数学建模作业实验4整数规划和对策论模型

数学建模作业实验4整数规划和对策论模型

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1、数学建模作业(实验4整数规划和对策论模型)基本实验1.遗嘱问题一个行为古怪的阿拉伯酋长留下了一份遗嘱,遗嘱中将他的骆驼群分给他的三个儿子:长子至少得到驼群的1/2,次子至少得到驼群的1/3,三子至少得到驼群的1/9,剩余的捐献给慈善机构。遗嘱中没有指出到底驼群的数目是多少,只是告诉了这个驼群的数目是奇数,并且这个指定的慈善机构恰好得到了一匹骆驼。利用整数线性规划确定这个酋长到底留下了多少匹骆驼,并指出每个儿子各得到多少匹。解答解:设长子、次子、三子得到的骆驼数分别为:X1,X2,X3,则目标函数为:X1+X2+X3+1约束

2、条件:X1>=(X1+X2+X3+1)/2X2>=(X1+X2+X3+1)/3X3>=(X1+X2+X3+1)/9X1,X2,X3为整数,且(X1+X2+X3+1)为奇数。要想求出本题的可行解,则目标函数取得最小。LINGO程序min=X1+X2+X3+1;X1+X2+X3+1<=2*X1;X1+X2+X3+1<=3*X2;X1+X2+X3+1<=9*X3;Y=(X1+X2+X3)/2;@gin(X1);@gin(X2);@gin(X3);@gin(Y);运行结果Globaloptimalsolutionfound.Obj

3、ectivevalue:27.00000Objectivebound:27.00000Infeasibilities:0.000000Extendedsolversteps:0Totalsolveriterations:3ModelClass:PILPTotalvariables:4Nonlinearvariables:0Integervariables:4Totalconstraints:5Nonlinearconstraints:0Totalnonzeros:16Nonlinearnonzeros:0VariableV

4、alueReducedCostX114.000001.000000X29.0000001.000000X33.0000001.000000Y13.000000.000000RowSlackorSurplusDualPrice127.00000-1.00000021.0000000.00000030.0000000.00000040.0000000.00000050.0000000.000000由运行结果可得:这个酋长的骆驼数量为27只,长子得到14只,次子得到9只,三子得到3只。2.固定费用问题由于工作需要张先生打算办理长

5、途电话业务。现有A,B和C三家电话公司,其中A公司每月固定话费16元,通话费0.25元/min;B公司每月固定话费25元,通话费0.21元/min;C公司每月固定话费18元,通话费0.22元/min。在一般情况下,张先生每月使用的长途电话时间是200min。请问张先生如何选择这3家电话公司,使得每月的电话费最少?解答解:设Xi表示使用第i家公司的业务,i=1,2,3。则目标函数为:X1*(16+200*0.25)+X2*(25+200*0.21)+X3*(18+200*0.22)约束条件:X1+X2+X3=1X1,X2,X

6、3为整数。最优解使得目标函数取得最小。LINGO程序min=X1*(16+200*0.25)+X2*(25+200*0.21)+X3*(18+200*0.22);X1+X2+X3=1;@bin(X1);@bin(X2);@bin(X3);运行结果Globaloptimalsolutionfound.Objectivevalue:62.00000Objectivebound:62.00000Infeasibilities:0.000000Extendedsolversteps:0Totalsolveriterations:0

7、ModelClass:PILPTotalvariables:3Nonlinearvariables:0Integervariables:3Totalconstraints:2Nonlinearconstraints:0Totalnonzeros:6Nonlinearnonzeros:0VariableValueReducedCostX10.00000066.00000X20.00000067.00000X31.00000062.00000RowSlackorSurplusDualPrice162.00000-1.00000

8、020.0000000.000000由运行结果可得:张先生应该选择C家电话公司,使得每月电话公司最少为62元。3.串并联系统可靠性问题有一台电器由三个部件组成,这三个部件串联,假如有一个部件发生故障,电器就不能工作。可以通过在每个部件里安装1到2个备份元件来提高该电器的可靠性(不发生故障的概率)。表4.

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