2022年数学模型数学建次作业图论组合优化实验 .pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《2022年数学模型数学建次作业图论组合优化实验 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年数学模型数学建次作业图论组合优化实验 .pdf(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、数学模型第六次作业图论(组合优化)实验6.1 实验目的与要求学会用图论(组合优化)的方法或思想建模学会用 LINGO 软件求解组合优化问题简历相应的数学模型,并对计算结果进行分析和讨论。6.2 基本实验1.设备更新问题某公司需要对一台已经使用了2年的机器确定今后 4年(n=4)的最优更新策略 .公司要求,用了 6年的机器必须更新,购买一台新机器的价格是100万元,表 6.1给出了该问题的数据,请给出设备的更新策略。解:根据题意可以设 A, B, C, D为判断年度,用数字表示机器已经使用的时间,则有第1年:机器使用的情况可以表示为A2;第2年:若第 1年机器不更新则情况表示成B3,若第一年机器
2、更新则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页第二年应表示成 B1;使用Lingo软件进行计算并取最优解,编程如下:model : sets: nodes/A2, B3, B1, C4, C2, C1, D5, D3, D2, D1,E6, E4, E3, E2, E1, F/; arcs(nodes, nodes)/ A2,B3 A2,B1 B3,C4 B3,C1 B1,C2 B1,C1 C4,D5 C4,D1 C2,D3 C2,D1 C1,D2 C1,D1 D5,E1 D5,E6 D3,E4 D3,E1 D2,E3
3、D2,E1 D1,E2 D1,E1 E6,F E4,F E3,F E2,F E1,F /: c, x; endsetsdata: c = 17.3 -20.2 15.7 -30.2 18.4 -0.2 13.8 -50.2 17.3 -20.2 18.4 -0.2 12.2 -70.2 15.7 -30.2 17.3 -20.2 18.4 -0.2 5 30 50 60 80; enddatan = size (nodes); max = sum(arcs: c * x); sum(arcs(i,j)| i #eq# 1 : x(i,j) = 1; for (nodes(i)| i #ne#
4、1 #and# i #ne# n: sum(arcs(i,j): x(i,j) - sum(arcs(j,i): x(j,i)=0 ); sum(arcs(j,i)| i #eq# n : x(j,i) = 1; for (arcs: bin (x); End 得到结果如下:Global optimal solution found. Objective value: 139.0000 Objective bound: 139.0000 Infeasibilities: 0.000000 Extended solver steps: 0 Total solver iterations: 0 精
5、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页 Variable Value Reduced Cost N 16.00000 0.000000 C( A2, B3) 17.30000 0.000000 C( A2, B1) -20.20000 0.000000 C( B3, C4) 15.70000 0.000000 C( B3, C1) -30.20000 0.000000 C( B1, C2) 18.40000 0.000000 C( B1, C1) -0.2000000 0.000000 C( C4, D5) 13.800
6、00 0.000000 C( C4, D1) -50.20000 0.000000 C( C2, D3) 17.30000 0.000000 C( C2, D1) -20.20000 0.000000 C( C1, D2) 18.40000 0.000000 C( C1, D1) -0.2000000 0.000000 C( D5, E1) 12.20000 0.000000 C( D5, E6) -70.20000 0.000000 C( D3, E4) 15.70000 0.000000 C( D3, E1) -30.20000 0.000000 C( D2, E3) 17.30000 0
7、.000000 C( D2, E1) -20.20000 0.000000 C( D1, E2) 18.40000 0.000000 C( D1, E1) -0.2000000 0.000000 C( E6, F) 5.000000 0.000000 C( E4, F) 30.00000 0.000000 C( E3, F) 50.00000 0.000000 C( E2, F) 60.00000 0.000000 C( E1, F) 80.00000 0.000000 X( A2, B3) 1.000000 -17.30000 X( A2, B1) 0.000000 20.20000 X(
8、B3, C4) 1.000000 -15.70000 X( B3, C1) 0.000000 30.20000 X( B1, C2) 0.000000 -18.40000 X( B1, C1) 0.000000 0.2000000 X( C4, D5) 1.000000 -13.80000 X( C4, D1) 0.000000 50.20000 X( C2, D3) 0.000000 -17.30000 X( C2, D1) 0.000000 20.20000 X( C1, D2) 0.000000 -18.40000 X( C1, D1) 0.000000 0.2000000 X( D5,
9、 E1) 1.000000 -12.20000 X( D5, E6) 0.000000 70.20000 X( D3, E4) 0.000000 -15.70000 X( D3, E1) 0.000000 30.20000 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页 X( D2, E3) 0.000000 -17.30000 X( D2, E1) 0.000000 20.20000 X( D1, E2) 0.000000 -18.40000 X( D1, E1) 0.000000 0.2000000 X( E6, F) 0
10、.000000 -5.000000 X( E4, F) 0.000000 -30.00000 X( E3, F) 0.000000 -50.00000 X( E2, F) 0.000000 -60.00000 X( E1, F) 1.000000 -80.00000 Row Slack or Surplus Dual Price 1 0.000000 0.000000 2 139.0000 1.000000 3 0.000000 0.000000 4 0.000000 0.000000 5 0.000000 0.000000 6 0.000000 0.000000 7 0.000000 0.0
11、00000 8 0.000000 0.000000 9 0.000000 0.000000 10 0.000000 0.000000 11 0.000000 0.000000 12 0.000000 0.000000 13 0.000000 0.000000 14 0.000000 0.000000 15 0.000000 0.000000 16 0.000000 0.000000 17 0.000000 0.000000 18 0.000000 0.000000 分析结果容易得出最佳的路径为A2-B3-C4-D5-E1-F ,因此得出结论,设备的最优更新策略应该是使用5年。2. 运输问题有甲
12、、乙和丙三个城市,每年分别需要煤炭320万吨、250万吨和350精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页万吨, 由A, B两个煤矿负责供应 .已知煤矿年产量 A为400万吨, B为450万吨,从两煤矿至各城市煤炭运价如表6.2所示.由于需求大于供应,经协商平衡,甲城市在必要时可少供应0-30万吨,乙城市需求量须全部满足,丙城市需求量不少于270万吨。试求将甲、乙两矿煤炭全部分配出去,满足上述条件又使总运费最低的调运方案。解:根据题意认为该问题是一个运输线性规划的典型问题。设甲、乙、丙三个城市的的煤炭获取量(Custome
13、r)1, 2, 3;A、B两个煤矿的煤炭贮存( Warehouse )表达为 A, B;煤矿与各城市之间的煤炭运价为P,用x表示决策点。使用 Lingo软件进行计算并取最优解,编程如下:Model : !2 Warehouse, 3 Customer Transportation Problem; sets: Warehouse / A, B/: Supply; Customer / 1, 2, 3/: Gain; Routes(Warehouse, Customer): c, x; Endsets! The objective;OBJ min = sum(Routes: c * x); !
14、The supply constraints;for (Warehouse(i): SUP sum(Customer(j): x(i,j) 290; sum(warehouse(i): x(i,1) 270; sum(warehouse(i): x(i,3) 350; ! Here are the parameters;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页data: Supply = 400, 450 ; Gain = 320, 250, 380 ; c = 15, 18, 22, 21, 25, 16; Endda
15、taend得到如下结果:Global optimal solution found. Objective value: 14650.00 Infeasibilities: 0.000000 Total solver iterations: 4 Variable Value Reduced Cost SUPPLY( A) 400.0000 0.000000 SUPPLY( B) 450.0000 0.000000 GAIN( 1) 250.0000 0.000000 GAIN( 2) 290.0000 0.000000 GAIN( 3) 310.0000 0.000000 C( A, 1) 15
16、.00000 0.000000 C( A, 2) 18.00000 0.000000 C( A, 3) 22.00000 0.000000 C( B, 1) 21.00000 0.000000 C( B, 2) 25.00000 0.000000 C( B, 3) 16.00000 0.000000 X( A, 1) 150.0000 0.000000 X( A, 2) 250.0000 0.000000 X( A, 3) 0.000000 12.00000 X( B, 1) 140.0000 0.000000 X( B, 2) 0.000000 1.000000 X( B, 3) 310.0
17、000 0.000000 因此得到结论:由A 矿向甲乙丙三座城市的送矿量(万吨)为150、250、0;由 B 矿向甲乙丙三座城市的送矿量 (万吨)为 140、0、310,此时总运输费最小,为14650万元。3、生产计划与库存管理(1)某公司生产一种除臭剂,它在1 至 4 季度的生产成本、生产量及精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 42 页订货量表 6.3所示.如果除臭剂在生产当季没有交货, 保管在仓库里除臭剂每盒每季度还需1 元钱的储存费用。如果某个季度的货物供应量不足,则允许延期交货,延期交货的罚金是每盒每季度3 元。请公
18、司希望制定一个成本最低(包括储存费用和罚金)的除臭剂的生产计划,问各季度应生产多少 ? (2)如果产品不允许延期交货,则公司考虑工人加班,已知加班生产出产品的成本要比原成本高出20%,且每季度加班最多生产2 万盒.问:在这种情况下,将如何安排生产,使总成本最少? 解:(1)根据题意,将此问题转化为运输问题,将每季度的生产量看作是供方,将每季度的订货量看作是需求方,将不属于本季度供货的量视为其他季度运输过来的,那么具体思路作图如下:红色字样为第一季度运输每件费用,5+13 5+12 5+1 5 季度 1 生产量季度 1 订货量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
19、 - - - - -第 7 页,共 42 页红色字样为季度 1 生产向 4 个季度的运送量;绿色字样为季度 2 生产向 4 个季度的运送量;蓝色字样为季度 2 生产向 4 个季度的运送量;黑色字样为季度 2 生产向 4 个季度的运送量。列出配送供需表格:季度 1 需求季度 2 需求季度 3 需求季度 4 需求6+1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 42 页设 cij 为从季度生产 Ai 到季度需求 Bj 的配送单价, xij 为从季度生产Ai 到季度需求 Bj 的运输量,因此总的费用为:11mnijijijc x第 i
20、个季度的运出量应该小于或等于该季度的生产量:1mijijxa第 j 个季度的运入量应该等于该季度的需求量:1mijjixb根据此模型写出 Lingo 程序并求出最优解:Model : !4 Warehouse, 4 Customer Transportation Problem;sets: 季度 1 配送单价(万元/万盒)5 6 6 6 季度 2 配送单价(万元/万盒)8 5 6 7 季度 3 配送单价(万元/万盒)12 9 6 7 季度 4 配送单价(万元/万盒)15 12 9 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42
21、 页 Warehouse /1.4/: a; Customer /1.4/: b; Routes(Warehouse, Customer): c, x; Endsets! Here are the parameters;data: a= 13, 15, 15, 13 ; b= 10, 14, 20, 8 ; c = 5, 6, 7, 8, 8, 5, 6, 7, 12, 9, 6, 7, 15, 12, 9, 6; Enddata! The objective;OBJ min = sum(Routes: c * x); ! The supply constraints;for (Warehou
22、se(i): SUP sum(Customer(j): x(i,j)= a(i); ! The demand constraints;for (Customer(j): DEM sum(Warehouse(i): x(i,j)= b(j); end得到如下结果:Global optimal solution found. Objective value: 294.0000 Infeasibilities: 0.000000 Total solver iterations: 7 Variable Value Reduced Cost A( 1) 13.00000 0.000000 A( 2) 1
23、5.00000 0.000000 A( 3) 15.00000 0.000000 A( 4) 13.00000 0.000000 B( 1) 10.00000 0.000000 B( 2) 14.00000 0.000000 B( 3) 20.00000 0.000000 B( 4) 8.000000 0.000000 C( 1, 1) 5.000000 0.000000 C( 1, 2) 6.000000 0.000000 C( 1, 3) 7.000000 0.000000 C( 1, 4) 8.000000 0.000000 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
24、 - - - - - - -第 10 页,共 42 页 C( 2, 1) 8.000000 0.000000 C( 2, 2) 5.000000 0.000000 C( 2, 3) 6.000000 0.000000 C( 2, 4) 7.000000 0.000000 C( 3, 1) 12.00000 0.000000 C( 3, 2) 9.000000 0.000000 C( 3, 3) 6.000000 0.000000 C( 3, 4) 7.000000 0.000000 C( 4, 1) 15.00000 0.000000 C( 4, 2) 12.00000 0.000000 C(
25、 4, 3) 9.000000 0.000000 C( 4, 4) 6.000000 0.000000 X( 1, 1) 10.00000 0.000000 X( 1, 2) 3.000000 0.000000 X( 1, 3) 0.000000 0.000000 X( 1, 4) 0.000000 4.000000 X( 2, 1) 0.000000 4.000000 X( 2, 2) 11.00000 0.000000 X( 2, 3) 4.000000 0.000000 X( 2, 4) 0.000000 4.000000 X( 3, 1) 0.000000 8.000000 X( 3,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年数学模型数学建次作业图论组合优化实验 2022 数学模型 数学 作业 组合 优化 实验
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内