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运筹学设备更新问题解题步骤

运筹学设备更新问题解题步骤
运筹学设备更新问题解题步骤

v 6

设备更新问题解题步骤

解:可将其转化为最短路径问题

用点v i 表示“第i 年年初购进一台新设备”,加设v 6表示第5年底,从v i 到v i+1…v 6各画一条弧,弧(v i ,v j )表示在第i 年年初购进的设备一直使用到第j 年年初,即第j-1年年底。

对图中的每一条弧赋予权数。对于弧(v i ,v j ),它的权数即为从第i 年年初购进设备使用到第j-1年年底所花费的购置费及维修费的总和。例如:弧(v 2,v 3)的权数应为第2年年初购置设备的价格11与第2年年初到第2年年底一年的维修费用5之和。如下表3所示。

v 6

将权数c ij 赋到图1中,这样在图1中求出从v1到v6的最短路,即可得5年内总的支付费用最少的设备更新计划。

用Dijkstra算法求解。

解:1.给起点标以v1(0,s)

2. I={v1}, J={v2,v3,v4,v5,v6 }

弧集合{(v i,v j)| v i∈I,v j∈J }

={(v1,v2),(v1,v3),(v1,v4),(v1,v5),(v1,v6)}

并有:s12=l1+c12=16

s13=l1+c13=22

s14=l1+c14=30

s15=l1+c15=41

s16=l1+c16=59

min(s12,s13,s14,s15,s16)=s12=16

给弧(v1,v2)的终点v2标以(16,1)

3.此时I={v1,v2} J={v3,v4,v5,v6 }

弧集合{(v i,v j)| v i∈I,v j∈J }={(v1,v3)(v1,v4) (v1,v5)(v1,v6) (v2,v3) (v2,v4) (v2,v5) (v2,v6)} 并有:s23=l2+c23=16+16=32

s24=l2+c24=16+22=38

s25=l2+c25=16+30=46

s26=l2+c26=16+41=57

min(s13,s14,s15,s16,s23,s24,s25,s26)=s13=22

此时,给弧(v1,v3)的终点v3标以(22,1)

4. 此时I={v1,v2,v3} J={v4,v5,v6 }

弧集合{(v i,v j)| v i∈I,v j∈J }={(v1,v4),(v1,v5),( v1,v6),( v2,v4),( v2,v5) ,( v2,v6),( v3,v4),( v3,v5),( v3,v6) }

并有:s34=l3+c34=22+17=39

s35=l3+c35=22+23=45

s36=l3+c36=22+31=53

min(s14,s15 ,s16,s24,s25,s26 ,s34,s35,s36)=s14=30

此时,给弧(v1,v4)的终点v4标以(30,1)

5.此时I={v1,v2,v3,v4 } J={ v5,v6 }

弧集合{(v i,v j)| v i∈I,v j∈J }

= { ( v1,v5),( v1,v6),( v2,v5),( v2,v6) ,( v3,v5),( v3,v6),( v4,v5),( v4,v6) }

并有:s45=l4+c45=30+17=47

s46=l4+c46=30+23=53

min(s26,s36 ,s35,s45 )=s35=7

此时,给弧(v3,v5)的终点v5标以(7,3)

6. 此时I={v1,v2,v3,v4 ,v5} J={ v6 }

弧集合{(v i,v j)| v i∈I,v j∈J }

= { ( v1,v6),( v2,v6),( v3,v6) ,( v4,v6),( v5,v6) } 并有:s56=l5+c56=41+18=59

min(s16,s26 ,s36 ,s46,s56 )=s36=s46=53

此时,给弧(v3,v6)和(v4,v6)的终点v6标以(53,

3)和(53,4)

∴此时最短路径为:v1→v3→v6即为:第1年初购置新设备使用到第2年底(第3年初),第3年初购置新设备使用到第5年底(第6年初)

或 v1→v4→v6即:第1年初购置新设置新设备使用到第3年底(第4年初),第4年初购置细腻设备使用到第5年底(第6年初)

这两方案使总支付费用最小,均为53。

运筹学试题及答案

运筹学A卷) 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,答案选错或未选者,该题不得分。每小题1分,共10分) 1.线性规划具有唯一最优解就是指 A.最优表中存在常数项为零 B.最优表中非基变量检验数全部非零 C.最优表中存在非基变量的检验数为零 D.可行解集合有界 2.设线性规划的约束条件为 则基本可行解为 A.(0, 0, 4, 3) B.(3, 4, 0, 0) C.(2, 0, 1, 0) D.(3, 0, 4, 0) 3.则 A.无可行解 B.有唯一最优解medn C.有多重最优解 D.有无界解 4.互为对偶的两个线性规划, 对任意可行解X 与Y,存在关系 A.Z > W B.Z = W C.Z≥W D.Z≤W 5.有6 个产地4个销地的平衡运输问题模型具有特征 A.有10个变量24个约束

B.有24个变量10个约束 C.有24个变量9个约束 D.有9个基变量10个非基变量 6、下例错误的说法就是 A.标准型的目标函数就是求最大值 B.标准型的目标函数就是求最小值 C.标准型的常数项非正 D.标准型的变量一定要非负 7、m+n-1个变量构成一组基变量的充要条件就是 A.m+n-1个变量恰好构成一个闭回路 B.m+n-1个变量不包含任何闭回路 C.m+n-1个变量中部分变量构成一个闭回路 D.m+n-1个变量对应的系数列向量线性相关 8.互为对偶的两个线性规划问题的解存在关系 A.原问题无可行解,对偶问题也无可行解 B.对偶问题有可行解,原问题可能无可行解 C.若最优解存在,则最优解相同 D.一个问题无可行解,则另一个问题具有无界解 9、有m个产地n个销地的平衡运输问题模型具有特征 A.有mn个变量m+n个约束…m+n-1个基变量 B.有m+n个变量mn个约束 C.有mn个变量m+n-1约束 D.有m+n-1个基变量,mn-m-n-1个非基变量 10.要求不超过第一目标值、恰好完成第二目标值,目标函数就是

运筹学习题精选

运筹学习题精选

运筹学习题精选 第一章线性规划及单纯形法 选择 1.在线性规划模型中,没有非负约束的变量称为……………………………………………………( C ) A.多余变量 B.松弛变量 C.自由变量 D.人工变量 2.约束条件为0 AX的线性规划问题的可行解集 b ,≥ =X 是………………………………………( B ) A.补集 B.凸集 C.交集 D.凹集 3.线性规划问题若有最优解,则一定可以在可行域的( C)上达到。 A.内点 B.外点 C.顶点 D.几何点 4.线性规划标准型中bi(i=1,2,……m)必须是…………………………………………………( B) A.正数 B.非负数 C.无约束 D.非零的 5.线性规划问题的基本可行解X对应于可行域D 的………………………………………………( D) A.外点 B.所有点 C.内点 D.极点 6.基本可行解中的非零变量的个数小于约束条件数时,该问题可求得……………………………( B ) A.基本解 B.退化解 C.多重解 D.无解 7.满足线性规划问题全部约束条件的解称为…………………………………………………( C ) A.最优解 B.基本解 C.可行解 D.多重解 8.线性规划一般模型中,自由变量可以用两个非负变量的(B )代换。 A.和 B.差 C.积 D.商 9.当满足最优检验,且检验数为零的变量的个数大于基变量的个数时,可求得………………………( A ) 第 2 页共 30 页

第 3 页 共 30 页 A .多重解 B .无解 C .正则解 D .退化解 10.若线性规划问题有最优解,则必定存在一个( D )是最优解。 A .无穷多解 B. 基解 C. 可行解 D. 基可行解 填空 计算 1. 某厂生产甲、乙、丙三种产品,已知有关数据如下表所示,求使该厂获利最大的生产计划。 2. 目标函数为max Z =28x4+x5+2x6,约束形式为“≤”,且x1,x2,x3为松弛变量, 表中的解代入目标函数中得Z=14,求出a~g 的值,并判断→j c 0 0 0 28 1 2 B C 基 b 1x 2x 3x 4x 5x 6x 2 6x A 3 0 -14/3 0 1 1 0 2x 5 6 D 2 0 5/2 0 28 4x 0 0 E F 1 0 0 j j z c - B C 0 0 -1 G

运筹学典型考试试题及答案

二、计算题(60分) 1、已知线性规划(20分) MaxZ=3X1+4X2 X1+X2≤5 2X1+4X2≤12 3X1+2X2≤8 X1,X2≥0 其最优解为: 基变量X1X2X3X4X5 X33/2 0 0 1 -1/8 -1/4 X25/2 0 1 0 3/8 -1/4 X1 1 1 0 0 -1/4 1/2 σj 0 0 0 -3/4 -1/2 1)写出该线性规划的对偶问题。 2)若C2从4变成5,最优解是否会发生改变,为什么? 3)若b2的量从12上升到15,最优解是否会发生变化,为什么? 4)如果增加一种产品X6,其P6=(2,3,1)T,C6=4该产品是否应该投产?为什么?解: 1)对偶问题为 Minw=5y1+12y2+8y3 y1+2y2+3y3≥3 y1+4y2+2y3≥4 y1,y2≥0 2)当C2从4变成5时, σ4=-9/8 σ5=-1/4 由于非基变量的检验数仍然都是小于0的,所以最优解不变。 3)当若b2的量从12上升到15 X=9/8 29/8 1/4 由于基变量的值仍然都是大于0的,所以最优解的基变量不会发生变化。 4)如果增加一种新的产品,则 P6’=(11/8,7/8,-1/4)T σ6=3/8>0 所以对最优解有影响,该种产品应该生产 2、已知运输问题的调运和运价表如下,求最优调运方案和最小总费用。(共15分)。 B1B2B3产量销地 产地 A1 5 9 2 15 A2 3 1 7 11 A3 6 2 8 20 销量18 12 16 解:初始解为

计算检验数 由于存在非基变量的检验数小于0,所以不是最优解,需调整 调整为: 重新计算检验数 所有的检验数都大于等于0,所以得到最优解 3、某公司要把4个有关能源工程项目承包给4个互不相关的外商投标者,规定每个承包商只能且必须承包一个项目,试在总费用最小的条件下确定各个项目的承包者,总费用为多少?各承包商对工程的报价如表2所示: (15分) 项目 投标者 A B C D 甲 15 18 21 24 乙 19 23 22 18 丙 26 17 16 19 丁 19 21 23 17 答最优解为: X= 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 总费用为50 4. 考虑如下线性规划问题(24分) B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3 18 1 1 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 -2 0 0 11 A 3 0 0 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3 7 12 1 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 0 2 2 11 A 3 0 0 0 20 销量/t 18 12 16

运筹学试题

运筹学试题 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

运筹学试题 一、填空题(本大题共8小题,每空2分,共20分) 1.线性规划闯题中,如果在约束条件中出现等式约束,我们通常用增加___的方法来产生初始可行基。 2.线性规划模型有三种参数,其名称分别为价值系数、___和___。 3.原问题的第1个约束方程是“=”型,则对偶问题相应的变量是___变量。 4.求最小生成树问题,常用的方法有:避圈法和 ___。 5.排队模型M/M/2中的M,M,2分别表示到达时间为___分布,服务时间服从负指数分布和服务台数为2。 6.如果有两个以上的决策自然条件,但决策人无法估计各自然状态出现的概率,那么这种决策类型称为____型决策。 7.在风险型决策问题中,我们一般采用___来反映每个人对待风险的态度。 8.目标规划总是求目标函数的___信,且目标函数中没有线性规划中的价值系数,而是在各偏差变量前加上级别不同的____。 二、单项选择题(本大题共l0小题,每小题3分,共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。多选无分。 9.使用人工变量法求解极大化线性规划问题时,当所有的检验数在基变量中仍含有非零的人工变量,表明该线性规划问题【】 A.有唯一的最优解 B.有无穷多最优解 C.为无界解 D.无可行解 10.对偶单纯形法解最大化线性规划问题时,每次迭代要求单纯形表中【】 A.b列元素不小于零 B.检验数都大于零 C.检验数都不小于零 D.检验数都不大于零

11.已知某个含10个结点的树图,其中9个结点的次为1,1,3,1,1,1,3,1,3,则另一个结点的次为【】 A.3 B.2 C.1 D.以上三种情况均有可能 12.如果要使目标规划实际实现值不超过目标值。则相应的偏离变量应满足【】 13.在运输方案中出现退化现象,是指数字格的数目【】 A.等于 m+n B.等于m+n-1 C.小于m+n-1 D.大于m+n-1 14.关于矩阵对策,下列说法错误的是【】 A.矩阵对策的解可以不是唯一的 C.矩阵对策中,当局势达到均衡时,任何一方单方面改变自己的策略,都将意味着自己更少的赢得和更大的损失 D.矩阵对策的对策值,相当于进行若干次对策后,局中人I的平均赢得或局中人Ⅱ的平均损失值 【】 A.2 8.—l C.—3 D.1 16.关于线性规划的原问题和对偶问题,下列说法正确的是【】 A.若原问题为元界解,则对偶问题也为无界解

运筹学上机实验指导书.

运筹学上机实验指导书 重庆交通大学管理学院

目录 绪论 运筹学上机实验软件简介 第一章运筹学上机实验指导 §1.1 中小型线性规划模型的计算机求解 §1.2 大型线性规划模型的编程计算机求解 §1.3线性规划的灵敏度分析 §1.4运输问题数学模型的计算机求解 §1.5目标规划数学模型的计算机求解 §1.6整数规划数学模型的计算机求解 §1.7 指派问题的计算机求解 §1.8最短路问题的计算机求解 §1.9最大流问题的计算机求解 第二章LINGO软件基础及应用 §2.1 原始集(primitive set)和派生集(derived set)与集的定义 §2.2 LINGO中的函数与目标函数和约束条件的表示 §2.3 LINGO中的数据 §2.4 LINDO简介

第三章运筹学上机实验及要求 实验一.中小型线性规划模型的求解与Lingo软件的初步使用实验二.中小型运输问题数学模型的Lingo软件求解。 实验三.大型线性规划模型的编程求解。 实验四.运输问题数学模型的Lingo编程求解。 实验五.分支定界法上机实验 实验六.整数规划、0-1规划和指派问题的计算机求解 实验七:最短路问题的计算机求解 实验八:最大流问题的计算机求解 实验九:运筹学综合实验

绪论 运筹学是研究资源最优规划和使用的数量化的管理科学,它是广泛利用现有的科学技术和计算机技术,特别是应用数学方法和数学模型,研究和解决生产、经营和经济管理活动中的各种优化决策问题。 运筹学通常是从实际问题出发,根据决策问题的特征,建立适当的数学模型,研究和分析模型的性质和特点,设计解决模型的方法或算法来解决实际问题,是一门应用性很强的科学技术。运筹学的思想、内容和研究方法广泛应用于工程管理、工商企业管理、物流和供应链管理、交通运输规划与管理等各行各业,也是现代管理科学和经济学等许多学科研究的重要基础。 在解决生产、经营和管理活动中的实际决策问题时,一般都是建立变量多、约束多的大型复杂的运筹学模型,通常都只能通过计算机软件才能求解,因此,学习运筹学的计算机求解和进行上机实验,就是运筹学教学的重要组成部分。 现在求解各类运筹学模型的软件多种,主要有Microexcel,Matlab,LINDO,LINGO,WinQSB和英国运筹学软件Dash-Xpress。Microexcel主要利用规划求解来解线性规划模型,WinQSB功能比较齐全,但是主要适合解决规模较小的运筹学模型,英国运筹学软件Dash-Xpress现在在中国的使用率不高,Matlab是通过矩阵的方法解决线性规划,对非线性规划和其它运筹学模型特别是大规模的模型的输入不太方便,。而LINGO和LINDO是使用最广泛的运筹学专业软件,前者功能强大,能解决几乎所有的运筹学优化模型,后者主要功能是线性规划模型的求解。在LINGO中模型的输入和编程都比较方便,可解决大规模的运筹学模型。因此,本课程的教学就是以LINGO为主,适当补充Excel和LINDO作为运筹学上机软件,后者的优势主要在于能获得最优单纯形表以进行更全面地灵敏度分析。 LINGO是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具。LINGO内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析结果。 LINGO全称是Linear INteractive and General Optimizer的缩写---交互式的线性和通用优化求解器。它是一套设计用来帮助您快速,方便和有效的构建和求解线性,非线性,和整数最优化模型的功能全面的工具.包括功能强大的建模语言,建立和编辑问题的全功能环境,读取和写入Excel和数据库的功能,和一系列完全内置的求解程序. 运行环境:Win9x/NT/2000/XP/2003/Vista/Win7 软件类别:国外软件/工具软件/计算工具 软件语言:英文 LINGO 是使建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具。LINGO 提供强大的语言和快速的求解引擎来阐述和求解最佳化模型。LINGO具有如下的优势: 1.简单的模型表示 LINGO 可以将线性、非线性和整数问题迅速得予以公式表示,并且容易阅读、了解和修改。LINGO的建模语言允许您使用汇总和下标变量以一种易懂的直观的方式来表达模型,非常类似您在使用纸和笔。模型更加容易构建,更容易

运筹学试题及答案汇总

3)若问题中 x2 列的系数变为(3,2)T,问最优解是否有变化; 4)c2 由 1 变为 2,是否影响最优解,如有影响,将新的解求出。 Cj CB 0 0 Cj-Zj 0 4 Cj-Zj 3 4 Cj-Zj 最优解为 X1=1/3,X3=7/5,Z=33/5 2对偶问题为Minw=9y1+8y2 6y1+3y2≥3 3y1+4y2≥1 5y1+5y2≥4 y1,y2≥0 对偶问题最优解为 y1=1/5,y2=3/5 3 若问题中 x2 列的系数变为(3,2)T 则P2’=(1/3,1/5σ2=-4/5<0 所以对最优解没有影响 4)c2 由 1 变为2 σ2=-1<0 所以对最优解没有影响 7. 求如图所示的网络的最大流和最小截集(割集,每弧旁的数字是(cij , fij )。(10 分) V1 (9,5 (4,4 V3 (6,3 T 3 XB X4 X5 b 9 8 X1 6 3 3 X4 X3 1 8/5 3 3/5 3/5 X1 X3 1/3 7/5 1 0 0 1 X2 3 4 1 -1 4/5 -11/5 -1/3 1 - 2 4 X 3 5 5 4 0 1 0 0 1 0 0 X4 1 0 0 1 0 0 1/3 -1/ 5 -1/5 0 X5 0 1 0 -1 1/5 -4/5 -1/3 2/5 -3/5 VS (3,1 (3,0 (4,1 Vt (5,3 V2 解: (5,4 (7,5 V4 V1 (9,7 (4,4 V3 (6,4 (3,2 Vs (5,4 (4,0 Vt (7,7 6/9 V2 最大流=11 (5,5 V4 8. 某厂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品分别经过 A、B、C 三种设备加工。已知生产单位各种产品所需的设备台时,设备的现有加工能力及每件产品的预期利润见表:ⅠⅡⅢ设备能力(台.h A 1 1 1 100 B 10 4 5 600 C 2 2 6 300 单

运筹学例题

某昼夜服务的公交线路 解:设x i 表示第i班次时开始上班的司机和乘务人员数,这样我们建立如下的数学模型。目标函数:Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 s.t. x1 + x6≥60 x1 + x2≥70 x2 + x3≥60 x3 + x4≥50 x4 + x5≥20 x5 + x6≥30 x1,x2,x3,x4,x5,x6 ≥0 解得50,20,50,0,20,10(x1到x6)一共需要150人 一家中型的百货商场 解:设x i ( i = 1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。目标函数:Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7 s.t. x1 + x2 + x3 + x4 + x5 ≥28 x2 + x3 + x4 + x5 + x6≥15 x3 + x4 + x5 + x6 + x7≥24 x4 + x5 + x6 + x7 + x1≥25 x5 + x6 + x7 + x1 + x2≥19 x6 + x7 + x1 + x2 + x3≥31 x7 + x1 + x2 + x3 + x4≥28 x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 ≥0 解得12.0.11.5.0.8.0(x1到x7) 最小值36 某工厂要做100套钢架 设x1,x2,x3,x4,x5 分别为5 种方案下料的原材料根数。这样我们建立如下的数学模型。 目标函数:Min x1 + x2 + x3 + x4 + x5 s.t. x1 + 2x2 +x4≥100 2x3+2x4 +x5≥100 3x1+x2+2x3+3x5≥100 x1,x2,x3,x4,x5≥0 解得30,10,0,50,0 只需要90根原料造100钢架某工厂要用三种原料1、2、3 设设x ij 表示第i 种(甲、乙、丙)产品中原料j 的含量。 目标函数:Max z = -15x11+25x12+15x13-30x21+10x22-40x31-10x33 s.t. 0.5 x11-0.5 x12 -0.5 x13≥0 -0.25x11+0.75x12 -0.25x13≤0 0.75x21-0.25x22 -0.25x23≥0 -0.5 x21+0.5 x22 -0.5 x23≤0 x11+x21 +x31≤100 x12+x22 +x32≤100 x13+x23+x33≤60 x ij≥0 , i = 1,2,3; j = 1,2,3 解得x11=100,x12=50,x13=50原料分别为第1种100 第2种50 第3种50 资源分配 解:将问题按工厂分为三个阶段,甲、乙、丙三个厂分别编号为1、2、3厂。设sk= 分配给第k个厂至第3个厂的设备台数(k=1、2、3)。xk=分配给第k个工厂的设备台数。 已知s1=5, 并有S2=T1(s1,x1)=s1-x1,S3=T2(s2,x2)=s2-x2从Sk与Xk的定义,可知s3=x3 以下我们从第三阶段开始计算。Maxr3(s3,x3)=r3(s3,x3)即F3(s3)= Maxr3(s3,x3)=r3(s3,x3). 第二阶段F2(s2)=max[r2(s2,x2)+f3(s3)]第一阶段当s1=5时最大盈利为f1(5)=max[r1(5,x1)+f2(5-x1)] 得出2个方案⑴分配给甲0台乙0台丙3台⑵分配甲2台乙2台丙1台,他们的总盈利值都是21. 背包 设Sk=分配给第k种咨询项目到第四种咨询项目的所有客户的总工作日Xk=在第k种咨询项目中处理客户的数量已知s1=10,有S2=T1(s1,x1)=s1-x1. S3=T2(s2,x2)=s2-3x2. S4=T3(s3,x3)=s3-4x3,第四阶段F4(s4)=maxr4(s4,x4)=r4(s4,[s4/7])第三阶段F3(s3)=max[r3(s3,x3)+f4(s3-4x3)]第二阶段F2(s2)=max[r2(s2,x2)+f3(s2-3x2)]第一阶段已知s1=10,又因s2=s1-x1有F1(10)=max[r1(10,x1)+f2(10-x1)] 综上当x1*=0,x2*=1,x3*=0,x4*=1,最大盈利为28 京城畜产品 解:设:0--1变量xi = 1 (Ai 点被选用)或0 (Ai 点没被选用)。这样我们可建立如下的数学模型:Max z =36x1+40x2+50x3+22x4+20x5+30x6+25x7+48x8+58x9+61x10 s.t. 100x1+120x2+150x3+80x4+70x5+90x6+80x7+140x8+160x9+180x10 ≤720 x1 + x2 + x3 ≤2 x4 + x5 ≥1 x6 + x7 ≥1 x8 + x9 + x10 ≥2 xi≥0 且xi为0--1变量,i = 1,2,3,……,10 函数值245 最优解1,1,0,0,1,1,0,0,1,1(x1到x10的解) 高压容器公司

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组 目录

前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章设计参数及要求 符号说明 Pc ----- 计算压力,MPa; Di ----- 圆筒或球壳内径,mm; [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力,MPa; δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度,mm; δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度,mm; δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度,mm;

运筹学习题答案

第一章习题 1.思考题 (1)微分学求极值的方法为什么不适用于线性规划的求解? (2)线性规划的标准形有哪些限制?如何把一般的线性规划化为标准形式? (3)图解法主要步骤是什么?从中可以看出线性规划最优解有那些特点? (4)什么是线性规划的可行解,基本解,基可行解?引入基本解和基可行解有什么作用? (5)对于任意基可行解,为什么必须把目标函数用非基变量表示出来?什么是检验数?它有什么作用?如何计算检验数? (6)确定换出变量的法则是什么?违背这一法则,会发生什么问题? (7)如何进行换基迭代运算? (8)大M法与两阶段法的要点是什么?两者有什么共同点?有什么区别? (9)松弛变量与人工变量有什么区别?试从定义和处理方式两方面分析。 (10)如何判定线性规划有唯一最优解,无穷多最优解和无最优解?为什么? 2.建立下列问题的线性规划模型: (1)某厂生产A,B,C三种产品,每件产品消耗的原料和设备台时如表1-18所示: 润最大的模型。 (2)某公司打算利用具有下列成分(见表1-19)的合金配制一种新型合金100公斤,新合金含铅,锌,锡的比例为3:2:5。 如何安排配方,使成本最低? (3)某医院每天各时间段至少需要配备护理人员数量见表1-20。

表1-20 假定每人上班后连续工作8小时,试建立使总人数最少的计划安排模型。能否利用初等数学的视察法,求出它的最优解? (4)某工地需要30套三角架,其结构尺寸如图1-6所示。仓库现有长6.5米的钢材。如何下料,使消耗的钢材最少? 图1-6 3. 用图解法求下列线性规划的最优解: ?????? ?≥≤+-≥+≥++=0 ,425.134 1 2 64 min )1(21212 12121x x x x x x x x x x z ?????? ?≥≤+≥+-≤++=0 ,82 5 1032 44 max )2(21212 12121x x x x x x x x x x z ????? ????≥≤≤-≤+-≤++=0 ,6 054 4 22232 96 max )3(2122 1212121x x x x x x x x x x x z ??? ??≥≤+-≥+ +=0,1 12 34 3 max )4(2 12 12121x x x x x x x x z

《运筹学B》实验指导书(2版)

《运筹学B》实验指导书 (第二版) 南昌航空大学数信学院应用数学系 邱根胜编 2011年09月

目录 实验1、用Lingo求解最短路、最小树问题 (4) 实验2、用Lingo求解最大流、最小费用流问题 (11) 实验3、利用Lingo求解排队与存贮模型 (16) 实验4、利用数学软件求解对策论问题 (30) 实验5、运筹学综合应用 (37)

一、授课对象 四年制本科数学与应用数学、信息与计算科学专业。 二、课程类型 专业选修课 三、实验的性质、目的与任务 1、实验性质 《运筹学B》实验是一门重要的专业课实验。要求通过上机实验,使学生了解运筹学中的网络优化、排队论、对策论等在实际中的应用,了解运筹学解决实际问题的基本方法,培养建模能力和计算机应用能力。 2、实验的目的 培养与提高学生分析问题和解决问题的能力、自学能力,利用运筹学和数学软件求解实际问题的能力,以及程序设计能力。 3、实验的任务 应用Matlab、lindo/lingo求解网络优化模型、排队与存储模型、对策论模型等,加深对运筹学方法的理解,并初步具有利用运筹学和计算机软件解决实际问题的能力。 五、实验内容与实验要求 实验一、用Lingo求解最短路、最小树问题 实验要求: 1、了解Lingo软件求解一般数学规划的方法; 2、理解最短路问题和最小树的数学规划模型。 实验二、用Lingo求解最大流、最小费用流问题 实验要求: 1、熟悉Lingo软件求解一般数学规划的方法;

2、熟悉最大流、最小费用流问题的数学规划模型; 3、掌握利用Lingo求解最大流、最小费用流问题的数学模型的用法。 实验三、利用Lingo求解排队与存贮模型 实验要求: 1、理解排队论与存贮论中的几个基本模型; 2、利用Lingo求解排队与存贮模型。 实验四、利用数学软件求解对策论问题 实验要求: 1、了解将对策论模型转化为数学规划模型的方法; 2、利用Lingo求解对策论模型。 实验四、运筹学综合应用 本实验为综合性实验,主要内容为对一个实际问题,能利用运筹学建立模型,并利用计算机编程求解,培养学生数学建模的能力和计算机应用能力。 实验要求: 1、根据要求选取一个实际问题,利用运筹学知识,建立实际问题的数学模型; 2、利用数学软件求解模型,并对结果进行分析、讨论,最后给出问题的解决方案; 3、写出实验报告。 注:从12学时的实验内容中选择8学时的实验内容,其中有一个综合性实验。 六、主要参考书 [1] 谢金星,薛毅编著,《优化建模与LINDO/LINGO》,清华大学出版社,2005年7月。 [2]《运筹学》教材编写组编,《运筹学》(第三版),清华大学出版社,2005年6月, [3] 姜启源,邢文训,谢金星等,《大学数学实验》,清华大学出版社,2005年。 [4] 胡运权主编,《运筹学教程》(第三版),清华大学出版社,2007年。

运筹学例题解析

(一)线性规划建模与求解 B.样题:活力公司准备在5小时内生产甲、乙两种产品。甲、乙两种产品每生产1 单位分别消耗2小时、1小时。又根据市场需求信息,乙产品的产量应该至少是甲产品产量的3倍。已知甲、乙两种产品每销售1单位的利润分别为3百元和1百元。请问:在5小时内,甲、乙两种产品各生产多少单位,才能够使得总销售利润最大 要求:1、建立该问题的线性规划模型。 2、用图解法求出最优解和最大销售利润值,并写出解的判断依据。如果不存在最优解,也请说明理由。 解:1、(1)设定决策变量: 设甲、乙两种产品分别生产x 1 、x 2 单位 。 (2)目标函数: max z=2 x 1+x 2 (3)约束条件如下:1221 12 25..3,0+≤??≥??≥?x x s t x x x x 2、该问题中约束条件、目标函数、可行域和顶点见图1所示,其中可行域用阴影部分标记,不等式约束条件及变量约束要标出成立的方向,目标函数只须画出其中一条等值线, 结论:本题解的情形是: 无穷多最优解 ,理由: 目标函数等值线 z=2 x 1+x 2与约 束条件2 x 1+x 2≤5的边界平行 。甲、乙两种产品的最优产量分别为 (5,0)或(1,3)单位;最大销售利润值等于 5 百元。 (二)图论问题的建模与求解样题 A.正考样题(最短路问题的建模与求解,清华运筹学教材编写组第三版267-268页例 13)某企业使用一台设备,每年年初,企业都要做出决定,如果继续使用旧的,要付维修费;若购买一台新设备,要付购买费。但是变卖旧设备可以获得残值收入,连续使用1年、2年、3年、4年以上卖掉的设备残值分别为8万元、6万元、3万元和0万元。试制定一个5年的更新计划,使总支出最少。已知设备在各年的购买费与维修费如表2所示。要求:(1)建立某种图论模型;(2)求出最少总支出金额。

《运筹学》题库

运筹学习题库 数学建模题(5) 1、某厂生产甲、乙两种产品,这两种产品均需要A 、B 、C 三种资源,每种产品的资源消耗量及单位产品销售后所能获得的利润值以及这三种资源的储备如下表所示: 试建立使得该厂能获得最大利润的生产计划的线性规划模型,不求解。 解:设甲、乙产品的生产数量应为x1、x2,则x1、x2≥0,设z 是产品售后的总利润,则 max z =70x 1+120x 2 s.t. ????? ??≥≤+≤ +≤+0 300103200643604921212121x x x x x x x x , 2建立使利润最大的生产计划的数学模型,不求解。 解:设甲、乙两种产品的生产数量为x 1、x 2, 设z 为产品售后总利润,则max z= 4x 1+3x 2 s.t. ???????≥≤≤+≤+ ,50040005.253000222112121x x x x x x x 3、一家工厂制造甲、乙、丙三种产品,需要三种资源——技术服务、劳动力和行政管理。每种产品的资源消耗量、单位产品销售后所能获得的利润值以及这三种资源的储备量如下表所示:

建立使得该厂能获得最大利润的生产计划的线性规划模型,不求解。 解:建立线性规划数学模型: 设甲、乙、丙三种产品的生产数量应为x 1、x 2、x 3,则x 1、x 2、x 3≥0,设z 是产品售后的总利润,则 max z =10x 1+6x 2+4x 3 s.t. ???????≥≤++≤++≤++0 3006226005410100321321321321x x x x x x x x x x x x ,, 4、一个登山队员,他需要携带的物品有:食品、氧气、冰镐、绳索、帐篷、照相器材、通 信器材等。每种物品的重量合重要性系数如表所示。设登山队员可携带的最大重量为25kg,试建立队员所能携带物品最大量的线性规划模型,不求解。 解:引入0—1变量x i , x i =1表示应携带物品i ,,x i =0表示不应携带物品I ?? ?==≤++++++++++++=7 ,...,2,1,10254212625510481418152076543217654321i x x x x x x x x x x x x x x x naxz i 或 5、工厂每月生产A 、B 、C 三种产品,单件产品的原材料消耗量、设备台时的消耗量、资源根据市场需求,预测三种产品最低月需求量分别是150、260、120,最高需求量是250、310、130,试建立该问题数学模型,使每月利润最大,为求解。 解:设每月生产A 、B 、C 数量为321,,x x x 。 321121410x x x MaxZ ++= 250042.15.321≤++x x x

2015《运筹学》实验指导书

《运筹学》实验指导书中南民族大学管理学院信息管理系编写

《运筹学》实验报告撰写规范 一、所提交的实验报告一律要求为“打印”纸质版,纸张大小要求为B5纸,不得用A4纸。 二、实验报告格式统一使用“中南民族大学管理学院实验报告.doc”模版。 第一封面处修改姓名、学号、年级、专业即可,保持原有模板中的字体及对齐方式。 第二报告模板中已填写部分不要改动,包括目录页中的实验名称、每个实验的实验属性与实验时间等。 第三不要自行更改模板的任何格式和内容,包括页面设置、字体、表格、页眉、页脚等所有内容。 第四前一个实验项目完成后,后一个实验项目应另起一页,所提供的模板已经对此进行了划分,请不要删除各实验项目之间的分页符。指导教师批阅部分保证留出3行。 三、严格按照所提供的实验模板填写相关内容。其中: (1)实验报告“步骤与分析”部分撰写格式为5号仿宋_GB2312,单倍行距,首行缩进2个字符。 (2)实验报告中“实验步骤”栏目要求详细写出实验过程(附截图)。 (3)实验报告中“实验结果分析”栏目主要分析结果所涉及的知识点以及心得体会。 四、不提交实验报告或所提交实验报告不符合要求

者期末考试不及格。 五、发现有抄袭他人者,抄袭者和被抄袭者期末考试均按不及格处理。 六、实验成绩由格式分和内容分两部分构成,其中格式占30分,内容占70分,不符合本规范要求的将扣除格式分。

目录 实验一线性规划求解(1) 实验二线性规划求解(2) 实验三线性规划建模求解(1)实验四线性规划建模求解(2)实验五运输问题 实验六LINOG软件初步应用

实验一、线性规划求解(1)(验证型) 一、实验目的 1.理解线性规划解的基本概念;并掌握线性规划的求解原理和方法。 2.掌握运用“管理运筹学软件”对线性规划问题进行建模与求解;并学会灵敏度分析方法。 二、实验内容: 1.认真阅读下列各题,注意每个问题的特征; 2.用本书附带的《管理运筹学软件》求解下列问题,并记录结果;(对照书第3章有关软件的介绍理解计算结果的相关解释,要求包含全部运算结果及相关的敏感性分析结果) 3.对结果作适当分析(与图解对比); 4.完成实验报告。(如有余力,以该软件做一下课后题,对单纯形法相对照) (1) max z=x1+x2 s.t. x1+2x2<=4 x1-2x2>=5 x1,x2>=0 (2) max z=2x1+x2 s.t. x1+x2>=2 x1-2x2<=0 x1,x2>=0 (3) min z=x1+x2+x3+x4+x5+x6 s.t. x1+x6>=60 x1+x2>=70 x2+x3>=60 x3+x4>=50 x4+x5>=20 x5+x6>=30 x1,…x6>=0

运筹学例题及解答

运筹学例题及解答 一、市场对I、II两种产品的需求量为:产品I在1-4月每月需10000件,5-9月每月需30000件,10-12月每月需100000件;产品II在3-9月每月需15000件,其它月份每月需50000件。某厂生产这两种产品成本为:产品I在1-5月内生产每件5元,6-12月内生产每件4.50元;产品II在1-5月内生产每件8元,6-12月内生产每件7元。该厂每月生产两种产品能力总和应不超过120000件。产品I容积每件0.2立方米,产品II容积每件0.4立方米,而该厂仓库容积为15000立方米,要求:(a)说明上述问题无可行解;(b)若该厂仓库不足时,可从外厂借。若占用本厂每月每平方米库容需1元,而租用外厂仓库时上述费用增加为1.5元,试问在满足市场需求情况下,该厂应如何安排生产,使总的生产加库存费用为最少。 解:(a) 10-12月份需求总计:100000X3+50000X3=450000件,这三个月最多生产120000X3=360000件,所以10月初需要(450000-360000=90000件)的库存,超过该厂最大库存容量,所以无解。 ? ?(b)考虑到生产成本,库存费用和生产费用和生产能力,该厂10-12月份需求的不足只需在7-9月份生产出来库存就行, 则设xi第i个月生产的产品1的数量,yi第i个月生产的产品2 的数量,zi,wi分别为第i个月末1,2的库存数s1i,s2i分别

为用于第i+1个月库存的原有及租借的仓库容量m3,可建立模型: Lingo 程序为 MODEL: sets: row/1..16/:; !这里n 为控制参数; col/1..7/:; AZ(row,col):b,x; endsets 1211 127777778 7887898998910910109101110111110111211min (4.57)( 1.5) 30000150003000015000300001500030000150003000015000.i i i i i i z x y s s x z y w x z z y w w x z z y w w x z z y w w x z z y w w st x z ===+++-=→-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+∑∑1211121100005000 120000(712)0.20.415000(712)0i i i i i i i y w x z i z w s s s i ?????????=→+=??+≤≤≤?+=+??≤≤≤???变量都大于等于

运筹学试题库

运筹学试题库 一、多项选择题 1、下面命题正确的是()。 A、线性规划的标准型右端项非零; B、线性规划的标准型目标求最大; C、线性规划的标准型有等式或不等式约束; D、线性规划的标准型变量均非负。 2、下面命题不正确的是()。 A、线性规划的最优解是基本解; B、基本可行解一定是基本解; C、线性规划有可行解则有最优解; D、线性规划的最优值至多有一个。 3、设线性规划问题(P),它的对偶问题(D),那么()。 A、若(P)求最大则(D)求最小; B、(P)、(D)均有可行解则都有最优解; C、若(P)的约束均为等式,则(D)的所有变量均无非负限制; D、(P)和(D)互为对偶。 4、课程中讨论的运输问题有基本特点()。 A、产销平衡; B、一定是物品运输的问题; C、是整数规划问题; D、总是求目标极小。 5、线性规划的标准型有特点()。 A、右端项非零; B、目标求最大; C、有等式或不等式约束; D、变量均非负。 6、下面命题不正确的是()。 A、线性规划的最优解是基本可行解; B、基本可行解一定是基本解; C、线性规划一定有可行解; D、线性规划的最优值至多有一个。 7、线性规划模型有特点()。 A、所有函数都是线性函数; B、目标求最大; C、有等式或不等式约束; D、变量非负。 8、下面命题正确的是()。 A、线性规划的最优解是基本可行解; B、基本可行解一定是最优; C、线性规划一定有可行解; D、线性规划的最优值至多有一个。 9、一个线性规划问题(P)与它的对偶问题(D)有关系()。 A、(P)有可行解则(D)有最优解; B、(P)、(D)均有可行解则都有最优解; C、(P)可行(D)无解,则(P)无有限最优解; D、(P)(D)互为对偶。 10、运输问题的基本可行解有特点()。 A、有m+n-1个基变量; B、有m+n个位势; C、产销平衡; D、不含闭回路。

运筹学实验指导书

运筹学实验指导书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

实验一、线性规划综合性实验 一、实验目的与要求: 使学生掌握线性规划建模的方法以及至少掌握一种线性规划软件的使用,提高学生应用线性规划方法解决实际问题的实践动手能力。通过实验,使学生更深入、直观地理解和掌握线性规划的基本概念及基本理论和方法。要求学生能对一般的线性规划问题建立正确的线性规划数学模型,掌握运筹学软件包线性规划模块的操作方法与步骤,能对求解结果进行简单的应用分析。 二、实验内容与步骤: 1.选择合适的线性规划问题 学生可根据自己的建模能力,从本实验指导书提供的参考选题中或从其它途径选择合适的线性规划问题。 2.建立线性规划数学模型 学生针对所选的线性规划问题,运用线性规划建模的方法,建立恰当的线性规划数学模型。 3.用运筹学软件求解线性规划数学模型 学生应用运筹学软件包线性规划模块对已建好的线性规划数学模型进行求解。 4.对求解结果进行应用分析 学生对求解结果进行简单的应用分析。 三、实验例题: (一)线性规划问题 某集团摩托车公司产品年度生产计划的优化研究 1)问题的提出 某集团摩托车公司是生产各种类型摩托车的专业厂家,有30多年从事摩托车生产的丰富经验。近年来,随着国内摩托车行业的发展,市场竞争日趋激烈,该集团原有的优势逐渐丧失,摩托车公司的生存和发展面临严峻的挑战。为此公司决策层决心顺应市场,狠抓管理,挖潜创新,从市场调查入手,紧密结合公司实际,运用科学方法对其进行优化组合,制定出1999年度总体经济效益最优的生产计划方案。 2)市场调查与生产状况分析 1998年,受东南亚金融风暴的影响,国内摩托车市场出现疲软,供给远大于需求,该集团的摩托车生产经营也出现开工不足、库存增加和资金周转困难等问题。 该集团共有三个专业厂,分别生产轻便摩托车、普通两轮车和三轮摩托车三大系列产品。

塔设备设计说明书

塔设备设计说明书 Prepared on 24 November 2020

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组 目录

前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相

在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章设计参数及要求 符号说明 Pc ----- 计算压力,MPa; Di ----- 圆筒或球壳内径,mm; [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力,MPa; δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度,mm; δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度,mm; δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度,mm; t] [δ----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力,MPa; t δ ------ 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力,MPa; φ ------ 焊接接头系数; C ------- 厚度附加量,mm;

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