《管理運(yùn)籌學(xué)》第四版第4章線性規(guī)劃在工商管理中的應(yīng)用課后習(xí)題

1、管理運(yùn)籌學(xué)第四版課后習(xí)題解析第4章線性規(guī)劃在工商管理中的應(yīng)用1解：為了用最少的原材料得到10臺(tái)鍋爐，需要混合使用14種下料方案。設(shè)14種方案下料時(shí)得到的原材料根數(shù)分別為x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x9，x10，x11，x12，x13，x14，如表4-1所示。表4-1 各種下料方式下料方式12345678910111213142 640 mm211100000000001 770 mm010032211100001 650 mm001001021032101 440 mm00010010120123min f=x1x2x3x4x5x6x

2、7x8x9x10x11x12x13x14s.t.  2x1x2x3x480x23x52x62x7x8x9x10350x3x62x8x93x112x12x13420x4x7x92x10x122x133x1410x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x9，x10，x11，x12，x13，x140通過(guò)管理運(yùn)籌學(xué)軟件，我們可以求得此問(wèn)題的解為：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最優(yōu)值為300。2解：（1）將上午11時(shí)至下午10時(shí)分成11個(gè)班次，

3、設(shè)xi表示第i班次新上崗的臨時(shí)工人數(shù)，建立如下模型。min f=16(x1x 2x3x4x5x6x7x8x9x10x11) s.tx119x1x219x1x2x329x1x2x3x423x2x3x4x513x3x4x5x623x4x5x6x716x5x6x7x8212x6x7x8x9212x7x8x9x1017x8x9x10x1117x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x9，x10，x110通過(guò)管理運(yùn)籌學(xué)軟件，我們可以求得此問(wèn)題的解如下：x1=8，x2=0，x3=1，x4=1，x5=0，x6=4，x7=0，x8=6，x9=0，x10=0，x11=0，最優(yōu)值為320。在滿足對(duì)職工需求

4、的條件下，在11時(shí)安排8個(gè)臨時(shí)工，13時(shí)新安排1個(gè)臨時(shí)工，14時(shí)新安排1個(gè)臨時(shí)工，16時(shí)新安排4個(gè)臨時(shí)工，18時(shí)新安排6個(gè)臨時(shí)工可使臨時(shí)工的總成本最小。（2）這時(shí)付給臨時(shí)工的工資總額為320，一共需要安排20個(gè)臨時(shí)工的班次。約束松弛/剩余變量對(duì)偶價(jià)格- - - 1 0 4 2 0 0 3 2 0 4 9 0 5 0 4 6 5 0 7 0 0 8 0 0 9 0 4 10 0 0 11 0 0根據(jù)剩余變量的數(shù)字分析可知，可以讓11時(shí)安排的8個(gè)人工做3小時(shí)，13時(shí)安排的1個(gè)人工作3小時(shí)，可使得總成本更小。（3）設(shè)xi表示第i班上班4小時(shí)臨時(shí)工人數(shù)，yj表示第j班上班3小時(shí)臨時(shí)工人數(shù)。 min f

5、=16(x1x 2x3x4x5x6x7x8)12(y1y2y3y4y5y6y7y8y9) s.tx1y119x1x2y1y219x1x2x3y1y2y329x1x2x3x4y2y3y423x2x3x4x5y3y4y513x3x4x5x6y4y5y623x4x5x6x7y5y6y716x5x6x7x8y6y7y8212x6x7x8y7y8y9212x7x8y8y917x8y917x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y90用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下：x1=0，x2=0，x3=0，x4=0，x5=0，x6=0，x7=0，x8

6、=6，y1=8，y2=0，y3=1，y4=0，y5=1，y6=0，y7=4，y8=0，y9=0。最優(yōu)值為264。具體安排如下。在11：0012：00安排8個(gè)3小時(shí)的班，在13：0014：00安排1個(gè)3小時(shí)的班，在 15：0016：00安排1個(gè)3小時(shí)的班，在17：0018：00安排4個(gè)3小時(shí)的班，在18：0019：00安排6個(gè)4小時(shí)的班?？偝杀咀钚?64元，能比第一問(wèn)節(jié)省320264=56元。3解：設(shè)xij，xij分別為該工廠第i種產(chǎn)品的第j個(gè)月在正常時(shí)間和加班時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)量；yij為i種產(chǎn)品在第j月的銷售量，wij為第i種產(chǎn)品第j月末的庫(kù)存量，根據(jù)題意，可以建立如下模型：s.t.4.解：（1

7、）設(shè)生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品的數(shù)量分別為x1，x2，x3，則可建立下面的數(shù)學(xué)模型。maxz10 x112x214x3s.t.x11.5x24x32 000 2x11.2x2x31 000x1200x2250x3 100x1，x2，x30用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下：x1=200，x2=250，x3=100，最優(yōu)值為6 400。即在資源數(shù)量及市場(chǎng)容量允許的條件下，生產(chǎn)A 200件，B 250件，C 100件，可使生產(chǎn)獲利最多。（2）A、B、C的市場(chǎng)容量的對(duì)偶價(jià)格分別為10元，12元，14元。材料、臺(tái)時(shí)的對(duì)偶價(jià)格均為0。說(shuō)明A的市場(chǎng)容量增加一件就可使總利潤(rùn)增加10元

8、，B的市場(chǎng)容量增加一件就可使總利潤(rùn)增加12元，C的市場(chǎng)容量增加一件就可使總利潤(rùn)增加14元。但增加一千克的材料或增加一個(gè)臺(tái)時(shí)數(shù)都不能使總利潤(rùn)增加。如果要開(kāi)拓市場(chǎng)應(yīng)當(dāng)首先開(kāi)拓C產(chǎn)品的市場(chǎng)，如果要增加資源，則應(yīng)在0價(jià)位上增加材料數(shù)量和機(jī)器臺(tái)時(shí)數(shù)。5解：（1）設(shè)白天調(diào)查的有孩子的家庭的戶數(shù)為x11，白天調(diào)查的無(wú)孩子的家庭的戶數(shù)為x12，晚上調(diào)查的有孩子的家庭的戶數(shù)為x21，晚上調(diào)查的無(wú)孩子的家庭的戶數(shù)為x22，則可建立下面的數(shù)學(xué)模型。min f =25x1120x1230x2124x22s.tx11x12x21x222 000x11x12 =x21x22x11x21700x12x2

9、2450x11, x12, x21, x220用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下。x11700，x12300，x210，x221 000，最優(yōu)值為47 500。白天調(diào)查的有孩子的家庭的戶數(shù)為700戶，白天調(diào)查的無(wú)孩子的家庭的戶數(shù)為300戶，晚上調(diào)查的有孩子的家庭的戶數(shù)為0，晚上調(diào)查的無(wú)孩子的家庭的戶數(shù)為1 000戶，可使總調(diào)查費(fèi)用最小。（2）白天調(diào)查的有孩子的家庭的費(fèi)用在2026元之間，總調(diào)查方案不會(huì)變化；白天調(diào)查的無(wú)孩子的家庭的費(fèi)用在1925元之間，總調(diào)查方案不會(huì)變化；晚上調(diào)查的有孩子的家庭的費(fèi)用在29到正無(wú)窮之間，總調(diào)查方案不會(huì)變化；晚上調(diào)查的無(wú)孩子的

10、家庭的費(fèi)用在-2025元之間，總調(diào)查方案不會(huì)變化。（3）發(fā)調(diào)查的總戶數(shù)在1 400到正無(wú)窮之間，對(duì)偶價(jià)格不會(huì)變化；有孩子家庭的最少調(diào)查數(shù)在0到1 000之間，對(duì)偶價(jià)格不會(huì)變化；無(wú)孩子家庭的最少調(diào)查數(shù)在負(fù)無(wú)窮到1 300之間，對(duì)偶價(jià)格不會(huì)變化。管理運(yùn)籌學(xué)軟件求解結(jié)果如下：6解：設(shè)空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)的月供應(yīng)量分別是x,y臺(tái)，總利潤(rùn)是P，則P=6x+8y，可建立約束條件如下：30x+20y300;5x+10y110;x0 y0 x,y均為整數(shù)。使用管理運(yùn)籌學(xué)軟件可求得，x=4,y=9,最大利潤(rùn)值為9600；7. 解：1、該問(wèn)題的決策目標(biāo)是公司總的利潤(rùn)最大化，總利潤(rùn)為： 0.

11、5x1+ 0.2x2+ 0.25x3決策的限制條件： 8x1+ 4x2+ 6x3500 銑床限制條件4x1+ 3x2 350 車床限制條件3x1 + x3150 磨床限制條件即總績(jī)效測(cè)試（目標(biāo)函數(shù)）為：max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x32、本問(wèn)題的線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 ST 8x1+ 4x2+ 6x3500 4x1+ 3x2 350 3x1 + x3150 x10、x20、x30最優(yōu)解（50，25，0），最優(yōu)值：30元。3、若產(chǎn)品最少銷售18件，修改后的的數(shù)學(xué)模型是：max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 S

12、T 8x1+ 4x2+ 6x3500 4x1+ 3x2 350 3x1 + x3150x318 x10、x20、x30這是一個(gè)混合型的線性規(guī)劃問(wèn)題。代入求解模板得結(jié)果如下：最優(yōu)解（44，10，18），最優(yōu)值：28.5元。8解：設(shè)第i個(gè)月簽訂的合同打算租用j個(gè)月的面積為xij，則需要建立下面的數(shù)學(xué)模型：min f=2 800x114 500x126 000x137 300x142 800x214 500x226 000x232 800x314 500x322 800x41s.tx1115x12x2

13、110x13x22x3120x14x23x32x4112xij0，i，j=1，2，3，4用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下。x11=15，x12=0，x13=0，x14=0，x21=10，x22=0，x23=0，x31=20，x32=0，x41=12，最優(yōu)值為159 600，即在一月份租用1 500平方米一個(gè)月，在二月份租用1 000平方米一個(gè)月，在三月份租用2 000平方米一個(gè)月，四月份租用1 200平方米一個(gè)月，可使所付的租借費(fèi)最小。9. 解：設(shè)xi為每月買進(jìn)的種子擔(dān)數(shù)，yi為每月賣出的種子擔(dān)數(shù)，則線性規(guī)劃模型為；Max Z=3.1

14、y1+3.25y2+2.95y3-2.85x1-3.05x2-2.9x3s.t. y11000 y21000- y1+ x1 y31000- y1+ x1- y2+ x21000- y1+ x150001000- y1+ x1- y2+ x25000x1（20000+3.1 y1）/ 2.85x2（20000+3.1 y1-2.85x1+3.25y2）/ 3.05x3（20000+3.1 y1-2.85x1+3.25y2-3.05x2+2.95y3）/ 2.91000-y1+x1-y2+ x2-y3 +x3=2000xi0yi0 (i=1,2,3)10解：設(shè)xij表示第i種類型的雞飼料需要第j

15、種原料的量，可建立下面的數(shù)學(xué)模型。max z=9(x11x12x13)7(x21x22x23)+8(x31x32x33)5.5(x11x21x31)4(x12x22x32)5(x13x23x33)s.t x110.5(x11x12x13)x120.2(x11x12x13)x210.3(x21x22x23)x230.3(x21x22x23)x330.5(x31x32x33)x11x21x31+ x12x22x32+ x13x23x3330 x11x12x135x21x22x2318x31x32x3310xij0，i，j=1，2，3用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下。x

16、11=2.5，x12=1，x13=1.5，x21=4.5，x22=10.5，x23=0，x31=0，x32=5，x33=5，最優(yōu)值為93.11. 解：設(shè)X為第i個(gè)月生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，Y為第i個(gè)月生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，Z，W分別為第i個(gè)月末產(chǎn)品、庫(kù)存數(shù)，S，S分別為用于第（i+1）個(gè)月庫(kù)存的自有及租借的倉(cāng)庫(kù)容積（立方米），則可以建立如下模型。minz = s.t X110 000=Z1X2+Z110 000=Z2X3+Z210 000=Z3X4+Z310 000=Z4X5+Z430 000=Z5X6+Z530 000=Z6X7+Z63

17、0 000=Z7X8+Z730 000=Z8X9+Z830 000=Z9X10+Z9100 000=Z10X11+Z10100 000=Z11X12+Z11100 000=Z12Y150 000=W1Y2+W150 000=W2Y3+W215 000=W3Y4+W315 000=W4Y5+W415 000=W5Y6+W515 000=W6Y7+W615 000=W7Y8+W715 000=W8Y9+W815 000=W9Y10+W950 

18、;000=W10Y11+W1050 000=W11Y12+W1150 000=W12 S1i15 000 1i12Xi+Yi120 000 1i12 0.2Zi+0.4Wi 1i12 X0,Z用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下。最優(yōu)值為4 910 500。X1=10 000, X2=10 000, X3=10 000, X4=10 000, X5=30 000, X6=30 000, X7=30 000,X8=45 000, X9=105 

19、;000, X10=70 000, X11=70 000, X12=70 000;Y1=50 000, Y2=50 000, Y3=15 000, Y4=15 000, Y5=15 000Y6=15 000, Y7=15 000, Y8=15 000, Y9=15 000, Y10=50 000, Y11=50 000, Y12=50 000;Z8=15 000, Z9=90 000, Z10=60 000, Z11

20、=30 000;S18=3 000, S19=15 000, S110=12 000, S111=6 000, S29=3 000;其余變量都等于0。12.解：為了以最低的成本生產(chǎn)足以滿足市場(chǎng)需求的兩種汽油，將這個(gè)問(wèn)題寫成線性規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解，令，x1=生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)汽油所需的X100原油的桶數(shù)x2=生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)汽油所需的X100原油的桶數(shù)x3=生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)汽油所需的X220原油的桶數(shù)x4=生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)汽油所需的X220原油的桶數(shù)則，min Z=30 x1+30 x2+34.8 x3+34.8 x4s.t. x1+ x325000x2+ x4320000.35 x1+ 0.6x30

21、.45（x1+ x3）0.55 x2+ 0.25x40.5（x2+ x4）通過(guò)管理運(yùn)籌學(xué)軟件，可得x1=15000，x2=26666.67，x3=10000，x4=5333.33總成本為1783600美元。13解：（1）設(shè)第i個(gè)車間生產(chǎn)第j種型號(hào)產(chǎn)品的數(shù)量為xij, 可以建立如下數(shù)學(xué)模型。max z=25(x11+x21+11s.t 4xj=1,2,3,4用管理運(yùn)籌學(xué)軟件我們可以求得此問(wèn)題的解如下。 *最優(yōu)解如下*目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)值為：279 400變量最優(yōu)解相差值-x11 0 11x21 0 26.4x31 1 400 0x41 0 16.5x51 0 5.28x12 0 1

22、5.4x32 800 0x42 0 11x52 0 10.56x13 1 000 0x23 5 000 0x43 0 8.8x53 2 000 0x14 2 400 0x24 0 2.2x44 6 000 0即x31=1400，x32=800，x13=1000，x23=5000，x53=2000，x14=2400， x44=6000，其余均為0，得到最優(yōu)值為279 400。(2) 對(duì)四種產(chǎn)品利潤(rùn)和5個(gè)車間的可用生產(chǎn)時(shí)間做靈敏度分析;約束松弛/剩余變量對(duì)偶價(jià)格- - 1 0 25 2 500 0 3 0 20 4 0 3.8 5 7&#

23、160;700 0 6 0 2.2 7 0 4.4 8 6 000 0 9 0 5.5 10 0 2.64目標(biāo)函數(shù)系數(shù)范圍 :變量下限當(dāng)前值上限- - - -x11無(wú)下限 25 36x21無(wú)下限 25 51.4x31 19.72 25 無(wú)上限x41無(wú)下限 25 41.5x51無(wú)下限 25 30.28x12無(wú)下限 20 35.4x32 9.44 20 無(wú)上限x42無(wú)下限 20 31x52無(wú)下限 20 30.56x13 13.2  17 19.2x23 14.8  17 無(wú)上限x43無(wú)下限 17 25.8x53 3.8  17 無(wú)上限x14 9.167  11 14.167x24無(wú)下限 11 13.2x44 6.6  11 無(wú)上限常數(shù)項(xiàng)數(shù)范圍：約束下限當(dāng)前值上限- -   -  -