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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流管理运筹学第三版习题答案(韩伯棠教授).精品文档.第 2 章线性规划的图解法1、解:x26AB1O01C6x1a.可行域为 OABC。b.等值线为图中虚线所示。12 c.由图可知,最优解为 B 点,最优解: x1 =769 。72、解:15x2 =7,最优目标函数值:ax210.60.1O0.10.6x1有唯一解x1 = 0.2函数值为 3.6x2 = 0.6b 无可行解c 无界解d 无可行解e 无穷多解f有唯一解20x1 =38函数值为 9233、解:a 标准形式:b 标准形式:c 标准形式:x2 =3max fmax f= 3x1 + 2
2、 x2 + 0s1 + 0s2 + 0s39 x1 + 2x2 + s1 = 303x1 + 2 x2 + s2 = 132 x1 + 2x2 + s3 = 9x1 , x2 , s1 , s2 , s3 0= 4 x1 6x3 0s1 0s23x1 x2 s1 = 6x1 + 2x2 + s2 = 107 x1 6 x2 = 4x1 , x2 , s1 , s2 0max f= x + 2x 2 x 0s 0s 3x1 + 5x2 5x2 + s1 = 702 x 5x + 5x = 501223x1 + 2 x2 2x2 s2 = 304 、解:x1 , x2 , x2 , s1 , s2
3、 0标准形式: max z = 10 x1 + 5x2 + 0s1 + 0s23x1 + 4 x2 + s1 = 95x1 + 2 x2 + s2 = 8x1 , x2 , s1 , s2 0s1 = 2, s2 = 05 、解:标准形式: min f= 11x1 + 8x2 + 0s1 + 0s2 + 0s310 x1 + 2x2 s1 = 203x1 + 3x2 s2 = 184 x1 + 9x2 s3 = 36x1 , x2 , s1 , s2 , s3 0s1 = 0, s2 = 0, s3 = 136 、解:b 1 c1 3c 2 c2 6d x1 = 6x2 = 4e x1 4,8
4、x2 = 16 2x1f变化。原斜率从 2 变为 137、解:模型:max z = 500 x1 + 400 x22 x1 3003x2 5402 x1 + 2x2 4401.2 x1 +1.5x2 300x1 , x2 0a x1 = 150x2 = 70即目标函数最优值是 103000b 2,4 有剩余,分别是 330,15。均为松弛变量c 50, 0 ,200, 0额外利润 250d 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: min f= 8xa + 3xb50xa + 100 xb 12000005xa + 4xb 6000
5、0100 xb 300000xa , xb 0基金 a,b 分别为 4000,10000。 回报率:60000b 模型变为: max z = 5xa + 4 xb50xa + 100 xb 1200000100 xb 300000xa , xb 0推导出: x1 = 18000x2 = 3000故基金 a 投资 90 万,基金 b 投资 30 万。第 3 章线性规划问题的计算机求解1、解:ax1 = 150x2 = 70目标函数最优值 103000b1,3 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
6、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)h10050=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:a40001000062000b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
7、,风险系数升高 2.167c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 700000d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:a180003000102000153000b总投资额的松弛变量为 0基金 b 的投资额的剩余变量为 0c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
8、每增加 1 个单位,回报额下降 0.06dc1 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-0.06f 600000 + 300000 = 100% 故对偶价格不变9000004、解:900000a x1 = 8.5x2 = 1.5x3 = 0x4 = 1最优目标函数 18.5b 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
9、目标函数值 22d 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 3.622b x2 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1530 9.189+65111.25 15 100 % 根据百分之一百法则二,我们不能判定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 种下料方案方案规格123456726
10、402111000177001003221651001001014400001001合计5280441042914080531051914980剩余220109012091420190309520方案规格89101112131426400000000177011100001651210321014400120123合计5072486146504953474245314320剩余4286398505477589691180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:min fx1
11、+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12+x13+x14st2x1x2x3x4 80x23x52x62x7x8x9x10 350x3x62x8x93x11x12x13 420x4x7x92x10x122x133x14 10x1,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:x140,x20,x30,x40,x5116.667,x60,x70,x80,x90,x100,x11140,x120,x130,x143.333最优值为 300。2、解:从上午 11 时到下午 10 时分成
12、 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:min f16(x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11)st x11 9x1x21 9x1x2x32 9x1x2x3x42 3x2x3x4x513x3x4x5x623x4x5x6x716x5x6x7x8212x6x7x8x9212x7x8x9x101 7x8x9x10x111 7x1,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:x18,x20,x31,x41,x50,x64,x70,x86,x90,x100,x11
13、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-10-420032049050-465070080090-410001100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
14、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:1111min z = 16 x1 +12 y1i =1i =1STx1 + y1 +1 9x1 + y1 + x2 + y2 +1 9x1 + y1 + x2 + y2 + x3 + y3 +1 +1 9x1 + x2 + y2 + x3 + y3 + x4 + y4 +1 +1 3x2 + x3 + y3 + x4 + y4 + x5 + y5 +1 3x3 + x4 + y4 + x5 + y5 + x6 +
15、y6 +1 +1 3x4 + x5 + y5 + x6 + y6 + x7 + y7 +1 6x5 + x6 + y6 + x7 + y7 + x8 + y8 +1 +1 12x6 + x7 + y7 + x8 + y8 + x9 + y9 +1 +1 12x7 + x8 + y8 + x9 + y9 + x10 + y10 +1 7x8 + x9 + y9 + x10 + y10 + x11 + y11 +1 7xi 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=
16、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:max z10 x112 x214 x2stx11.5x24x3 20002x11.2x2x3 1000x1 200x2 250x3 100x1,x2,x3 0用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:x1200,x2250,x3100最优值为 6400。a、在资源数量及市场容量允许的条件下,生产 A 200 件,B 250 件,C 100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
17、。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:min f25x1120x
18、1230x2124x22st x11x12x21x22 2000x11x12 x21x22x11x21 700x12x22 450x11, x12, x21, x22 0用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:x11700,x12300,x210,x221000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 2026 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 1925
19、 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2025 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 01000 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:min f2800(x11x21x31x41)4500(x12x22x32)6000(x13x23)7300 x14stx11x12x13x1
20、4 15x12x13x14x21x22x23 10x13x14x22x23x31x32 20x14x23x32x41 12xij 0,i,j1,2,3,4用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:x115,x120,x1310,x140,x210,x220,x230,x3110,x320,x410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:max z9(x11x12x13)7(x21x22x23)8
21、(x31x32x33)5.5(x11x21x31)4(x12x22x32)5(x13x23x33)st x11 0.5(x11x12x13)x12 0.2(x11x12x13) x21 0.3(x21x22x23) x23 0.3(x21x22x23) x33 0.5(x31x32x33) x11x21x31 30 x12x22x32 30 x13x23x33 30xij 0,i,j1,2,3用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:x1130,x1210,x1310,x210,x220,x230,x310,x3220,x3320最优值为 365。即:生产雏鸡饲料 50 吨,不生产蛋鸡饲料,生
22、产肉鸡饲料 40 吨。7、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:51212min z = (5xi + 8 yi ) + (4.5xi + 7 yi ) + (s1i + 1.5s2i )s.t.i =1i =6i =1X1-10000=Z1X2+Z1-10000=Z2X3+Z2-10000=Z3X4+Z3-10000=Z4X5+Z4-30000=Z5X6+Z5-30000=Z6X7+Z6-30000=Z
23、7X8+Z7-30000=Z8X9+Z8-30000=Z9X10+Z9-100000=Z10X11+Z10-100000=Z11X12+Z11-100000=Z12Y1-50000=W1Y2+W1-50000=W2Y3+W2-15000=W3Y4+W3-15000=W4Y5+W4-15000=W5Y6+W5-15000=W6Y7+W6-15000=W7Y8+W7-15000=W8Y9+W8-15000=W9Y10+W9-50000=W10Y11+W10-50000=W11Y12+W11-50000=W12S1i150001i12Xi+Yi120000 1i120.2Zi+0.4Wi=S1i+S
24、2i1i12Xi0, Yi0, Zi0, Wi0, S1i0, S2i0用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:最优值= 4910500X1=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=5000
25、0, 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 08、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:max z25(x11x21x31x41x51)20(x12x32x42x52)17(x13x23x43x53)11(x14x24x44)stx11x21x31x41x51 1400x12x32x42x52 300x12x32x42x52 800x13x23x43x53 8000
26、x14x24x44 7005x117x126x13+5x14 180006x213x233x24 150004x313x32 140003x412x424x432x44 120002x514x525x53 10000xij 0,i1,2,3,4,5j1,2,3,4用管理运筹学软件我们可以求得此问题的解为:x110,x120,x131000,x142400,x210,x235000,x240,x311400,x32800,x410,x420,x430,x446000,x510,x520,x532000最优值为 2794009、解:设第一个月正常生产 x1,加班生产 x2,库存 x3;第二个月正常
27、生产 x4, 加班生产 x5,库存 x6;第三个月正常生产 x7,加班生产 x8,库存 x9;第 四个月正常生产 x10,加班生产 x11,可建立下面的数学模型:min f 200(x1x4x7x10)300(x2x5x8x11)60(x3x6x9)st计算结果是:minf= 3710000 元x14000 x44000 x74000 x104000 x31000 x61000 x91000 x21000 x51000 x81000 x111000x1+ x2- x3=4500x3+ x4+ x5- x6=3000 x6+ x7+ x8- x9=5500 x9+ x10+ x11=4500x1
28、,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x110x14000 吨,x2=500 吨,x30 吨,x4=4000 吨, x50 吨 ,x61000 吨, x74000 吨, x8500 吨, x90 吨, x104000 吨,x11500 吨。第 5 章 单纯形法1、解:表中 a、c、e、f 是可行解,a、b、f 是基本解,a、f 是基本可行解。2、解:a、该线性规划的标准型为:max5 x19 x2st0.5 x1x2s18x1x2s2100.25 x10.5 x2s36x1,x2,s1,s2,s3 0.b、有两个变量的值取零,因为有三个基变量、两个非基变量,非基变量取零。c
29、、(4,6,0,0,2)d、(0,10,2,0,1)e、不是。因为基本可行解要求基变量的值全部非负。3、解:a、迭代次数基变量cBx1x2x3x4x5x6b630250000s1 s2 s3000310100021010211001405020xjcjxj000000630*250000b、线性规划模型为:max6 x130 x225 x3st3 x1x2s1 = 402 x1x3s2= 502 x1x2x3s320x1,x2,x3,s1,s2,s3 0c、初始解的基为(s1,s2,s3),初始解为(0,0,0,40,50,20),对应的目标函数值为 0。d、第一次迭代时,入基变量是 x2,出
30、基变量为 s3。4、解:最优解为(2.25,0),最优值为 9。X2X15、解:a、最优解为(2,5,4),最优值为 84。b、最优解为(0,0,4),最优值为4。6、解:a、有无界解b、最优解为(0.714,2.143,0),最优值为2.144。7、解:a、无可行解 b、最优解为(4,4),最优值为 28。 c、有无界解 d、最优解为(4,0,0),最优值为 8。第 6 章单纯形法的灵敏度分析与对偶1a c124b c26c cs282a. c1-0.5b. -2c30c. cs20.53a.b1150b. 0b283.333c.0b31504a.b1-4b. 0b2300c.b345a.
31、利润变动范围 c13,故当 c1=2 时最优解不变b. 根据材料的对偶价格为 1 判断,此做法不利c. 0b245d. 最优解不变,故不需要修改生产计划e. 此时生产计划不需要修改,因为新的产品计算的检验数为-12 小于零,对原生产计划没有影响。6 均为唯一最优解,根据从计算机输出的结果看出,如果松弛或剩余变量为零且对 应的对偶价格也为零,或者存在取值为零的决策变量并且其相差值也为零时,可 知此线性规划有无穷多组解。7a.min f= 10y1+20y2.s.t.y1+y22,y1+5y21,y1+y21,y1, y20.b. max z= 100 y1+200 y2.s.t.1/2 y1+4
32、 y24,2 y1+6 y24,2 y1+3 y22,y1, y20.8.a. min f= -10 y1+50 y2+20 y3-20 y4. s.t. -2 y1+3 y2+ y3- y21,3 y1+ y22,- y1+ y2+ y3- y2=5,y1, y2, y20, y3 没有非负限制。b. max z= 6 y1-3 y2+2 y3-2 y4. s.t. y1- y2- y3+ y41,2 y1+ y2+ y3- y4=3,-3 y1+2 y2- y3+ y42,y1, y2, y40, y3 没有非负限制9. 对偶单纯形为max z=4 y1-8 y2+2 y3s.ty1- y
33、21,- y1- y2+ y32,y1-2 y2- y33,y1, y2, y30目标函数最优值为: 10最优解:x1=6, x2=2, x3=0第 7 章运输问题1.(1)此问题为产销平衡问题甲乙丙丁产量1 分厂211723253002 分厂101530194003 分厂23212022500销量4002503502001200最优解如下起至销点发点1234102500502400000300350150此运输问题的成本或收益为:19800此问题的另外的解如下:-此运输问题的成本或收益为:19800(2)如果 2 分厂产量提高到 600,则为产销不平衡问题 最优解如下-此运输问题的成本或收益
34、为:19050注释:总供应量多出总需求量200第 1 个产地剩余50第 3 个产地剩余150(3)销地甲的需求提高后,也变为产销不平衡问题 最优解如下起至销点发点1234-150250002400000300350150此运输问题的成本或收益为:19600注释:总需求量多出总供应量150第 1 个销地未被满足,缺少100第 4 个销地未被满足,缺少502 本题运输模型如下:VI甲0.30.40.30.40.10.9300乙0.30.1-0.40.2-0.20.6500丙0.050.050.150.05-0.050.55400丁-0.20.30.1-0.1-0.10.11003002503502
35、00250150最优解如下起至 销点发点12345678100100002000020000350001503050010000250040100000000515005000000此运输问题的成本或收益为:1.050013E+073 建立的运输模型如下:1231600600+60600+60231600+60010%600+60010%+60600+60010%+60232700700+6042700+70010%700+70010%+602365023650+65010%3356最优解如下起至销点发点1234-12000211103000340400500026002070030此运输问题
36、的成本或收益为:8465此问题的另外的解如下:起至销点发点1234-12000212003000340310500026002070030此运输问题的成本或收益为:84654甲乙ABCD甲01001502001802401600乙80080210601701700A15080060110801100B200210700140501100C180601101300901100D24017090508501100110011001400130016001200最优解如下起至 销点发点1234561110003002000020110000600030011000004000110000500001
37、0001006000001100此运输问题的成本或收益为:1300005 建立的运输模型如下min f = 500x1+300 x2+550 x3+650 x4.s.t. 54 x1+49 x2+52 x3+64 x41100,57 x1+73 x2+69 x3+65 x41000,x1, x2, x3, x40.1234A544952641100B577369651000500300550650最优解如下起至销点发点12345-此运输问题的成本或收益为:1133006.a. 最小元素法的初始解如下:123产量甲87415150乙31015095251550丙01000100销量201001002050b.最优解如下起至销点发点12310015220503055此运输问题的成本或收益为:145c. 该运输问题只有一个最优解,因为其检验数均不为零d.最优解如下起至销点发点1231001522500此运输问题的成本或收益为:1