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1、福建农林大学计算机与信息学院(数学类课程)实验报告课程名称:数学模型姓名:苏志东系:数学专业:数学与应用数学年级:2014级学号:指导教师:姜永职称:副教授2016年6月12日实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1数学规划模型建立及其软件求解姜永2数据插值与数据拟合应用姜永3统计回归模型及其软件求解姜永4567891011121314151617181920福建农林大学计算机与信息学院数学类实验报告(一)系:数学专业:数学与应用数学年级:2014级姓名:学号:3实验课程:数学模型实验室号:明南附203实验设备号:实验时间:201
2、6/6/6指导教师签字:成绩:1.实验项目名称:数学规划模型建立及其软件求解2.实验目的和要求:了解数学规划的的基本理论和方法,并用于建立实际问题的数学规划模型;会用软件解数学规划问题并对结果加以分析应用。3.实验使用的主要仪器设备和软件:联想启天M430E电脑;LINGO12.0或以上版本。4.实验的基本理论和方法:一般地,数学规划模型可表述成如下形式:其中表示目标函数,为约束条件。LINGO用于解决二次规划、线性规划以及非线性规划问题,同时可以求解线性或非线性方程(组)。LINGO的最大特色在于通过高运行速度解决优化模型中的决策
3、变量的整数取值问题。线性优化求解程序通常使用单纯性算法,可以使用LINGO的内点算法解决大规模规划问题。非线性规划可通过迭代求解一系列线性规划求解。5.实验内容与步骤:问题一:某公司将3种不同含硫量的液体原料(分别记为甲、乙、丙)混合生产两种产品(分别记为A,B),按照生产工艺的要求,原料甲、乙必须首先倒入混合池中混合,混合后的液体再分别与原料丙混合生产A,B.已知原料甲,乙,丙的含硫量分别是3%,1%,2%,进货价格分别为6千元/t,16千元/t,10千元/t,产品A,B的含硫量分别不能超过2.5%,1.5%,售价分别为9千元/t
4、,15千元/t,根据市场信息,原料甲、乙、丙的供应量都不能超过500t;产品A,B的最大市场需求量分别为100t,200t.(1)应如何安排生产?(2)如果产品A的最大市场需求量增长为600t,应如何安排生产?(3)如果乙的进货价格下降为12千元/t,应如何安排生产?分别、对(1)、(2)两种情况进行讨论.解答:(1)问题分析根据题目要求,不难想到,这个问题的目标是使公司获利最大,要做的决策就是生产计划,即生产多少产品A和产品B,限制条件有:原料供应、市场需求、不同含硫量生产不同的产品。根据这些条件,利用lingo软件,求出最终决策
5、。基本模型24决策变量:设用(i=甲,乙,丙;j=A,B)表示用第i种原料用于生产产品j,将i=甲,乙,丙转换为i=1,2,3,j=A,B转换为j=1,2.目标函数:设公司获利为z千元,则有:约束条件原料供应:原料i(i=1,2,3)均不超过500t,则(i=1,2,3)市场需求:产品A、B的需求量分别为100t、200t,则有:含硫量:根据甲乙混合比例,有:,由生产不同产品含硫量百分比,有:终上所述,有:(i=1,2,3)对上述式子进行调整,并利用lingo软件,可求解出最优解。Lingo程序为:max=9*(x11+x21
6、+x31)+15*(x12+x22+x32)-6*(x11+x12)-16*(x21+x22)-10*(x31+x32);0.5*x11-1.5*x21-0.5*x31<=0;241.5*x11-0.5*x21+0.5*x31>0;1.5*x12-0.5*x22+0.5*x32<=0;2*x12+x32>0;x11*x22-x21*x12=0;x11+x12<=500;x21+x22<=500;x31+x32<=500;x11+x21+x31<=100;x12+x22+x32<=200;程序运行结果如下:Objectivevalue
7、:400.0000VariableValueX110.000000X210.000000X310.000000X120.000000X22100.0000X32100.0000结果分析:根据结果显示,最优解为用100t的乙原料和100t的丙原料混合,生成200t产品B,所以目标函数最优解为40万元(400千元)。(2)本小题的解法与(1)基本一致,只需要将约束条件改变为,相应的代码由x11+x21+x31<=100改为x11+x21+x31<=600,并代入程序计算,便可求解出结果。程序运行结果如下:Objectivevalue
8、:600.0000VariableValueX11300.0000X210.000000X31300.0000X120.000000X220.000000X320.000000结果分析:根据结果显示,最优解为用300t的甲原料和300