《定量分析方法》模拟试题Word格式.docx
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(D)702
5.已知运输某物品q吨的边际收入函数(单位:
元/吨)为MR(q)=100-2q,则运输该物品从100吨到200吨时收入的增加量为()。
二、计算题(每小题7分,共21分)
1.已知矩阵
,求:
AB+C。
2.设
,求
。
3.计算定积分:
四、应用题(第1题、第2题各14分,第3题19分,共47分)
1.某物流公司生产某种商品,其年销售量为4000000件,每批生产需准备费1000元,而每件商品每年库存费为0.05元,如果该商品年销售率是均匀的,试求经济批量。
2.某物流公司下属企业欲制定生产A和B两种产品的生产计划。
已知生产一件A产品需要原材料1吨,动力1单位,生产设备3工时;
生产一件B产品需要原材料2吨,动力1单位,生产设备1工时。
在一个生产周期内,可用原材料16吨,动力10单位,生产设备24工时。
每件A产品利润3千元,每件B产品利润4千元。
试建立能获得最大利润的线性规划模型,并写出用MATLAB软件计算该线性规划问题的命令语句。
3.某物流公司下属化肥公司下设A1,A2和A3三个供应站,定点向B1,B2,B3和B4四个城镇供应同一品种的化肥。
已知各供应站每月能供应的化肥量及四城镇每月的需求量、单位运价分别如下表所示:
化肥供需表单位:
百吨/月
供应站
供应量
城镇
需求量
A1
A2
A3
700
200
100
B1
B2
B3
B4
500
250
150
单位运价表单位:
千元/百吨
10
4
5
3
6
2
1
问如何制定运输计划,使每月总运输费用最小?
参考答案
一、单项选择题
1.因为总供应量小于总需求量,即供不应求,应增设一个虚产地,该虚产地的供应量取总需求量与总供应量的差额,该虚产地到各销地的单位运价为0,便可将该不平衡运输问题化为平衡运输问题,故应选A。
2.生产A产品x1公斤,需要原料甲3x1公斤;
同时,生产B产品x2公斤,需要原料甲2x2公斤;
一个周期内,原料甲能够使用的数量最多为2124公斤。
因此,原料甲应满足:
3x1+2x2≤2124,故B正确。
3.
,故选择C。
4.边际成本函数为MC(q)=2+2q,运输量为100单位时的边际成本为MC(100)=202,A正确。
5.由定积分的定义,A正确。
二、计算题
1.
2.
3.
四、应用题
1.库存总成本函数为:
令
,得经济批量:
q=400000(件)
2.设生产A,B两种产品分别为x1件和x2件,则线性规划模型为:
用MATLAB软件计算该线性规划问题的命令语句为:
>
clear;
C=-[34];
A=[12;
11;
31];
B=[161024];
LB=[00];
[X,fval]=linprog(C,A,B,[],[],LB)
3.构造运输平衡表(单位:
百吨)与运价表(单位:
千元/百吨),并编制初始调运方案:
运输平衡表与运价表
400
50
销量
1000
对初始调运方案中空格(按行、列顺序)找闭回路,计算检验数,直到出现负检验数:
13=0,21=-5。
已出现负检验数,方案需要调整,调整量为:
=100(百吨)。
调整后的第二个调运方案为:
300
对第二个调运方案中空格计算检验数,直到出现负检验数:
13=-5。
调整后的第三个调运方案为:
对第三个调运方案中空格计算检验数:
22=4,23=5,24=5,32=6,33=6,34=6。
所有检验数非负,故第三个调运方案最优,最低运输总费用为:
S=200×
10+250×
5+100×
2+150×
3+200×
4+100×
=5200(千元)
案例一:
XYZ汽车厂在计划期内生产三种型号的汽车:
小轿车,吉普车和卡车。
生产这三种汽车,每一辆可获得利润分别为6000元/辆,5000元/辆,9600元/辆。
汽车厂内三个主要车间的生产能力是有限的。
铸工车间、冲压车间和装配车间的生产能力,即可供利用的总工时分别不能超过45000,24000和28000工时。
每种汽车在三个车间内的加工工时是不同的,工时消耗定额列于下表。
试列出其线性规划模型。
产品品种
小轿车
吉普车
卡车
总工时
产量
x1
x2
x3
铸工车间
42
15
30
45000
冲压车间
24
24000
装配车间
28
21
14
28000
单位利润(元/辆)
6000
5000
9600
解:
设小轿车、吉普车和卡车的产量分别为x1、x2、x3,则可写出线性规划模型
Max(Z)=6000x1+5000x2+9600x3
s.t.
42x1+15x2+30x3≤45000
30x1+24x2+6x3≤24000
28x1+21x2+14x3≤28000
x1,x2,x3≥0
案例二:
某计算机厂生产两种型号A型和B型计算机,其利润分别为600元/台和400元/台。
据了解,计划期内可动用的原材料和工时是有限的,原材料只有100单位,工时只有120单位。
“单位产品的原材料和工时消耗定额”列于下表。
试分别用几何求解法和单纯形法求解最优解(生产计划指标)。
解法二(单纯形法):
设x1,x2分别表示A型和B型计算机的计划产量,则本问题的线性规划模型可表示为:
Max(Z)=
6x1+4x2
2x1+3x2≤100
(1)
4x1+2x2≤120
(2)
x1,x2≥0
(3)
第一步,将不等式化为等式,即有
Max(Z)=6x1+4x2……………………
(4)
2x1+3x2+x3=100
…………………
(5)
4x1+2x2+x4=120
……………………(6)
x1,x2,x3,x4≥0
……………………(7)
第二步,列出单纯形法表,即
I
Cj
θ
Cb
基变量
B
x4
120
Zj
Cj-Zj
第三步,利用单纯形法表进行计算,即
(1)寻找换入基变量
首先用Max(Cj-Zj)找到可用于换入基变量所在的列,在用该列对应的系数计算出相应的θi=Bi/xj,再用Minθi找到可用于换入基变量所在的行。
Minθi=Min{50,30}=30
100/2=50
120/4=30
Max(Cj-Zj)=Max{6,4,0,0}=6
(2)变换基变量,即将基变量中x4的换成x1,进行计算。
第四行除以4;
第四行乘以-6加到第六行;
第四行乘以-2加到第三行;
根据Zj=Cj-(Cj-Zj),求得第五行。
40
-1/2
1/2
1/4
?
6-0
4-1
0-0
0-(-3/2)
-3/2
此时,x1=30,x2=0,x3=40,x4=0,
Z=6x1+4x2=6×
30+4×
0=180
第五行各个系数项分别用第一行的数减去第六行的数得到。
上表运算成下表:
40/2=20
30/0.5=60
180
3/2)
Max(Cj-Zj)=Max{0,1,0,-3/2}=1,确定第二次变换基变量应为x2所在列;
计算此时的θ值。
Minθi=Min{20,60}=20,确定第二次变换基变量应在第三行。
因此,确定第二次换入基变量为x2,换入基变量x2。
3/2
第三行除以2;
第三行乘以-1加到第六行;
第三行乘以-1/2加到第四行;
此时,x1=20,x2=20,x3=0,x4=0,Z=6×
20+4×
20=200
20
-1/4
1/8
5/4
-5/4
观察上表,Max(Cj-Zj)=Max{0,0,-1/2,-5/4}=0,Cj-Zj的四个系数均不大于零,表明当前表中所列解即为最优解。
因此,最优解为x1=20,x2=20,目标函数最大值为200百元。
例1
设某物资要从产地A1,A2,A3调往销地B1,B2,B3,B4,运输平衡表(单位:
吨)和运价表(单位:
百元/吨)如下表所示:
销地
产地
7
11
9
8
(1)用最小元素法编制的初始调运方案,
(2)检验上述初始调运方案是否最优,若非最优,求最优调运方案,并计算最低运输总费用。
用最小元素法编制的初始调运方案如下表所示:
找空格对应的闭回路,计算检验数:
l11=1,l12=1,l22=0,l24=-2
已出现负检验数,方案需要调整,调整量为q=1
调整后的第二个调运方案如下表:
求第二个调运方案的检验数:
l11=-1
已出现负检验数,方案需要再调整,调整量为q=2
调整后的第三个调运方案如下表:
求第三个调运方案的检验数:
l12=2,l14=1,l22=2,l23=1,l31=9,l33=12
2×
3+5×
3+1×
1+3×
8+6×
4+3×
5=85(百元)
例7
某厂生产某种产品的固定成本为2万元,每多生产1百台产品,总成本增加1万元,销售该产品q百台的收入为R(q)=4q-0.5q2(万元)。
当产量为多少时,利润最大?
最大利润为多少?
产量为q百台的总成本函数为:
C(q)=q+2
利润函数L(q)=R(q)-C(q)=-0.5q2+3q-2
令ML(q)=-q+3=0得唯一驻点q=3(百台)
故当产量q=3百台时,利润最大,最大利润为
L(3)=-0.5×
32+3×
3-2=2.5(万元)
四、应用题:
(第11、12题各14分,第13题19分,共47分)
11.运输某物品q百台的成本函数为C(q)=4q2+200(万元),收入函数为R(q)=100q-q2(万元),问:
运输量为多少时利润最大?
并求最大利润。
13.某公司从三个产地A1,A2,A3运输某物资到三个销地B1,B2,B3,各产地的供应量(单位:
吨)、各销地的需求量(单位:
吨)及各产地到各销地的单位运价(单位:
60
140
110
(1)在下表中写出用最小元素法编制的初始调运方案:
(2)检验上述初始调运方案是否最优,若非最优,求最优调运方案,并计算最低运输总费用
四、答案
11.利润函数L(q)=R(q)-C(q)=100q-5q2-200
6分
令边际利润ML(q)=100-10q=0,得惟一驻点q=10(百台)
11分
故当运输量为10百台时,可获利润最大。
最大利润为L(10)=300(万元)。
14分
13.用最小元素法编制的初始调运方案如下表所示:
12分
找空格对应的闭回路,计算检验数,直到出现负检验数:
l12=0,l22=2,l23=-2
已出现负检验数,方案需要调整,调整量为q=50吨。
17分
调整后的第二个调运方案如下表所示。
l12=0,l13=2,l22=2,l33=8
所有检验数非负,第二个调运方案最优。
最低运输总费用为
60×
5+50×
8+50×
2+30×
4+110×
3=1250(百元)
19分
3.甲、乙两地分别要运出物资1100吨和2000吨,这批物资分别送到A、B、C、D四个仓库中收存,四个仓库收进的数量分别为100吨、1500吨、400吨和1100吨,仓库和发货点之间的单位运价如下表所示,试用最小元素法确定一个初始调运方案,再调整寻求最优方案,使运输最费用最小。
运价表
单位:
元/吨
收点
发点
A
C
D
甲
37
51
乙
25
最小元素法确定初始调运方案
运输平衡表
发货量
1100
2000
收货量
1500
3100