數學建模分析

2023-01-19 00:18:04 字數 3326 閱讀 3647

計算機學院電腦科學系

數學建模報告

姓名: 王亨

學號: 1408030326

班級:電腦科學與技術1403班

日期: 2023年12月31日

第1題解:分析可知,要選拔隊員組建接力隊,我們就要保證他們每乙個做得動作用的時間最少,並且每種泳姿只能由乙個人來完成,同乙個泳姿也只能有小於等於乙個人,因此有下面的目標函式和約束條件:

目標函式:

min=66.8*x11+57.2*x12+78*x13+70*x14+67.

4*x15+75.6*x21+66*x22+67.8*x23+74.

2*x24+71*x25+87*x31+66.4*x32+84.6*x33+69.

6*x34+83.8*x35+58.6*x41+53*x42+59.

4*x43+57.2*x44+62.4*x45;

約束條件為

x11+x21+x31+x41+x51<=1;

x12+x22+x32+x42+x52<=1;

x13+x23+x33+x43+x53<=1;

x14+x24+x34+x44+x54<=1;

x15+x25+x35+x45+x55<=1;

x11+x12+x13+x14+x15=1;

x21+x22+x23+x24+x25=1;

x31+x32+x33+x34+x35=1;

x41+x42+x43+x44+x45=1;

第2題解:把兩台車床安排乙個週期的加工任務,要使它們的加工成本最低,滿足下面目標函式和約束函式,其中b11表示a1加工的b1數量,b12表示a1加工b2的數量,同理可知b21,b22,b31,,b32所代表的含義。

目標函式:

min=2*b11+3*b21+5*b31+3*b12+3*b22+6*b32;

約束函式:

b11+b12=70;

b31+b32=20;

b21+b22=50;

b11+2*b21+3*b31<80;

b12+b22+3*b32<100;

第3題解:(1)a,b,c,d,e,分別代表a,b,c,d,e,5個**。購買a**0.

043*a,購買b**0.054*b*0.5,購買c**0.

05*c*0.5,購買d**0.044*d*0.

5,購買e**0.045*e;因此有下面目標函式。約束條件有:

**及代辦機構的**總共至少要購進400萬元,所購**的平均信用等級不超過1,4,;所購**的平均年限不超過5年。用數學表示式表示如下:

目標函式:

max=0.043*a+0.054*b*0.5+0.05*c*0.5+0.044*d*0.5+0.045*e;

約束函式:

a+b+c+d+e<=1000;

b+c+d>=400;

(2*a+2*b+c+d+5*e)/(a+b+c+d+e)<=1.4;

(9*a+15*b+4*c+3*d+2*e)/(a+b+c+d+e)<=5;

即a ,c,e分別購買218.1818萬,736.3636萬,45.45455萬。

(2)由(1)結果影子**可知,若資金增加100萬,收益可增加29.8364萬,大於借到100萬的利息,所以應該貸款。此時只需將(1)模型的約束條件a+b+c+d+e<=1000改成a+b+c+d+e<=1100,即可。

可知a,b,c分別應該投資240萬,810萬,50萬。

(3)在(1)中分析下,根據靈敏度分析,在目標函式係數允許變化範圍裡(最優解不變)可知,a**的稅前收益可增加**a的稅前收益增加為4.5%,投資方案不應改變,

故若**c的稅前收益減少為4.8%,投資方案要改變。

第4題:

解:最少需要的**總人數有x12+x23+x34+x45+x56+x61。(xij表示在第ij班次值班)。

目標函式:

min=x12+x23+x34+x45+x56+x61;

約束函式:

x12+x61>=60;

x12+x23>=70;

x23+x34>=60;

x34+x45>=50;

x45+x56>=20;

x56+x61>=30;

第5題:

解:根據題意,設服務站座標(x,y),則從服務站到居民點有12條路線則可得關係路線之和最短則(x,y)即為所求。使用lingo編輯如下:

所有應建在座標為(3.601028,6.514223)。

第6題:

解:設第一季度生產x1臺發動機,第二季度生產x2臺發動機,第三季度生產x3臺發動機。因為第一季度開始無存貨,因此第一季度的生產成本以及儲存費總計為50*x1+0.

2*x1^2+4*(x1-40),在第二季度因為有第一季度的存貨,因此在第二季度的生產成本以及儲存費總計為50*x2+0.2*x2^2+4*(x1+x2-40-60);在第三季度沒有剩餘貨物,因此在這三個季度裡面總共需要交貨40+60+80=180臺,所以有x1+x2+x3=180,第三季度生產成本為50*x3+0.2*x3^2。

目標函式和約束函式如下

目標函式:

min=50*x1+0.2*x1^2+4*(x1-40)+50*x2+0.2*x2^2+4*(x1+x2-40-60)+50*x3+0.2*x3^2;

約束函式:

x1>=40

x1<=180;

x2+x1-40<=180-40;

x2+x1-40>=60;

x3=180-x1-x2;

x1+x2+x3=180;

第7題:

解:選擇一種售價,也只可能選擇一種廣告費用,所以可以設某捅油漆的**為xi,i的取值範圍[1,9],設選擇某種廣告的費用為mj,j的取值範圍為[1,8],所以可以得出目標函式為:

max=(0*41000*x1+0.5*38000*x2+1*34000*x3+1.5*32000*x4+2*29000*x5+2.

5*28000*x6+3*25000*x7+3.5*22000*x8+4*20000*x9)*(y1+1.4*y2+1.

7*y3+1.85*y4+1.95*y5+2*y6+1.

95*y7+1.8*y8)-(0*m1+10000*m2+20000*m3+30000*m4+40000*m5+50000*m6+60000*m7+70000*m8);

約束條件是:xi中只有乙個可以被選中,yj中也只有乙個被選中,所以可以轉化為0-1規劃模型。x1+ x2+ x3+ x4+ x5+ x6+ x7+x8+x9=1;

m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6+ m7+m8=1;

結果為:

分析可知:當最優解是x9=y4=1的時候,油漆每桶售價x9=6.00元,此時的廣告費用為m4=3000元,可達到最大盈利,其最大盈利可達到11.8萬元。

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