解不变
c2不变时,c1在2到正无穷的范围内变化,其最优解不变
e约束条件1的右边值在300000到正无穷的范围内变化,对偶价格仍为0.1
约束条件2的右边值在0到1200000的范围内变化,对偶价格仍为-0.06
f
600000
900000
+
300000
900000
=
100%故对偶价格不变
4、解:
ax1=8.5
x2=1.5
x3=0
x4=1最优目标函数18.5
b约束条件2和3对偶价格为2和3.5
c选择约束条件3,最优目标函数值22
d在负无穷到5.5的范围内变化,其最优解不变,但此时最优目标函数值变化
e在0到正无穷的范围内变化,其最优解不变,但此时最优目标函数值变化
5、解:
a约束条件2的右边值增加1个单位,目标函数值将增加3.622
bx2产品的利润提高到0.703,才有可能大于零或生产
c根据百分之一百法则判定,最优解不变
d因为
15
30-9.189
+
65
-
>
100%根据百分之一百法则二,我们不能判定
111.2515
其对偶价格是否有变化
第4章线性规划在工商管理中的应用
1、解:
为了用最少的原材料得到10台锅炉,需要混合使用14种下料方案
方案123456
规格
7
2640
1770
1651
1440
合计
剩余
2
0
0
0
5280
220
1
1
0
0
4410
1090
1
0
1
0
4291
1209
1
0
0
1
4080
1420
0
3
0
0
5310
190
0
2
1
0
5191
309
0
2
0
1
4980
520
方案
规格
8
9
10
1112
13
14
2640
1770
1651
1440
合计
剩余
0
1
2
0
5072
428
0
1
1
1
4861
639
0
1
0
2
4650
850
0
0
3
0
4953
547
0
0
2
1
4742
758
0
0
1
2
4531
969
0
0
0
3
4320
1180
设按14种方案下料的原材料的根数分别为x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,
x10,x11,x12,x13,x14,则可列出下面的数学模型:
minf=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12+x13+x14
s.t.2x1+x2+x3+x4=80
x2+3x5+2x6+2x7+x8+x9+x10=350
x3+x6+2x8+x9+3x11+x12+x13=420
x4+x7+x9+2x10+x12+2x13+3x14=10
x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14=0
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x1=40,x2=0,x3=0,x4=0,x5=116.667,x6=0,x7=0,x8=0,
x9=0,x10=0,x11=140,x12=0,x13=0,x14=3.333
最优值为300。
2、解:
从上午11时到下午10时分成11个班次,设xi表示第i班次安排的临时
工的人数,则可列出下面的数学模型:
minf=16(x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11)
s.t.x1+1=9
x1+x2+1=9
x1+x2+x3+2=9
x1+x2+x3+x4+2=3
x2+x3+x4+x5+1=3
x3+x4+x5+x6+2=3
x4+x5+x6+x7+1=6
x5+x6+x7+x8+2=12
x6+x7+x8+x9+2=12
x7+x8+x9+x10+1=7
x8+x9+x10+x11+1=7
x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11=0
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x1=8,x2=0,x3=1,x4=1,x5=0,x6=4,x7=0,x8=6,x9=0,
x10=0,x11=0
最优值为320。
a、在满足对职工需求的条件下,在10时安排8个临时工,12时新安排1
个临时工,13时新安排1个临时工,15时新安排4个临时工,17时新
安排6个临时工可使临时工的总成本最小。
b、这时付给临时工的工资总额为80元,一共需要安排20个临时工的班
次。
约束
松弛/剩余变量
对偶价格
--------------------------------------
10-4
200
320
490
50-4
650
700
800
90-4
1000
1100
根据剩余变量的数字分析可知,可以让11时安排的8个人工作3小时,13
时安排的1个人工作3小时,可使得总成本更小。
C、设在11:
00-12:
00这段时间内有x1个班是4小时,y1个班是3小时;
设在12:
00-13:
00这段时间内有x2个班是4小时,y2个班是3小时;其他时
段也类似。
则:
由题意可得如下式子:
=
11
?
x+
11
?
y
minz16112
i=1
i=1
1
S.T
+y+=
19
x11
+++y+=
x1y1x22
19
+++++y+
=
1+19
x1y1x2y2x33
++++++y+
=
1+13
x1x2y2x3y3x44
++++++y+=
13
x2x3y3x4y4x55
++++++y+
=
1+13
x3x4y4x5y5x66
++++++y+=
16
x4x5y5x6y6x77
++++++y+
=
1+112
x5x6y6x7y7x88
++++++y+
=
1+112
x6x7y7x8y8x99
++++++y+=
17
x7x8y8x9y9x1010
++++++y+=
17
x8x9y9x10y10x1111
xi=0,yi=0i=1,2,…,11
稍微变形后,用管理运筹学软件求解可得:
总成本最小为264元。
安排如下:
y1=8(即在此时间段安排8个3小时的班),y3=1,y5=1,y7=4,x8=6
这样能比第一问节省:
320-264=56元。
3、解:
设生产A、B、C三种产品的数量分别为x1,x2,x3,则可列出下面的
数学模型:
maxz=10x1+12x2+14x2
s.t.x1+1.5x2+4x3=2000
2x1+1.2x2+x3=1000
x1=200
x2=250
x3=100
x1,x2,x3=0
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x1=200,x2=250,x3=100
最优值为6400。
a、在资源数量及市场容量允许的条件下,生产A200件,B250件,C100
件,可使生产获利最多。
b、A、B、C的市场容量的对偶价格分别为10元,12元,14元。
材料、台
时的对偶价格均为0。
说明A的市场容量增加一件就可使总利润增加10
元,B的市场容量增加一件就可使总利润增加12元,C的市场容量增加
一件就可使总利润增加14元。
但增加一千克的材料或增加一个台时数都
不能使总利润增加。
如果要开拓市场应当首先开拓C产品的市场,如果
要增加资源,则应在975到正无穷上增加材料数量,在800到正无穷上
增加机器台时数。
4、解:
设白天调查的有孩子的家庭的户数为x11,白天调查的无孩子的家庭的户
数为x12,晚上调查的有孩子的家庭的户数为x21,晚上调查的无孩子的家庭
的户数为x22,则可建立下面的数学模型:
minf=25x11+20x12+30x21+24x22
s.t.x11+x12+x21+x22=2000
x11+x12=x21+x22
x11+x21=700
x12+x22=450
x11,x12,x21,x22=0
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x11=700,x12=300,x21=0,x22=1000
最优值为47500。
a、白天调查的有孩子的家庭的户数为700户,白天调查的无孩子的家庭的户
数为300户,晚上调查的有孩子的家庭的户数为0,晚上调查的无孩子的
家庭的户数为1000户,可使总调查费用最小。
b、白天调查的有孩子的家庭的费用在20-26元之间,总调查费用不会变化;
白天调查的无孩子的家庭的费用在19-25元之间,总调查费用不会变化;
晚上调查的有孩子的家庭的费用在29-无穷之间,总调查费用不会变化;
晚上调查的无孩子的家庭的费用在-20-25元之间,总调查费用不会变
化。
c、调查的总户数在1400-无穷之间,总调查费用不会变化;
有孩子家庭的最少调查数在0-1000之间,总调查费用不会变化;
无孩子家庭的最少调查数在负无穷-1300之间,总调查费用不会变化。
5、解:
设第i个月签订的合同打算租用j个月的面积为xij,则需要建立下面的
数学模型:
minf=2800(x11+x21+x31+x41)+4500(x12+x22+x32)+6000(x13+x23)
+7300x14
s.t.x11+x12+x13+x14=15
x12+x13+x14+x21+x22+x23=10
x13+x14+x22+x23+x31+x32=20
x14+x23+x32+x41=12
xij=0,i,j=1,2,3,4
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x11=5,x12=0,x13=10,x14=0,x21=0,x22=0,x23=0,x31=10,
x32=0,x41=0
最优值为102000。
即:
在一月份租用500平方米一个月,租用1000平方米三个月;在三月
份租用1000平方米一个月,可使所付的租借费最小。
6、解:
设xij表示第i种类型的鸡需要第j种饲料的量,可建立下面的数学模型:
maxz=9(x11+x12+x13)+7(x21+x22+x23)+8(x31+x32+x33)-5.5
(x11+x21+x31)-4(x12+x22+x32)-5(x13+x23+x33)
s.t.x11=0.5(x11+x12+x13)
7、
x12=0.2(x11+x12+x13)
x21=0.3(x21+x22+x23)
x23=0.3(x21+x22+x23)
x33=0.5(x31+x32+x33)
x11+x21+x31=30
x12+x22+x32=30
x13+x23+x33=30
xij=0,i,j=1,2,3
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
x11=30,x12=10,x13=10,x21=0,x22=0,x23=0,x31=0,
x32=20,x33=20
最优值为365。
即:
生产雏鸡饲料50吨,不生产蛋鸡饲料,生产肉鸡饲料40吨。
设Xi——第i个月生产的产品I数量
Yi——第i个月生产的产品II数量
Zi,Wi分别为第i个月末产品I、II库存数
S1i,S2i分别为用于第(i+1)个月库存的自有及租借的仓库容积(立方米)。
则
可建立如下模型:
5
z=?
+
y
12
+?
x+
y
12
+?
s
+
s
min
(5xi8)
(4.5
7)
(
1.5)
s.t.
i=1
i
i=6
i
i
i=1
1i
2i
X1-10000=Z1
X2+Z1-10000=Z2
X3+Z2-10000=Z3
X4+Z3-10000=Z4
X5+Z4-30000=Z5
X6+Z5-30000=Z6
X7+Z6-30000=Z7
X8+Z7-30000=Z8
X9+Z8-30000=Z9
X10+Z9-100000=Z10
X11+Z10-100000=Z11
X12+Z11-100000=Z12
Y1-50000=W1
Y2+W1-50000=W2
Y3+W2-15000=W3
Y4+W3-15000=W4
Y5+W4-15000=W5
Y6+W5-15000=W6
Y7+W6-15000=W7
Y8+W7-15000=W8
Y9+W8-15000=W9
Y10+W9-50000=W10
Y11+W10-50000=W11
Y12+W11-50000=W12
S1i=150001=i=12
Xi+Yi=1200001=i=12
0.2Zi+0.4Wi=S1i+S2i1=i=12
Xi=0,Yi=0,Zi=0,Wi=0,S1i=0,S2i=0
用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:
最优值=4910500
X1=10000,X2=10000,X3=10000,X4=10000,X5=30000,X6=30000,X7=30000,
X8=45000,X9=105000,X10=70000,X11=70000,X12=70000;
Y1=50000,Y2=50000,Y3=15000,Y4=15000,Y5=15000,
Y6=15000,Y7=15000,Y8=15000,Y9=15000,Y10=50000,Y11=50000,Y12=50000;
Z8=15000,Z9=90000,Z10=60000,Z1=30000;
S18=3000,S19=15000,S110=12000,S111=6000;
S28=3000;
其余变量都等于0
8、解:
设第i个车间生产第j种型号产品的数量为xij,可建立下面的数学模型:
maxz=25(x11+x21+x31+x41+x51)+20(x12+x32+x42+x52)+17(x13
+x23+x43+x53)+11(x14+x24+x44)
s.t.x11+x21+x31+x41+x51=1400
x12+x32+x42+x52=300
x12+x32+x42+x52=800
x13+x23+x43+x53=8000
x14+x24+x44=700
5x11+7x12+6x13+5x14=18000
6x21+3x23+3x24=15000
4x31+3x32=1