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2018年上海海事大学经济管理学院809运筹学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 简述目标规划单纯形法求解的基本思想。

【答案】第一步,建立初始单纯形表,在表中将检验数行按优先因子个数分别列成K 行,置k=l;

第二步,检查该行中是否存在负数,且对应的前k 一1行的系数是零。若有负数取其中最小者对应的变量为换入变量,转第三步。若无负数。则转第五步;

第三步,按最小比值规则确定换出变量,当存在两个和两个以上相同的最小比值时,选取具有较高优先级别 的变量为换出变量;

第四步,按单纯形法进行基变换运算,建立新的计算表,返回第二步;

第五步,当k=K时,计算结束。表中的解即为满意解。否则置k=k+l,返回到第二步。

2. 在解决实际问题时应如何运用启发式策略? 除本书上列出的几个启发式策略之外,你认为还有什么样的策略可以使用?

【答案】在解决实际问题时,可根据实际问题的性质和要求来选用某一启发式策略; 为得到理想效果,也可将几个策略联合起来使用。除本书上列出的几个启发式策略之外,还有计算机仿真、模拟策略、类比策略、近似策略等可以使用。

3. 说明本书所述货运车辆优化调度算法的原理和求解步骤,并绘出求解过程框图。请简要回答以下问题。

(1)若有两种车型的车可用,书中提出的模型应怎样修改? 在书中所提算法的启发下,试拟定出一套求解的迭代步骤。

(2)你认为应如何将书中提出的模型和算法推广到多目标的情形。

【答案】①货运车辆优化调度算法的原理:最小费用最大流原理。求解步骤为:a. 仅考虑重载点,运用表上作业法求出最优解作为原问题的可行解; b. 进行解的扩展和解的收缩,直至得到可接受的可行解; c. 以该可接受的可行解为依据确定初始行车线路; d. 根据具体约束条件进行调整,直至得到最优行车路线。求解过程框图如图所示。

(2)修改后的迭代算法即神经网络(neural networks)算法。

①建立结合矩阵:将车辆经过的点包括源点看成神经网络的结点,即神经元,令神经元数目为Ni 神经元 和j 神经元的结合权值为,j 神经元的输出为r j 。

②将车辆调度的各种约束条件转化为约束能量函数为E 约。

③神经网络计算:令时刻t 神经元i 的输出为r i (t ),且r i (t )只能取0或1,令神经元i 的阈值为Q i ,则输出能量

,其中,因此总的能量函数

为,则该网络相对处于稳定状态。由于如果,且E 有界,系统必

趋向一个比较好的稳定状态,再把此稳定状态时r i (t ) 形成换位阵中元素为l 的结点连接起来,形成所求的最满意车辆调度线路。

④根据所形成的最满意线路来选择车辆调度方案。

(3)推广到多目标情形:车辆优化的目标函数可以有很多个,如总运费最小,司机总的驾驶时间最短,车 辆满载行驶的时间最长等; 而约束条件,如路径的最大输入输出流、车载量、发车和收车约束等。也可以加入惩 罚算子将约束条件转化为惩罚函数,利用多目标方法进行求解。

二、综合题

4. 求下述线性规划问题目标函数z 的上界

其中

【答案】(l )要求z 的上界

在上述问题的第一个约束条件中加入松弛变量x 3,第二个约束条件左右两边同时除以2再加入松弛变量x 4,得到该线性规划问题的标准型

单纯形法的计算过程如表所示。

,则c 1,c 2,b l ,b 2应取其最大值; a ll ,a 12,a 21,a 22应取其最小值,此时,得到的线性规划问题为

和下界

解得最优解

(2)要求z 的下界

时,得到的线性规划问题为

,目标函数z 的上界=21。 ,则c l ,c 2,b 1,b 2应取其最小值; a 11,a 12,a 21,a 22应取其最大值,此