2017年兰州财经大学运筹学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 试将Norback 和love 提出的几何法与C 一W 节约算法进行比较。
【答案】(1)几何法:首先找出凸包,然后考查以不在旅行线路上的点为角顶,以线路上的点的连线为对边的角的大小,选出最大者所对应的角顶,插入到旅行线路中,反复进行直至形成哈密尔顿回路。
(2)C 一W 节约算法:首先以某一点为基点,确定初始解,然后考查基点之外的其它点的连线所构成的弧的 节约值的大小,选出节约值最大者所对应的弧,插入到旅行线路中,直至旅行线路中包含所有的点。
2. 简述割平面法的基本思想。
【答案】这个方法的基础仍然是用解线性规划的方法去解整数规划问题,首先不考虑变量xi 是整数这一条件, 但增加线性约束条件(用几何术语,称为割平面)使得由原可行域中切割掉一部分,这部分只包含非整数解,但没有切割掉任何整数可行解。这个方法就是指出怎样找到适当,使切割后最终得 到这样的可行域,它的一个有整数坐标的极点的割平面(不见得一次就找到)恰好是问题的最优解。
二、计算题
3. 图所示的4座城市及其公路的连线情况,线上数字是两相邻城市每小时最多可能通过的车辆,试求从互一城市到第四城市的最大流量及安排。
数(以 1000辆为1个计量单位)
图
【答案】由图可知,城市1到城市4有3条路径。
最大流量为6000辆。
最大流量为2000辆。
最大流量为2000辆。
,由于在(2)(3)路径上,它们在③~④的最大流量和为14000辆,小于16000辆,故可行。故从第一城市到第四城市的最大流量为6000+2000+16000=24000辆,具体安排如路径(l )(2)(3)所示。
4. 设某人有400万元资金,计划在四年内全部用到投资中去。已知在一年内若投资用去x 万元,就能获得最大。
(l )用动态规划方法求解; (2)用拉格朗日乘数法求解;
(3)比较两种解法,并说明动态规划方法有哪些优点。 【答案】(l )用动态规划方法解。
将问题划分为四个阶段k=1,2,3,4; 设状态变量s k 为第k 年年初可供投资金额
,
; 决策变量x k 为第k 年实际用于投资的金额; 设最优值函数
年至第4年末所得到的最大效用。
该问题的递推公式为:
当k=4时,当k=3时,令所以当k=2时,令所以当k=1时,
得极大值点
所以
所以该问题的最优解为:
优值为z*=43万元。
(2)用拉格朗日乘子法求解如下。
万元的效用。每年没有用掉的金额,连同利息(年利息10%)可再用于下一年的投
资。而每年己打算用于投资的金额不计利息。试制订金额的使用计划,而使四年内获得的总效用
表示从第k
得极大值点
得极大值点
万元。 =153万元;其最
;又由题意知s 1=400,所以
=86万元,
=104万元,
=126万元
,获得效用为设第i (i=1,2,3,4)年用于投资的金额为x i (万元)掉的金额为y j (万元)(其中y 4=0)。于是可建立数学模型
(万元),没有用
设
其中
为拉格朗日乘子
,
和y j ,求偏导数,并令其为零,即
解得:
为拉格朗日函数。分别将L
对
由
得
,x 2*=104(万元),x 3*=126(万元),x 4*=153(万元)所以x l *=86(万元)。 (3)两种解法的比较: 两种方法的结果相同。
但用动态规划方法求解有如下优点: ①容易确定全局最优解;
②不仅能得到最终解,而且得到了包含所有子过程的一族解,这样便于分析结果,同时又大大节省了计算量。