题目:线性规划模型问题
摘要:本次数学建模论文,旨于通过本次论文活动不断增加大学生数学建模能投资问题 数学建模力,提高本班同学的数学建模技巧及其综合数学素养。
关键词:投资. 收益. 线性规划.最大值
主要内容;
1.问题:
某部门现有资金10万元,五年内有以下投资 项目供选择:
项目A:从第一年到第四年每年初投资,次年末收回本金且获利15%; 项目B:第三年初投资,第五年末收回本金且获利25%,最大投资额为4万元;
项目C:第二年初投资,第五年末收回本金且获利40%,最大投资额为3万元;
项目D:每年初投资,年末收回本金且获利6%; 问如何确定投资策略使第五年末本息总额最大?
2.建立模型思路:
用xij表示第i年对第j个项目的投资金额
要使第五年年末本息总额最大,应当在每年将所有可用资金都用于投资,以确保资金的充分利用,由于项目投资均发生在年初,故以下只讨论年初的投资情况: 第一年:x11?x14?10
第二年:手上资金(即第一年年末收回资金)为106%x14,全部用来对可投资项目投资,则有106%x14=x21?x23?x24 第三年:同理,有115%x11?106%x24=x31?x32?x34 第四年:115%x21?106%x34=x41?x44 第五年:115%x31?106%x44=x54
第五年年末本息和为106%x54?125%x32?140%x23?115%x41(即第五年所能收回的所有资金)
3.建立模型:
maxf?1.06x54?1.15x41?1.25x32?1.4x23
st x11?x14?10
1.06x14=x21?x23?x24 1.15x11?1.06x24=x31?x32?x34 1.15x21?1.06x34=x41?x44 1.15x31?1.06x44=x54
x23?3,x32?4 xij?0,i?1..5,j?1..4
4.求解模型: Lingo解法:
可编写lingo程序如下:
Model:
max=1.06*x54+1.15*x41+1.25*x32+1.4*x23; x11+x14=10;
1.06*x14=x21+x23+x24;
1.15*x11+1.06*x24=x31+x32+x34; 1.15*x21+1.06*x34=x41+x44; 1.15*x31+1.06*x44=x54; x23<=3; x32<=4; end 运行结果如下:
所得最优值为14.375万元,对应的最优解为:
x11=7.169811, x14=2.830189, x23=3, x32=4,
x34=4.245283, x41=4.5, 其余值为0
即第一年对A项目投资7.169811万元, 对D项目投资2.830189万元; 第二年对C项目投资3万元; 第三年对B项目投资4万元, 对D项目投资4.245283万元; 第四年对A项目投资4.5万元。
加工奶制品的生产计划
1.问题 品加工厂用牛奶生产A1,A2两种奶制品,1桶牛奶可以在设备甲用12小时加工成3公斤A1,或者在设备乙上用8小时加工成4公斤A2。根据市场需求,生产的A1,A2全部能售出,且每公斤A1获利24元,每公斤A2获利16元。现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应,每天正式工人总的劳动时间魏480小时,并且设备甲每天至多能加工100公斤A1,设备乙的加工能力没有限制。试为该厂制订一个生产计划,使每天获利最大,并进一步讨论以下三个附加问题:
1)若用35元可以买到1桶牛奶,应否作这项投资? 若投资,每天最多
购买多少桶牛奶?
2)若可以聘用临时工人以增加劳动时间,付给临时工人的工资最多是每
小时几元?
3)由于市场需求变化,每公斤A1的获利增加到30元,应否改变生产计划? 2.问题分析 这个优化问题的目标是使每天的获利最大,要作的决策是生产计划,即每天用多少桶牛奶生产A1,用多少桶牛奶生产A2,决策受到3个条件的限制:原料(牛奶)供应、劳动时间、设备甲的工作能力。按照题目所给,将决