线性规划学习心得

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线性规划学习心得

《线性规划》学习心得

专升本 2015级数学与应用数学

姓名:许英学号:201502991104

经过学习《线性规划》,我获益良多,现在我主要从线性规划在实际生活中的应用来说说学习感触。

《线性规划》是运筹学的一个基本分支,它广泛应用现有的科学技术和数学方法,解决实际中的问题,帮助决策人员选择最优方针和决策。把线性规划的知识运用到企业中,企业就有必要利用线性规划的知识对战略计划,生产,销售的各个环节进行优化,从而降低生产成本,提高企业的生产效率,通过建立模型并利用相关软件,对经济管理中有限资源进行合理分配,从而获得最佳经济效益。

在实际生活中,经常会遇到一定的人力、物力、财力等资源条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源取得最大的效益的问题,而这正是线性规划研究的基本内容,它在实际生活中有着非常广泛的应用.任何一个组织的管理者都必须对如何向不同的活动分配资源的问题做出决策,即如何有效地利用人力、物力完成更多的任务,或在预定的任务目标下如何耗用最少的人力、物力去实现目标。在许多情况下,大量不同的资源必须同时进行分配,需要这些资源的活动可以是不同的生产活动,营销活动,金融活动或者其他一些活动。随着计算技术的不断发展,使成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问

题能迅速地求解,更为线性规划在经济等各领域的广泛应用创造了极其有利的条件。线性规划已经成为现代化管理的一种重要的手段。

建模是解决线性规划问题极为重要的环节,一个正确的数学模型的建立要求建模者熟悉线性规划的具体实际内容,要明确目标函数和约束条件,通过表格的形式把问题中的已知条件和各种数据进行整理分析,从而找出约束条件和目标函数。

从实际问题中建立数学模型一般有以下三个步骤;

1.根据影响所要达到目的的因素找到决策变量;

2.由决策变量和所在达到目的之间的函数关系确定目标函数;

3.由决策变量所受的限制条件确定决策变量所要满足的约束条件。

所建立的数学模型具有以下特点:

1、每个模型都有若干个决策变量(x1,x2,x3……,xn),其中n为决策变量个数。决策变量的一组值表示一种方案,同时决策变量一般是非负的。

2、目标函数是决策变量的线性函数根据具体问题可以是最大化(max)或最小化(min),二者统称为最优化(opt)。

3、约束条件也是决策变量的线性函数。

当我们得到的数学模型的目标函数为线性函数,约束条件为线性等式或不等式时称此数学模型为线性规划模型。

线性规划模型的基本结构:

(1)变量变量又叫未知数,它是实际系统的未知因素,也是决策系统中的可控因素,一般称为决策变量,常引用英文字母加下标来表示,如X l,X2,X3,X mn等。

(2)目标函数将实际系统的目标,用数学形式表现出来,就称为目标函数,线性规划的目标函数是求系统目标的数值,即极大值,如产值极大值、利润极大值或者极小值,如成本极小值、费用极小值、损耗极小值等等。

(3)约束条件约束条件是指实现系统目标的限制因素。它涉及到企业内部条件和外部环境的各个方面,如原材料供应、设备能力、计划指标、产品质量要求和市场销售状态等等,这些因素都对模型的变量起约束作用,故称其为约束条件。

约束条件的数学表示形式为三种,即≥、=、≤。线性规划的变量应为正值,因为变量在实际问题中所代表的均为实物,所以不能为负。在经济管理中,线性规划使用较多的是下述几个方面的问题:

(1) 投资问题—确定有限投资额的最优分配,使得收益最大或者见效快。

(2) 计划安排问题—确定生产的品种和数量,使得产值或利润最大,如资源配制问题。

(3) 任务分配问题—分配不同的工作给各个对象(劳动力或机床),使产量最多、效率最高,如生产安排问题。

(4) 下料问题—如何下料,使得边角料损失最小。

(5) 运输问题—在物资调运过程中,确定最经济的调运方案。

(6) 库存问题—如何确定最佳库存量,做到即保证生产又节约资金等等。

把线性规划的知识运用到企业中去,可以使企业适应市场激烈的竞争,及时、准确、科学的制定生产计划、投资计划、对资源进行合理配置。过去企业在制定计划,调整分配方面很困难,既要考虑生产成本,又要考虑获利水平,人工测算需要很长时间,不易做到机动灵活,运用线性规划并配合计算机进行测算非常简便易行,几分钟就可以拿出最优方案,提高了企业决策的科学性和可靠性。其决策理论是建立在严格的理论基础之上,运用大量基础数据,经严格的数学运算得到的,从而在使企业能够在生产的各个环节中优化配置,提高了企业的效率,对企业是大有益处的。

过去很多企业在生产、运输、市场营销等方面没有利用线性规划进行合理的配置,从而增加了企业的生产,使企业的利润不能达到最大化。在竞争日益激烈的今天,如果还按照过去的方式,是难以生存的。所以我们应该看到运用线性规划的必要性和重要性,让它在实践生活中真正帮助到我们去解决遇到的各种问题,求得最大的利润和问题的最优解。随着作为运筹学重要分支的线性规划的发展,我们相信在不久的将来它会更好的为我们服务。

线性规划案例

附录2 线性规划案例 Appendix 2 Projects of Linear Programming 案例1 食油生产问题(1) 食油厂精炼两种类型的原料油——硬质油和软质油,并将精制油混合得到一种食油产品。硬质原料油来自两个产地:产地1和产地2,而软质原料油来自另外三个产地:产地3,产地4和产地5。据预测,这5种原料油的价格从一至六月分别为: 产品油售价为200元/吨。 硬质油和软质油需要由不同的生产线来精炼。硬质油生产线的每月最大处理能力为200吨,软质油生产线最大处理能力为250吨/月。五种原料油都备有贮罐,每个贮罐的容量均为1000吨,每吨原料油每月的存贮费用为5元。而各种精制油以及产品无油罐可存贮。精炼的加工费用可略去不计。产品的销售没有任何问题。 产品食油的硬度有一定的技术要求,它取决于各种原料油的硬度以及混合比例。产品食油的硬度与各种成份的硬度以及所占比例成线性关系。根据技术要求,产品食油的硬度必须不小于3.0而不大于6.0。各种原料油的硬度如下表(精制过程不会影响硬度):

假设在一月初,每种原料油都有500吨存贮而要求在六月底仍保持这样的贮备。 问题1:根据表1预测的原料油价格,编制逐月各种原料油采购量、耗用量及库存量计划,使本年内的利润最大。 问题2:考虑原料油价格上涨对利润的影响。据市场预测分析,如果二月份硬质原料油价格比表1中的数字上涨X%,则软质油在二月份的价格将比表1中的数字上涨2X%,相应地,三月份,硬质原料油将上涨2X%,软质原料油将上涨4X%,依此类推至六月份。试分析X从1到20的各情况下,利润将如何变化? 案例2 食油生产问题(2) 在案例1中,附加以下条件,求解新的问题: 1.每一个月所用的原料油不多于三种。 2.如果在某一个月用一种原料油,那么这种油不能少于20吨。 3.如果在一个月中用了硬质油1或硬质油2,则在这个月中就必须用软质油5。案例3 机械产品生产计划问题 机械加工厂生产7种产品(产品1到产品7)。该厂有以下设备:四台磨床、两台立式钻床、三台水平钻床、一台镗床和一台刨床。每种产品的利润(元/件,在这里,利润定义为销售价格与原料成本之差)以及生产单位产品需要的各种设备的工时(小时)如下表。表中的短划表示这种产品不需要相应的设备加工。

线性规划应用案例

线性规划应用案例

市场营销应用 案例一:媒体选择 在媒体选择中应用线性规划的目的在于帮助市场营销经理将固定的广告预算分配到各种广告媒体上,可能的媒体包括报纸、杂志、电台、电视和直接邮件。在这些媒体中应用线性规划,目的是要使宣传范围、频率和质量最大化。对于应用中的约束条件通常源于对公司政策、合同要求及媒体的可用性。在下面的应用中,我们将介绍如何应用线性规划这一工具来建立模型进而解决媒体选择问题。 REL发展公司正在私人湖边开发一个环湖社区。湖边地带和住宅的主要市场是距离开发区100英里以内的所有中上收入的家庭。REL公司已经聘请BP&J 来设计宣传活动。 考虑到可能的广告媒体和要覆盖的市场,BP&J建议将第一个月的广告局限于5种媒体。在第一个月末,BP&J将依据本月的结果再次评估它的广告策略。BP&J已经收集到了关于受众数量、广告单价、各种媒体一定周期内可用的最大次数以及评定5种媒体各自宣传质量的数据。质量评定是通过宣传质量单位来衡量的。宣传质量单位是一种用于衡量在各个媒体中一次广告的相对价值的标准,它建立于BP&J在广告业中的经验,将众多因素考虑在内,如受众层次(年龄、收入和受众受教育的程度)、呈现的形象和广告的质量。表4-1列出了收集到的这些信息。 表4-1 REL发展公司可选的广告媒体

REL发展公司提供给BP&J第一个月广告活动的预算是30000美元。而且,REL公司对BP&J如何分配这些资金设置了如下限制:至少要使用10次电视广告,达到的受众至少要有50000人,并且电视广告的费用不得超过18000美元。应当推荐何种广告媒体选择计划呢? 案例二:市场调查 公司开展市场营销调查以了解消费者个性特点、态度以及偏好。专门提供此种信息的市场营销调查公司,经常为客户机构开展实际调查。市场营销调查公司提供的典型服务包括涉及计划、开展市场调查、分析收集数据、提供总结报告和对客户提出意见。在调查设计阶段,应当对调查对象的数量和类型设定目标或限额。市场营销调查公司的目标是以最小的成本满足客户要求。 市场调查公司(MSI)专门评定消费者对新的产品、服务和广告活动的反映。一个客户公司要求MSI帮助确定消费者对一种近期推出的家具产品的反应。在与客户会面的过程中,MSI统一开展个人入户调查,以从有儿童的家庭和无儿童的家庭获得回答。而且MSI还同意同时开展日间和晚间调查。尤其是,客户的合同要求依据以下限制条款进行1000个访问: ●至少访问400个有儿童的家庭; ●至少访问400个无儿童的家庭; ●晚间访问的家庭数量必须不少于日间访问的家庭数量; ●至少40%有儿童的家庭必须在晚间访问; ●至少60%无儿童的家庭必须在晚间访问。 因为访问有儿童的家庭需要额外的访问时间,而且晚间访问者要比日间访问者获得更多收入,所以成本因访问的类型不同而不同。基于以往的调查研究,预计的访问费用如下表所示: 以最小总访问成本满足合同要求的家庭——时间访问计划是什么样的

线性规划题及答案

线性规划题型及解法 一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题 2x -y _2 例1、设变量x、y满足约束条件x 一y _ _1,则z =2x ? 3y的最大值为__________ 。 x y _1 二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题 \ >1, 例2、已知」x-y+1兰0,则x2+y2的最小值是_」“(x-1)2+(y+2『”值域? 2x - y - 2 <0 三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。 Zf x _0 例3、在约束条件y_0 下,当3乞s乞5时,目标函数Z=3x?2y的最大值的变化范围是() |y x _s y 2x^4 A. [6,15] B. [7,15] C. [6,8] D. [7,8] 四、已知平面区域,逆向考查约束条件。 例4、已知双曲线x2-y2 =4的两条渐近线与直线x=3围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是() fx-yZ0 「x-yX0 『x-y^0 "x-y 兰0 (A) x y _ 0 (B) x y 乞0 (C) x y 乞0 (D) x y _ 0 0 _x _3 0 _x _3 0 _x _3 0 _x _3 五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。 (1 ::: x :「v ‘::4 例5已知变量x,y满足约束条件若目标函数ax y (其中a 0)仅在 [―2 兰x—y 兰2 点(3,1)处取得最大值,则a的取值范围为 __________ 。 六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题 丄x y _ 2 _ 0 _ 例6在平面直角坐标系中,不等式组x_y,2_0表示的平面区域的面积是()(A)4、、2 (B)4 [八0 (C) 2.2 (D)2 七、研究线性规划中的整点最优解问题 ”5x-11y —22, 例7、某公司招收男职员x名,女职员y名,x和y须满足约束条件<2x+3yX9, 则 、2x 兰11. z =10x 10y 的最大值是(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95 八、比值问题 当目标函数形如z =-—a时,可把z看作是动点P x, y与定点Q b, a连线的斜率,这样目 x —b 标函数的最值就转化为PQ连线斜率的最值。 x—y+ 2W 0,V

第五章运筹学 线性规划在管理中的应用案例

第五章线性规划在管理中的应用 5.1 某企业停止了生产一些已经不再获利的产品,这样就产生了一部分剩余生产力。管理层考虑将这些剩余生产力用于新产品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的生产。可用的机器设备是限制新产品产量的主要因素,具体数据如下表: 量,使得公司的利润最大化。 1、判别问题的线性规划数学模型类型。 2、描述该问题要作出决策的目标、决策的限制条件以及决策的总绩效测度。 3、建立该问题的线性规划数学模型。 4、用线性规划求解模型进行求解。 5、对求得的结果进行灵敏度分析(分别对最优解、最优值、相差值、松驰/剩余量、对偶价格、目标函数变量系数和常数项的变化范围进行详细分析)。 6、若销售部门表示,新产品Ⅰ、Ⅱ生产多少就能销售多少,而产品Ⅲ最少销售18件,请重新完成本题的1-5。 解: 1、本问题是资源分配型的线性规划数学模型。 2、该问题的决策目标是公司总的利润最大化,总利润为: 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 决策的限制条件: 8x1+ 4x2+ 6x3≤500 铣床限制条件 4x1+ 3x2≤350 车床限制条件 3x1+ x3≤150 磨床限制条件 即总绩效测试(目标函数)为: max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 3、本问题的线性规划数学模型 max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 S.T.8x1+ 4x2+ 6x3≤500 4x1+ 3x2≤350 3x1+ x3≤150 x1≥0、x2≥0、x3≥0 4、用Excel线性规划求解模板求解结果:最优解(50,25,0),最优值:30元。 5、灵敏度分析

目标函数最优值为 : 30 变量最优解相差值 x1 50 0 x2 25 0 x3 0 .083 约束松弛/剩余变量对偶价格 1 0 .05 2 75 0 3 0 .033 目标函数系数范围 : 变量下限当前值上限 x1 .4 .5 无上限 x2 .1 .2 .25 x3 无下限 .25 .333 常数项数范围 : 约束下限当前值上限 1 400 500 600 2 275 350 无上限 3 37.5 150 187.5 (1)最优生产方案: 新产品Ⅰ生产50件、新产品Ⅱ生产25件、新产品Ⅲ不安排。最大利润值为30元。 (2)x3 的相差值是0.083意味着,目前新产品Ⅲ不安排生产,是因为新产品Ⅲ的利润太低,若要使新产品Ⅲ值得生产,需要将当前新产品Ⅲ利润0.25元/件,提高到0.333元/件。 (3)三个约束的松弛/剩余变量0,75,0,表明铣床和磨床的可用工时已经用完,而车床的可用工时还剩余75个工时; 三个对偶价格0.05,0,0.033表明三种机床每增加一个工时可使公司增加的总利润额。 (4)目标函数系数范围 表明新产品Ⅰ的利润在0.4元/件以上,新产品Ⅱ的利润在0.1到0.25之间,新产品Ⅲ的利润在0.333以下,上述的最佳方案不变。 (5)常数项范围 表明铣床的可用条件在400到600工时之间、车铣床的可用条件在275工时以上、磨铣床的可用条件在37.5到187.5工时之间。各自每增加一个工时对总利润的贡献0.05元,0元,0.033元不变。 6、若产品Ⅲ最少销售18件,修改后的的数学模型是: max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3 S.T.8x1+ 4x2+ 6x3≤500 4x1+ 3x2≤350 3x1+ x3≤150 x3≥18 x1≥0、x2≥0、x3≥0 这是一个混合型的线性规划问题。 代入求解模板得结果如下: 最优解(44,10,18),最优值:28.5元。 灵敏度报告: 目标函数最优值为 : 28.5 变量最优解相差值 x1 44 0 x2 10 0

线性规划在运输问题中的应用

线性规划在运输问题中的应用 【摘要】用运筹学的思想探讨运筹学课程的教学方法。运筹学中的指派问题、最短路问题,最小费用流问题可转化为运输问题或转运问题,从而可以统筹安排这些教学内容,为提高教学效果,减少教学时间找出更优的教学方法。 【关键词】运输问题;转运问题;运筹学;线性规划;教学方法 引言: 随着我国国民经济的不断发展,企业之间的交易活动更加频繁,同地区、不同地区、甚至跨国的交易活动也不断发生,运输则成为交易的活动重点了。交通运输作为国民经济的一个重要部门,作为人类进步、社会发展的一个重要推动力,其发展模式正在对环境产生越来越重要的影响。传统的运输方式已经不能满足环境保护、经济发展以及交通运输本身发展的需求,探寻与环境、资源条件相适应的运输是非常重要的一个问题。人们在运输方面趋利避害建立更好的运输方法,让交通运输的方法达到一个更高的水平。 1.线性规划简介 线性规划法是解决多变量最优决策的方法,是在各种相互关联的多变量约束条件下,解决或规划一个对象的线性目标函数最优的问题,即给与一定数量的人力、物力和资源,如何应用而能得到最大经济效益。当资源限制或约束条件表现为线性等式或不等式,目标函数表示为线性函数时,可运用线性规划法进行决策。线性规划法就是在线性等式或不等式的约束条件下,求解线性目标函数的最大值或最小值的方法。其中目标函数是决策者要求达到目标的数学表达式,用一个极大或极小值表示。约束条件是指实现目标的能力资源和内部条件的限制因素,用一组等式或不等式来表示。线性规划是决策系统的静态最优化数学规划方法之一。它作为经营管理决策中的数学手段,在现代决策中的应用是非常广泛的,它可以用来解决科学研究、工程设计、生产安排、军事指挥、经济规划;经营管理等各方面提出的大量问题。 最近几年,我国物流产业快速发展,形成了物流热。在物流作业的管理活动中,有着大量的规划问题,物资的合理调运就是其中一个比较重要的问题。求物资调运的最优调运方案,就是要在满足各种资源限制的条件下,找到使运输总费用最小的调运方案。 2.线性规划在运输中的应用 在现实的生产经营、商品销售、经济建设和物资管理过程中,常常会遇到各类物资的分配和调运问题,即将各种生产资料或生活资料消耗品从供给基地调运到需求基地,这里就需要如何根据现有条件科学、合理的安排调运方案,提高运输经济效益。这就是属于线性规划中网络配送的以最小的成本完成货物的运输问题。运输问题就是讨论有关物资调运的问题,即将数量和单位运价都给定的某种物资从供应站运送到消费站,要求在供给和需求平衡的同时,制定出流量与流向,使总运输成本最低。运输问题是特殊的线性规划问题,根据问题的要求,建立数学模型,用表上作业法或线性规划软件求解,即可得出最佳的调运方案,取得了较好的经济效益。在运输问题中,确定的需求限制占据着重要的地位,即必须确定需求以及相应地确定需求的约束条件。 3.运输问题的特征 运输问题关心的是以最低的总配送成本把供应中心(出发地)的任何产品运送到每一个接收中心(目的地)。每一个出发地都有一定供应量配送到目的地,每一个目的地都需要一定的需求量。运输问题在供应量和需求量两方面都做出了如下的假设:需求假设。每一个出发地都有一个固定的供应量,所有的供应量都必须配送到目的地。与之类似,每一个目的地都有

实例matlab-非线性规划-作业

实例matlab-非线性规划-作业

现代设计方法-工程优化理论、方法与设计 姓名 学号 班级 研 问题 : 某厂向用户提供发动机,合同规定,第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台。每季度的生产费用为 (元),其中x 是该季生产的台数。若交货后有剩余,可用于下季度交货,但需支付存储费,每台每季度c 元。已知工厂每季度最大生产能力为100台,第一季度开始时无存货,设a=50、b=0.2、c=4,问工厂应如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。讨论a 、b 、c 变化对计划的影响,并作出合理的解释。 问题的分析和假设: 问题分析:本题是一个有约束条件的二次规划问题。决策变量是工厂每季度生产的台数,目标函数是总费用(包括生产费用和存储费)。约束条件是生产合同,生产能力的限制。在这些条件下需要如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。 问题假设: 1、工厂最大生产能力不会发生变化; 2、合同不会发生变更; 3、第一季度开始时工厂无存货; 4、生产总量达到180台时,不在进行生产; 5、工厂生产处的发动机质量有保证,不考虑退货等因素; 6、不考虑产品运输费用是否有厂家承担等和生产无关的因素。 符号规定: x1——第一季度生产的台数; x2——第二季度生产的台数; 180-x1-x2——第三季度生产的台数; y1——第一季度总费用; y2——第二季度总费用; y3——第三季度总费用; y ——总费用(包括生产费用和存储费)。 ()2bx ax x f +=

建模: 1、第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台; 2、每季度的生产费用为 (元); 3、每季度生产数量满足40 ≤x1≤100,0≤x2≤100,100≤x1+x2 ≤180; 4、要求总费用最低,这是一个目标规划模型。 目标函数: y1 2111x b x a Z ?+?= y2()4012222-?+?+?=x c x b x a Z y3()()()10018018021221213 -+?+--?+--?=x x c x x b x x a Z y x x x x x x Z Z Z Z 68644.04.04.0149201 212221321--+++=++= 40≤x1≤100 0≤x2≤100 100≤x1+x2≤180 ()2 bx ax x f +=

线性规划习题附答案模板

习题 2-1 判断下列说法是否正确: (1)任何线性规划问题存在并具有惟一的对偶问题; (2)对偶问题的对偶问题一定是原问题; (3)根据对偶问题的性质, 当原问题为无界解时, 其对偶问题无可行解, 反之, 当对偶问题无可行解时, 其原问题具有无界解; (4)若线性规划的原问题有无穷多最优解, 则其对偶问题也一定具有无穷多最优解; (5)若线性规划问题中的b i, c j值同时发生变化, 反映到最终单纯形表中, 不会出现原问题与对偶问题均为非可行解的情况; (6)应用对偶单纯形法计算时, 若单纯形表中某一基变量x i<0, 又x i所在行的元素全部大于或等于零, 则能够判断其对偶问题具有无界解。 (7)若某种资源的影子价格等于k, 在其它条件不变的情况下, 当该种资源增加5个单位时, 相应的目标函数值将增大5k;

(8) 已知y i 为线性规划的对偶问题的最优解, 若y i >0, 说明在最优生产计划中第i 种资源已经完全耗尽; 若y i =0, 说明在最优生产计划中的第i 种资源一定有剩余。 2-2将下述线性规划问题化成标准形式。 ????? ? ?≥≥-++-≤+-+-=-+-+-+-=无约束 43 214321432143214321,0,,232142224.5243max )1(x x x x x x x x x x x x x x x x st x x x x z ()??? ??≥≤≤-+-=++-+-=无约束 321 3213213 21,0,06 24 .322min 2x x x x x x x x x st x x x z 解: (1)令'''444x x x =-, 增加松弛变量5x , 剩余变量6x , 则该问题的标准形式如下所示: ''' 12344''' 12344''' 123445''' 123446'''1234456max 342554222214..232 ,,,,,,0 z x x x x x x x x x x x x x x x x s t x x x x x x x x x x x x x =-+-+-?-+-+-=?+-+-+=??-++-+-=??≥? (2)令'z z =-, '11x x =-, '''333x x x =-, 增加松弛变量4x , 则该问题的标准形式如下所示: ''''' 1233'''' 1233'''' 12334''''12334 max 22334 ..26,,,,0z x x x x x x x x s t x x x x x x x x x x =+-+?++-=?+-++=??≥? 2-3分别用图解法和单纯形法求解下述线性规划问题, 并对照

线性规划案例分析

2.某市柴油机厂年度产品生产计划的优化研究 1)问题的提出 某市柴油机厂是我国生产中小功率柴油机的重点骨干企业之一,主要产品有2105柴油机、 X2105柴油机、X4105柴油机、X4110柴油机、X6105柴油机、X6110柴油机,产品市场占 有率大,覆盖面广,广泛用于农业机械、工程机械、林业机械、船舶、发电机组等。在同行 业中占有一定的优势。但另一方面,也确实存在管理方法陈旧、管理手段落后的实际问题, 尤其是随着经济体制改革的深入,以前在计划经济体制下生存的国营企业越来越不适应市场 经济的要求。为改变这种不利局面,厂领导决定实行科学管理,其中努力提高企业编制产品 生产计划的科学性是一个重要的目标。 2)生产现状及资料分析 柴油机的主要生产过程为原材料经过锻造、铸造或下料,再进行热处理、机加工工序,进入 总装,最后试车、装箱、入成品库。该厂将毛坯生产工艺,即锻造、铸造或下料过程渐渐向 外扩散,形成专业化生产,以达到规模效益,故该厂柴油机生产过程主要可以分三大类:热 处理、机加工、总装。与产品生产有关的数据资料如下: 每种产品的单位产值如下表: 序号产品型号及产品名称单位产值(元) 1 2105柴油机5400 2 X2105柴油机6500 3 X4105柴油机12000 4 X4110柴油机14000 5 X6105柴油机18500 6 X6110柴油机20000 每件产品所需的热处理、机加工、总装工时及全厂能提供的三种总工时如下表:序号产品型号及产品名称热处理(工时) 机加工(工时) 总装(工时) 1 2105柴油机10.58 14.58 17.08 2 X2105柴油机11.0 3 7.05 150 3 X4105柴油机20.11 23.96 29.37 4 X4110柴油机32.26 27.7 33.38 5 X6105柴油机37.68 29.3 6 55.1 6 X6110柴油机40.84 40.43 53.5 全年提供总工时120000 95000 180000 产品原材料主要是生铁、焦碳、废钢、钢材四大类资源,供应科根据历年的统计资 料及当年的原材料市场情况,给出了各种原材料的最大供应量如下表: 原材料名称生铁(吨) 焦碳(吨) 废钢(吨) 钢材(吨) 最大供应量1562 951 530 350 单位产品原材料消耗情况如下表: 序号产品型号及名称生铁(吨) 焦碳(吨) 废钢(吨) 钢材(吨) 1 2105柴油机0.18 0.11 0.06 0.04 2 X2105柴油机0.19 0.12 0.06 0.04 3 X4105柴油机0.35 0.22 0.12 0.08 4 X4110柴油机0.36 0.23 0.13 0.09 5 X6105柴油机0.54 0.33 0.18 0.12

lingo解决线性规划问题的程序

Lingo12软件培训教案 Lingo 主要用于求解线性规划,整数规划,非线性规划,V10以上版本可编程。 例1 一个简单的线性规划问题 0 , 600 2 100 350 st. 3 2max >=<=+=<<=++=y x y x x y x y x z ! 源程序 max = 2*x+3*y; [st_1] x+y<350; [st_2] x<100; 2*x+y<600; !决策变量黙认为非负; <相当于<=; 大小写不区分 当规划问题的规模很大时,需要定义数组(或称为矩阵),以及下标集(set) 下面定义下标集和对应数组的三种方法,效果相同::r1 = r2 = r3, a = b = c. sets : r1/1..3/:a; r2 : b; r3 : c; link2(r1,r2): x; link3(r1,r2,r3): y; endsets data : ALPHA = ; a=11 12 13 ; r2 = 1..3; b = 11 12 13; c = 11 12 13; enddata

例2 运输问题 解: 设决策变量ij x = 第i 个发点到第j 个售点的运货量,i =1,2,…m; j =1,2,…n; 记为ij c =第i 个发点到第j 个售点的运输单价,i =1,2,…m; j =1,2,…n 记i s =第i 个发点的产量, i =1,2,…m; 记j d =第j 个售点的需求量, j =1,2,…n. 其中,m = 6; n = 8. 设目标函数为总成本,约束条件为(1)产量约束;(2)需求约束。 于是形成如下规划问题: n j m i x n j d x m i s x x c ij j n i ij i m j ij m i n j ij ij ,...,2,1,,...,2,1,0 ,...,2,1, ,...,2,1, st. z min 11 11==>=<==<==∑∑∑∑==== 把上述程序翻译成LINGO 语言,编制程序如下: ! 源程序

线性规划作业

线性规划作业 (数学规划作业一) 1、用两种编程方式求解下列问题 2、将下述问题化成标准线性规划问题 3、奶制品的生产销售计划 一奶制品加工厂用牛奶生产A 1、A 2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲类生产设备上用12h 加工成3kg A 1种奶制品,或在在乙类生产设备上用8h 加工成4kg A 2种奶制品.若A 1、A 2两种奶制品全部能售出,且甲种奶制品售价24元/kg, 乙种奶制品售价16元/kg 。现在工厂每天能得到50桶牛奶,每天正式工人总的劳动时间为480h,且甲类生产设备每天至多加工100kg 甲种奶制品, 乙类生产设备每天加工乙种奶制品没有限制.为了增加工厂的获利,开发了奶制品的深加工技术,用2h 和3元加工费,可将1kg A 1加工成0.8kg 高级奶制品B 1;也可将1kg A 2加工成0.75kg 高级奶制品B 2,B 1与B 2售价分别为44元与32元,试为该工厂制订一个生产计划,使每天获利最大.并进一步讨论以下3 个问题: (1)、若用30元买一桶牛奶,投资3元可以增加1h 劳动时间,是否投资?若每天投资150元,可获利多少? (2)、每kg 高级奶制品B 1与B 2的获利经常有10%的波动,对制订生产销售计划有影响?若B 2的获利下降10%,计划是否变化? (3)、若工厂已签订了每天销售10kg A 1的合同并且必须满足,该合同对工厂的获利有什么影响? 4、供水问题 某市从A 、B 、C 三个水库向甲、乙、丙、丁四个生活区供应自来水,C 不能向丁区供水. 四个生活区每天的基本生活用水分别为30,70,10,10(单位103 t ),并且每天申请了额外 的用水量分别为50,70,20,40(单位103t );三个水库每天最多只能供应50,60,50(单位103 t ). 由于地理位置不同,向各区送水所需的引水管理费不同(表1),其他管理费每单位(103 t)450 元,但向各区都统一收取每单位(103 t)900元.问怎样制定供水方案,才能使获利最大? 为了增加供水量,拟对水库进行改造,使各水库的最大供水量增加1倍,问怎样制定供水方案,才能使获利最大? 表1 引水管理费(元/103 t) ??? ??-≤+---≤-+--≤+--2 1432143214321321 32..x x x x x x x x x x x x t s 4 321432min x x x x z +++=) ,,,{min(max 1 1 21 1i m i im i m i i i m i i x x a x a x a i ∑∑∑=== ???=≥=+++m i x x x x t s i m ,,2,1,01.21

高考全国卷及各省数学线性规划真题附答案.docx

2017 高考全国卷及自主招生数学高考真题 线性规划专题真题整理(附答案解析) x 3y 3, 1. ( 17 全国卷 I ,文数 )设 x ,y 满足约束条件 x y 1, 则 z=x+y 的最大值为( ) 7 y 0, A . 0 B . 1 C .2 D .3 答案: D 解析:如图,由图易知当目标函数 z x y 经过 直线 x 3 y 3 和 y 0 (即 x 轴)的交点 A(3,0) 时, z 能取到最大值,把 A(3,0) 代入 z=x+y 可得 z max 3 0 3 ,故选 D. x 2 y 1 2.(17 全国卷 I, 理数 14 题)设 x ,y 满足约束条件 2x y 1,则 z 3x 2 y 的最小值 x y 0 为 答案: 5 x 2 y 1 解析:不等式组 2x y 1 表示的平面区域如图所示。 x y 0 由 z 3x 2 y 变形得 y 3 x z 。要求 z 的最小值, 2 2 即求直线 y 3 x z 的纵截距的最大值。由右图,易知 2 2 当直线 y 3 x z 过图中点 A 时,纵截距最大。 2 2 联立方程组 2 x y 1 ,此时 z 3(1) 2 1 5 。 x 2 y 1 ,解得 A 点坐标为 ( 1,1) 故 z 3x 2 y 的最小值是 -5.

2x+3y 30 3. (17 全国卷Ⅱ,文数 7、理数 5)设 x、y 满足约束条件2x 3 y 3 0 .则z2x y的 y 30 最小值是() A.-15 C.1D9 答案: A 2x+3y 30 解析:不等式组2x 3y 30 表示的可行域如图所示, y30 易知当直线z 2x y 过到y 2 x 1与 y 3 交点 3 6 ,3 时,目标函数 z2x y 取到最小值,此时有 z min 26315 ,故所求z 最小值为15. )设,满足约束条件 3x 2 y60 的取值范围是 4. (17 全国卷Ⅲ,文数 5 x0,则 z=x-y x y y0 () A.[-3,0] B.[-3,2] C.[0,2] D.[0,3] 答案: B 解析:绘制不等式组表示的可行域,结合目标函数 的几何意义可得目标函数z x y 在直线3x 2y 60 与= - 直线 x0 (即x 轴)的交点A0,3处取得最小值, 此时 z min0 3 3。在点B2,0处取得最大值,此时 z max 2 0 2 . 故本题选择 B 选项 . 5.(17 全国卷Ⅲ,理数13)若 x,y 满足约束条件x y 0 x y 2 0 则z3x 4 y 的最小值为y 0 ________.

简单的线性规划 习题含答案

线性规划教案 1.若x、y满足约束条件 2 2 2 x y x y ≤ ? ? ≤ ? ?+≥ ? ,则z=x+2y的取值范围是() A、[2,6] B、[2,5] C、[3,6] D、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A 2.不等式组 260 30 2 x y x y y +-≥ ? ? +-≤ ? ?≤ ? 表示的平面区域的面积为 () A、4 B、1 C、5 D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面 积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B 3.满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有() A、9个 B、10个 C、13个 D、14个 解:|x|+|y|≤2等价于 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) x y x y x y x y x y x y x y x y +≤≥≥ ? ?-≤≥ ? ? -+≤≥ ? ?--≤ ? 作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D 四、求线性目标函数中参数的取值范围 4.已知x、y满足以下约束条件 5 50 3 x y x y x +≥ ? ? -+≤ ? ?≤ ? ,使 z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值 为() A、-3 B、3 C、-1 D、1 解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函 数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将 l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D 5.某木器厂生产圆桌和衣柜两种产品,现有两种木料,第一种有72m3,第二种有56m3,假设生产每种产品都需要用两种木料,生产一只圆桌和一个衣柜分别所需木料如下表所示.每生产一只圆桌可获利6元,生产

线性规划的应用(简介和案例)

线性规划的应用 线性规划是运筹学中一个重要分支,它是研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法。广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。如:经济管理、交通运输、工农业生为合理地利用有限的人力、物力、财力等资源作出的最优决策,提供科学的依据。 线性规划作为运筹学的一个研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的重要分支,它在日常生活中的典型应用主要有:1合理利用线材问题:如何下料使用材最少 2配料问题:在原料供应量的限制下如何获取最大利润 3投资问题:从投资项目中选取方案,使投资回报最大 4产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,使获利最大 5劳动力安排:用最少的劳动力来满足工作的需要 6运输问题:如何制定调动方案,使总运费最小 其实,也就是说,线性规划在运筹学中的研究对象主要是在有一定的人力、财力、资源条件下,如何合理安排使用,效益最高和在某项任务确定后,如何安排人、财、物,使之最省。 例如: 某公司现有三条生产线来生产两种新产品,其主要数据如表1.1所示。请问如何生产可以让公司每周利润最大?

表1 产品组合问题的数据表 此问题是在生产线可利用时间受到限制的情形下寻求每周利润最大化的产品组合问题。 在建立产品组合模型的过程中,以下问题需要得到回答: (1)要做出什么决策? (2)做出的决策会有哪些条件限制? (3)这些决策的全部评价标准是什么? (1)变量的确定 要做出的决策是两种新产品的生产水平,记x1为每周生产产品甲的产量,x2为每周生产产品乙的产量。一般情况下,在实际问题中常常称为变量(决策变量)。 (2)约束条件 求目标函数极值时的某些限制称为约束条件。如两种产品在相应生产线上每周生产时间不能超过每条生产线的可得时间,对于生产线一,有x1≤4,类似地,其它生产线也有不等式约束。 (3)目标函数 对这些决策的评价标准是这两种产品的总利润,即目标函数是要求每周的生产利润(可记为z,以百元为计量单位)为最大 这样,可以把产品组合问题抽象地归结为一个数学模型: max z = 3x1+5x2 s.t. x1 ≤4 2x2 ≤12 3x1+ 2x2 ≤18 x1≥0,x2 ≥0

线性规划练习题含答案

线性规划练习题含答案 一、选择题 A .4 5 - B .1 C . 2 D .无法确定【答案】B 【解析】解:如图所示 要是目标函数取得最小值的最优解有无穷多个,则令ax+y=0,并平移过点C 24 (,)33 ,(可行域最 左侧的点)的边界重合即可。注意到a>0,只能与AC 重合,所以a=18.已知点集{}2 2 (,)48160A x y x y x y =+--+≤, {} (,)4,B x y y x m m 是常数=≥-+,点集A 所表示的平面区域与点集B 所表示的平面区域的边界的交点为,M N . 若点(,4)D m 在点集A 所表示的平面区域内(不在边界上),则△DMN 的面积的最大值是 A. 1 B. 2 C. 22 D. 4【答案】B 【解析】解:因为点集A 表示的为圆心为(2,4),半径为2的圆,而点集B 表示为绝对值函数表示的区域则利用数形结合思想,我们可以求解得到。【题型】选择题 9.在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥??-≤??-+≥? (α为常数)所表示的平面区域内的面积等于2,则a 的值为( )A . -5 B .1 C . 2 D . 3 【答案】D 【解析】解:当a<0时,不等式表示的平满区域如图中的M ,一个无限的角形区域,面积不可能为2,故只能a 0≥,此时不等式表示的区域为如图中的N ,区域为三 角形区域,若这个三角形的面积为2,则AB=4,即点B (1,4),代入y=ax+1,得a=310.已知方程:2 20x ax b ++= (,)a R b R ∈∈,其一根在区间(0,1)内,另一根在区间(1,2)内,则22 (3)z a b =++的取值范围为 A. B. 1(,4)2 C. (1,2) D. (1,4)【答案】B 【解析】解: 2( ,2)2222f (x)x ax 2b,f (0)0 f (1)0,f (3)0b 0,a 2b 10,2a 2b 40a b z (a 3)b -1z 2解:设由图像可知,三者同时成立,求解得到由线性规划知识画出可行域,以为横轴,为纵轴,再以为目标,几何意义为区域内的点到(3,0)的距离的平方,当a=-1,b=0时,z 最大为4,当点到直线 a+2b+1=02的距离为,最小为,由题目,不能去边界2=++><>>++<++>=++11.的取值范围是则满足约束条件变量122,012430 ,++=≤-+≥≥?????x y s y x x y x y x ( )A .[1,4] B .[2,8] C .[2,10] D .[3,9]【答案】B 【解析】约束条件034120x y x x y ≥≥+-≤?????表示的区域如图,221112y y s x x ++=++=?,11y x ++表示点(x ,y )与点(-1,-1)的斜率,PB 的斜率为最小值,PA 的斜率为最大值,斜率的取值范围是[1,4],112y x ++?的取值范围是[2,8]。 12.若变量x,y 满足约束条件1 325x y x x y ≥-?? ≥??+≤? 则z=2x+y 的最大值为 (A )1 (B)2 (C)3 (D)4【答案】C 【解析】:∵ 作出可行域,作出目标函数线,可得直线与 y x = 与325x y +=的交点为最优解点,∴即为(1,1),当1,1x y ==时max 3z =13.在集合 }4,1,1|),{(≤+≥≥=y x y x y x A 中,y x 2+的最大值是

《线性规划与基本不等式》的案例分析

高考考点:《不等关系、线性规划与基本不等式》的案例分析 一、高考要求 1.不等关系 了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式组的实际背景。 2.一元二次不等式 (1)会从实际背景中抽象出一元二次不等式模型。 (2)通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系。 (3)会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图。 3.二元一次不等式组与简单的线性规划问题 (1)会从实际情境中抽象出二元二次不等式组。 (2)了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组。 (3)会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决。 4.基本不等式: (1)了解基本不等式的证明过程。 (2)会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题。 二、规律分析

【规律总结】 全面分析这六年来的试题,可以看出,山东卷全面落实考纲对这一部分的规定,考查不等式的解法、线性规划和基本不等式的应用,每年的考查形式稍有变化,但总体上考点不变。具体来说,有这样的规律: (1)文科几乎每年涉及一元二次不等式的解法。理科涉及绝对值不等式的解法较多,一般与集合、函数的定义域求解结合较多,以选择题为主。 (2)几乎每年都考查线性规划问题,并且基本上都是以填空题和选择题的形式出现,只有2010年在填空题中考查了基本不等式,分析发现2010年以前山东高考是填空题的形式进行考查,2011年之后,则改为以选择题的形式考查。 (2)从2011年开始,山东高考考查线性规划的比重和难度在逐渐增加,2011年只是考查求线性规划的最大值问题,2012年的高考既考查求最大值又增加了求最小值,这两年都设计一个小题,2013则是设计了两个小题,并且与解析几何相结合,难度教以往有所增加。2014年将线性规划问题文科放在了第10,理科在9,难度再次增大。

案例分析题目解析

姓名:刘巧林班级:建工系工程管理1班学号:1101021041 2、某公司在5年内考虑下列投资,已知: 项目A:可以从第1年到第4年的年初投资,并于次年年末收回本利115%; 项目B:在第3年的年初投资,到第5年年末收回本利125%,但规定投资额不能超过4万元; 项目C:在第2年年初投资,到第5年年末收回本利135%,但投资额不能超过3万元 项目D:可以在每年年初购买债券,年底归还,利息0,06,但规定第3年与第4年不能同时购买债券; 公司有资金100 万元,问如何投资,才能使第5年年末拥有的资金最多?请建立线性规划模型。 解:a、1)确定决策变量:连续投资问题 设Xij(i=1-5) j=(1、2、3、4) 2)约束条件: 第一年:项目A、D可以在当年投资,并可以收回成本。X11+X14=100第二年:本年末才能收到上一年D的投资。项目A、C、D可以在当年投资项目C在第5年年末可以收回成本 X21+X23+X24=1.06X14 第三年:本金:第一年A项目的本利+第二年D项目的本利。项目A、B、D可以在当年投资。但是项目D需要对比在第三年和第四年哪年的投资所得的资金更多。 X31+X32+X34=1.15X11+1.06X24 第四年:本金:第二年A项目的本利+第三年的D项目本利。项目啊A可以投资 X41=1.15X21+1.06X34 第五年:本金:第三年的A项目的本利。项目D可以投资。 X54=1.15X31 同时B、C有限制X32≤4 X23≤3 目标函数及其模型:Max z=1.15X41+1.25X32+1.35X23+1.06X54= S.t X11+X14=100 X21+X23+X24=1.06X14 X31+X32+X34=1.15X11+1.06X24 X41=1.15X21+1.06X34 X54=1.15X31 X32≤4 X23≤3

高考全国卷线性规划真题含答案完整版

高考全国卷线性规划真 题含答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

2013—2017高考全国卷线性规划真题 1.【2017全国1,文7】设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≤?? -≥??≥? 则z =x +y 的最大值为 A .0 B .1 C .2 D .3 2.【2017全国2,文7】设,x y 满足约束条件2+330233030x y x y y -≤?? -+≥??+≥? ,则2z x y =+的最小值 是 A.15- B.9- C.1 D 9 3.【2017全国3,文5】设x ,y 满足约束条件32600 0x y x y +-≤?? ≥??≥? ,则z x y =-的取值范围是 A .[–3,0] B .[–3,2] C .[0,2] D .[0,3] 4.(2016全国1,文16)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料 kg ,乙材料 kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元. 5.(2016全国2,文14)若x ,y 满足约束条件???? ?x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z = x -2y 的最小值为________.

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