線性規劃模型的應用

2021-03-04 08:10:36 字數 3851 閱讀 5967

1. 某企業製造三種儀器,甲種儀器需要17小時加工裝配,8小時檢測,售價300元。乙種儀器需要10小時加工裝配,4小時檢測,售價200元。

丙種儀器需要2小時加工裝配,2小時檢測,售價100元。三種儀器所用的元件和材料基本一樣,可供利用的加工裝配時間為1000小時,檢測時間為500小時。又根據市場**表明,對上述三種儀器的要求不超過50臺、80臺、150臺。

試求企業的最優生產計畫。

解:首先將問題中的資料表示到如下**:

其次,設三種儀器的數量分別為:x i (i=1,2,3)根據問題建立如下規劃模型:

maxz=300x1+200x2+100x3

17x1+10x2+2x3≤1000

8x1+4x2+2x3≤500

x1≤50

x2≤80

x3≤150

x1,x2,x3≥0

2. 某鑄造廠要生產某種鑄件共10噸,其成分要求:錳的含量至少達到0.

45%,矽的允許範圍是3.25%~5.5%。

目前工廠有數量充足的錳和三種生鐵可作為爐料使用。這些爐料的**是:錳為15元/公斤,生鐵a為340元/噸,生鐵b為380元/噸,生鐵c為280元/噸。

這三種生鐵含錳和含矽量(%)如表3.22所示,問工廠怎樣選擇爐料使成本最低。

表3.22

解:根據題意,鑄件是由錳和三種生鐵構成的,其中對錳和矽的成分是有要求的。成分錳有部分是純錳,部分是從生鐵中提煉出來的,所以改進**如下:

設鑄件中含有三種生鐵和錳的量分別為xi(i=1,2,3,4)噸,則數學模型如下:

maxz=340x1+380x2+280x3+15000x4

x1+x2+x3+x4=10

0.45%x1+0.5%x2+0.35%x3+x4≥0.45%*10

4%x1+1%x2+0. 5%x3≥3.25%*10

4%x1+1%x2+0. 5%x3≤5.5%*10

xi≥0(i=1,2,3,4)

3. 某工廠要做100套鋼架,每套用長為2.9m,2.1m和1.5m的圓鋼各一根。已知原料每根長7.4m,問應如何下料,可使所用原料最省。

解:4. 綠色飼料公司生產雛雞、蛋雞、肉雞三種飼料。

這三種飼料是由a、b、c三種原料混合而成。產品的規格要求、產品單價、日銷售量、原料單價見表3.23、表3.

24。受資金和生產能力的限制,每天只能生產30噸,問如何安排生產計畫才能獲利最大?

表3.23

表3.24

解:首先將問題中的資料表示到如下**:

設i=1,2,3分別表示三種飼料,j=1,2,3分別表示三種原料,xij表示第i種飼料中含有第j種原料的數量(噸),即:

則數學模型如下:

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)

x11+x12+x13+x21+x22+x23+x31+x32+x33=30

x11+x12+x13≤5

x21+x22+x23≤18

x31+x32+x3≤10

x11≥50%*(x11+x12+x13)

x12≤20%*(x11+x12+x13)

x21≥30%*(x21+x22+x23)

x23≤30%*(x21+x22+x23)

x33≥50%*(x31+x32+x33)

x11,x12,x13,x21,x22,x23,x31,x32,x33≥0

5. 假定人體每日需要的營養成份:蛋白質、脂肪、糖、維生素的數量至少為b1、b2、b3、b4,而含有上述營養的食品有糧食、肉類、蔬菜,每種食品每單位所含各種營養成份的數量分別為aij (i =1,2,3;j = 1,2,3,4) ,若已知每種食品的單價分別為c1,c2和c3,試確定在滿足營養需要的條件下最便宜的食品購買計畫。

解:設x1 x2 x3分別表示糧食、肉類、素菜的量,則問題的數學模型如下:

minz=c1x1+c2x2+c3x3

a11x1+a21x2+a31x3≥b1

a12x1+a22x2+a32x3≥b2

a13x1+a23x2+a33x3≥b3

a14x1+a24x2+a34x3≥b4

x1 、x2 、x3≥0

6. 某超市制訂某商品7月至12月進貨售貨計畫。已知超市倉庫容量不得超過500件,6月底已存貨200件,以後每月初進貨一次。

假設各月份某商品買進、售出單價如表3.25所示,問各月進貨售貨各多少,才能使總收入最大?

表3.25

解:設xi(i=7,…12)分別表示某商品7月至12月進貨量;設yi(i=7,…12)分別表示某商品7月至12月售貨量,則:

200+x7≤500

200+x7-y7+x8≤500

200+x7-y7+x8-y8+x9≤500

200+x7-y7+x8-y8+x9-y9+x10≤500

200+x7-y7+x8-y8+x9-y9+x10-y10+x11≤500

200+x7-y7+x8-y8+x9-y9+x10-y10+x11-y11+x12≤500

200+x7-y7+x8-y8+x9-y9+x10-y10+x11-y11+x12-y12=0

xi(i=7,…12)≥0

yi(i=7,…12)≥0

7. 某地區有兩個煤場a、b,承擔**三個居民區的用煤任務。兩個煤場每個月分別供煤60噸、100噸,而三個居民區每月用煤分別為45噸、75噸、40噸。

煤場a離三個居民區分別為10公里、5公里、6公里,煤場b離三個居民區分別為4公里、8公里、15公里,兩個煤場應如何分配供煤,才能使運輸力達到最小。

解:運輸費用表如下:

該問題的總**量等於總用煤量,所以是產銷平衡問題,因此,約束條件全部為等號

運輸力達到最小(**中間的數字的含義修改為運輸單位煤的運輸費用)

設i=1,2分別表示煤場a、b;j=1,2,3分別表示三個居民區;xij表示從第i煤場運輸到第j居民區的運輸量,

運輸量表如下:

則問題的數學模型如下:

maxz=10x11+5x12+6x13+4x21+8x22+15x23

x11+x12+x13=60

x21+x22+x23=100

x11+x21=45

x12+x22=75

x13+x23=40

xij≥0(i=1,2;j=1,2,3)

8. 一艘貨輪,分前、中、後三個艙位,它們的容積與最大允許載重量如表1所示。現有三種貨物待運,已知有關資料見表3.

26、表3.27。為了航運安全,要求前、中、後艙在實際載重量上大體保持各艙最大允許載重量的比例關係,具體要求前、後艙分別與中艙之間載重量比例上偏差不超過15%,前、後艙之間不超過10%。

問該貨輪應裝載a,b,c各多少件,運費收入為最大?

表3.26

表3.27

解:分析:

85%≤前艙總重量/中艙總重量≤115%

85%≤後艙總重量/中艙總重量≤115%

90%≤前艙總重量/後艙總重量≤110%

設i=1,2,3分別表示商品a、b、c;

j=1,2,3分別表示前艙、中艙、後艙;

xij分別表示第i種商品裝載到第j種艙位的商品的數量(件)

根據題意,該問題的數學模型為:

maxz=1000(x11+x12+x13)+700(x21+x22+x23)+600(x31+x32+x33)

x11+x12+x13≤600

x21+x22+x23 ≤1000

x31+x32+x33≤800

8x11+6x21+5x31≤2000

8x12+6x22+5x32≤3000

8x13+6x23+5x33≤1500

10x11+5x21+7x31≤4000

10x12+5x22+7x32≤5400

7非線性規劃模型

2.7 非線性規劃模型 在現實問題中,大量的問題是非線性的。因此,除線性規劃外,應用更多的是非線性規劃。本節簡單介紹非線性規劃的有關概念。一.引例 例1 如圖2 68,預建一豬舍,圍牆與隔牆的總長不能超過40公尺,問長 寬各多少時,面積最大?設長 寬分別是公尺 公尺時,問題即為下述優化問題 求 易知...

線性規劃的實際應用

線性規劃的實際應用生產運輸問題 學號 29 姓名 李 一 問題的提出 現在有四個水泥生產地,這四個地方生產的水泥銷往附近的五個城市,這四個地方的水泥生產能力分別為100 150 120 130。五個城市的需求量分別為110 160 80 200 100。從乙個地方運往乙個城市的費用如 表一 所示,當...

線性規劃應用問題

1 某工廠有甲 乙兩種產品,計畫每天的產量各不少於15噸。已知生產甲產品1噸,需煤9噸,電力4,勞力3個 生產乙產品1噸,需煤4噸,電力5,勞力10個 甲產品每1噸的利潤是7萬元,乙產品每1噸的利潤是12萬元 但每天用煤不超過300噸,電力不超過200,勞力至多300個。問每天各生產甲 乙兩種產品多...