运筹学复习题及 答案

至此,已得到整数解:x1=4,x2=1,x3=3,x4=0,最优值为15。

八、线性规划问题如下:

max s= -x1+2x2

-x1+x2≤2………………资源1 x1+2x2≤6………………资源2 x1,x2≥0

(1) 用单纯形法求最优解; (2) 资源1的影子价格;

(3) 资源2由目前的6变为8,最优值会发生怎样的变化,最优解是多少? (4) 对c2进行灵敏度分析。

解:(1)引入松弛变量x3,x4,原问题化为标准型:

max s=-x1+2x2 -x1+x2+x3 =2 x1+2x2 +x4=6 x1,x2 ,x3 ,x4≥0

对应基B0=(P3P4)的单纯形表 2 T(B0)=

6 0 -1 1 1 0 1 2 0 1 -1 2 0 0 迭代得到新基B1=(P2P4),对应的单纯形表为: 2 T(B1)=

2 -4 -1 1 1 0 3 0 -2 1 1 0 -2 0 迭代得到新基B2=(P2P1),对应的单纯形表为: 8/3 T(B2)=

2/3 -14/3 0 1 1/3 1/3 1 0 -2/3 1/3 0 0 -4/3 -1/3 至此,检验数已经请为非正,得原问题得最优解: x1=2/3,x2=8/3,最优值maxS=14/3.

(2)由最优单纯形表T(B2)得知资源1的影子价格为松弛变量x3的检验数的负数,

即为4/3。

(3)因为最优基B= B2的逆矩阵为

B=

所以,

Bb=

-1

-1

1/3 1/3 -2/3 1/3 2 8

1/3 1/3 -2/3 1/3

10/3 4/3

>0

故最优基不变,最优解改变为:x1=4/3,x2=10/3,对应的最优值为16/3。 (4)设c2的摄动量为δ,最优基不变。

此时,C=(-1,2+δ,0,0),CB=(2+δ,-1),由C -CBB-1A≤0,得 4+δ≥0 1+δ≥0

因此δ≥-1,即c2=2+δ≥1,故当c2在[1,+∞)变化时,最优基不变,生产计划

不变.

九、某物资的产销平衡表及运价表如下,求总运费最省的调运方案。 平衡表 运价表(百元/吨)

销地 产地 产量 B1 B2 B3 B4 (吨) 3 5 7 B1 B2 B3 B4 2 5 9 8 1 9 2 6 7 5 4 3 A1 A2 A3 销量(吨) 6 3 2 4 15 解:利用最小元素法得到初始可行解(运输方案)

销地 产地 产量 B1 B2 B3 B4 (吨) A1 1 2 3 A2 5 5 A3 1 2 4 7 销量(吨) 6 3 2 4 15 对应的总运费s0=1×2+2×5+5×1+1×5+2×4+4×3=42(百元) 利用位势法计算检验数λij=cij-(ui+vj),如下: B1 B2 B3 B4 ui A1 5 5 0 A2 5 -1 4 -1 A3 5 0 vj 2 5 4 3 检验数λ23=c23-(u2+v3)=2-(4-1)=-1,表中不是最优运输方案,需调整,调整量为δ

=min={2,2,5}=2,新运输方案为:

销地 产地 产量 B1 B2 B3 B4 (吨) A1 3 0 3 A2 3 2 5 A3 3 4 7 销量(吨) 6 3 2 4 15 对应的总运费s1=3×2+0×5+3×1+3×5+2×2+4×3=40(百元)或s1=s0+λ23δ=42-1×2=40(百元)

利用位势法计算检验数λij=cij-(ui+vj),如下: B1 B2 B3 B4 ui A1 5 5 0 A2 5 4 -1 A3 5 2 0 vj 2 5 3 3 此时,检验数全为非负, 表中已是最优运输方案, 总运费为40百元. 十、利用割平面法,求下面问题:

maxs?2x1?x2s.t.x1?x2?6? ?x?4x?3?12?x,x?0且均为整数2?1

解:引入松弛变量x3,x4,构造辅助LP:

maxs?2x1?x2s.t.?x1?x2?x3?6

??x1?4x2?x4?3?x,x,x,x?0?12346 T(B0)=

3 0 1 1 1 0 1 -4 0 1 2 1 0 0 对应基B0=(P3P4)的单纯形表

迭代得到新基B1=(P3P1),对应的单纯形表为:

3 T(B1)= 3 0 5 1 -1 1 -4 0 1 -6 0 9 0 -2 迭代得到新基B2=(P2P1),对应的单纯形表为: 3/5 T(B2)= 27/5 0 1 1/5 -1/5 1 0 4/5 1/5 -57/5 0 0 -9/5 -1/5 检验数已经全为非正,得到辅助LP的最优单纯形表,由于解不是整数,所以不是原整数规划问题的解.对应第二个方程的Gomery割平面: 2/5-(4/5x3+1/5x5)<0

引入松弛变量x5,添加约束: -4/5x3-1/5x4 +x5=-1/5,由表

3/5 27/5 -2/5 0 1 1/5 -1/5 0 1 0 4/5 1/5 0 0 0 -4/5 -1/5 1 -57/5 0 0 -9/5 -1/5 0 利用对偶单纯形法迭代得到新单纯形表:

1 5 2 0 1 1 0 -1 1 0 0 0 1 0 0 -4 1 -5 -11 0 0 -1 0 -1 至此,得到原整数规划的最优解:x1=5,x2=1,最优值为maxS=11.

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