整数规划模型例题

甲乙公司不合作即竞争下所争取到的不同名专业推广者所建立的不同动态规划模 型的组合方案如下：其中X 为可能竞争到的专业推广者人数，即动态规划模型中第一天的

1

专业推广者推

广能力的份数，Y 为第二天需要的专业推广者推广能力的份数，即第三天安排从事推广 工作的专业推广者的人数；Z 为第三天需要的专业推广者推广能力的份数，即第三天安排从事推广工作的专业推广者的人数；a 为x 名专业推广者累计从事培训工作出来的兼职推广者的批数（每批20 人），其中，有多种组合方案；甲公司雇佣这些兼职推广者均工作一天，从事推广工作，第二天辞退a ?b批兼职推广员，其余的b批继续从事推广工作一天后辞退，即兼职宣传员总共最多雇佣2 天；cost 为花费的成本，即资金的使用数量；F 为不同方案下所达到的总推广效益。上表可以提供给甲公司做决策依据，根据效益的大小甲公司可以决策的目标方向顺序是从①--⑧，即不合作的情况下甲公司可以尽量争取到9 人，如若

不行，考虑争取4 人。

§5.4 0—1型整数规划模型

1、 0—1型整数规划模型概述

整数规划指的是决策变量为非负整数值的一类线性规划，在实际问题的应用中，整数规划模型对应着大量的生产计划或活动安排等决策问题，整数规划的解法主

承 诺 书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 孔甜程 指导教师或指导教师组负责人

若某钻井队要从以下10个可供选择的井位中确定5个钻井探油。使总的钻探费用为最小。若10个井位的代号为S1,S2．…，S10相应的钻探费用为C1 ,C2 ,… C10，并且井位选择要满足下列限制条件： (1)在s1，s2，S4中至多只能选择两个； （2）在S5，s6中至少选择一个；（3）在s3，s6，S7，S8中至少选择两个。 试建立这个问题的整数规划模型

解：设xj（j=1,…,10）为钻井队在第i个井位探油 minZ=?cjxj

j?110

背包问题：一个登山队员，他需要携带的物品有：食品、氧气、冰镐、绳索、帐篷、照相器材、通信器材等。每种物品的重量合重要性系数如表所示。设登山队员可携带的最大重量为25kg,试选择该队员所应携带的物品。

序号 1 2 3 4 5 6 7 物品 食品 氧气 冰镐 绳索 帐篷 照相器材 通信设备 重量/Kg 5 5 2 6 12 2 4 重要性系数 20 15 18 14 8 4 10

解：引入0—1变量xi, xi=1表示应携带物品i，,xi=0表示不应携带物品I

naxz?20x1?15x2?18x3?14x4?8x5?4x6?10x7?5x1?5x2?2x3?6x4?12x5

第五章 整数规划习题

5.1 考虑下列数学模型 min且满足约束条件

z?f1(x1)?f2(x2)

（1）或x1?10，或x2?10；

（2）下列各不等式至少有一个成立：

?2x1?x2?15??x1?x2?15?x?2x?152 ?1

（3）

x1?x2?0或5或10

?0（4）x1其中

?0，x2

?20?5x1,如x1?0?,如x1?0f1(x1)?0=

将此问题归结为混合整数规划的模型。 解：min

z?10y1?5x1?12y2?6x2?12?6x2,如x2?0?,如x2?0f2(x2)??0

5.2 试将下述非线性的0-1规划问题转换成线性的0-1规划问题

maxz?x1?x2x3?x323（?0）x1?y1?M；x2?y2?M?（1）x1?10?y3?M??x2?10?(1?y3)?M?（?2）x1?x2?15?y4M?x1?x2?15?y5M??x1?2x2?15?y6M??y4?y5?y6?2?（?3）x1?x2?0y7?5y8?5y9?10y10?11y11?y7?y8?y9?y10?y11?1??1i＝1，.???，11）?(4)x1?0，x2?

第五章 整数规划习题

5.1 考虑下列数学模型 min且满足约束条件

z?f1(x1)?f2(x2)

（1）或x1?10，或x2?10；

（2）下列各不等式至少有一个成立：

?2x1?x2?15??x1?x2?15?x?2x?152 ?1

（3）

x1?x2?0或5或10

?0（4）x1其中

?0，x2

?20?5x1,如x1?0?,如x1?0f1(x1)?0=

将此问题归结为混合整数规划的模型。 解：min

z?10y1?5x1?12y2?6x2?12?6x2,如x2?0?,如x2?0f2(x2)??0

5.2 试将下述非线性的0-1规划问题转换成线性的0-1规划问题

maxz?x1?x2x3?x323（?0）x1?y1?M；x2?y2?M?（1）x1?10?y3?M??x2?10?(1?y3)?M?（?2）x1?x2?15?y4M?x1?x2?15?y5M??x1?2x2?15?y6M??y4?y5?y6?2?（?3）x1?x2?0y7?5y8?5y9?10y10?11y11?y7?y8?y9?y10?y11?1??1i＝1，.???，11）?(4)x1?0，x2?

整数规划+指派问题

解：设 xij

1, 如果第i项由第j个人完成 0, 如果第i项未由第j个人完成

,用

f (x )

表示所花费的总时间，由题意

现有 A、B、C、D、E 共 5 个人，挑选其中

可得如下模型

的时间如表所示。规定每项工作只能由

m i n f ( x ) 1 0 x1 1 2 x1 2 3 x1 3 1 5 x1 4 9 x1 5 5 x 21 1 0 x 22 1 5 x 23 2 x 24 4 x 25 1 5 x31 5 x32 1 4 x33 7 x34 1 5 x35 2 0 x 41 1 5 x 42 1 3 x 43 6 x 44 8 x 45 x1 1 x1 2 x 21 x 22 x31 x32 x 41 x 42 x x 21 11 x1 2 x 2 2 x x 23 13 x1 4 x 2 4 x1 5 x 2 5 x 44 0 x ij 0 x1 3 x1 4 x1 5 1 x 23 x

1、一个公司考虑到北京、上海、广州和武汉四个城市设立库房，这些库房负责向华北、华中、华南三个地区供货，每个库房每月可处理货物1000件。在北京设库房每月成本为4.5万元，上海为5万元，广州为7万元，武汉为4万元。每个地区的月平均需求量为：华北每月500件，华中每月800件，华南每月700件。发运货物的费用（单位：元/件）如下表所示： 北京 上海 广州 武汉 华北 200 300 600 350 华中 400 250 350 150 华南 500 400 300 350 公司希望在满足地区需求的条件下使平均月成本为最小，且还要满足以下条件：

a) 如果在上海设库房，则必须也在武汉设库房； b) 最多设两个库房；

c) 武汉和广州不能同时设库房；

请写出一个满足上述要求的整数规划模型，并求出最优解。

2、华南投资公司决定投资兴办产业，以增强发展后劲，投资总额为800万元，其中第一年（即1998年）350万元，第二年300万元，第三年150万元。投资方案有： A1：建立彩色印刷厂。第一、二年年初分别投入220万元220万元，第二年年底可获利60万元，第三年起每年获利130万元。

A2：投资离子镀膜基地。第一年投资70万元，第二年起每年获利18万

.

广义异方差模型例题：

例：1969年1月至1994年9月澳大利亚储备银行2年期有价证券月度利率数据如表所示（行数据）

4.99 5

5.03 5.03 5.25 5.26 5.3 5.45 5.49 5.52 5.7

5.68 5.65 5.8

6.5 6.45 6.48 6.45 6.35 6.4 6.43 6.43

6.44 6.45 6.48 6.4 6.35 6.4 6.3 6.32 6.35 6.13 5.7

5.58 5.18 5.18 5.17 5.15 5.21 5.23 5.05 4.65 4.65 4.6

4.67 4.69 4.68 4.62 4.63 4.9

5.44 5.56

6.04 6.06 6.06

8.07 8.07 8.1 8.05 8.06 8.07 8.06 8.11 8.6 10.8 11

11 11 9.48 9.18 8.62 8.3 8.47 8.44 8.44 8.46 8.49

8.54 8.54 8.5 8.44 8.49 8.4 8.46 8.5 8.5 8.47 8.47

8.47 8.48 8.48 8.54 8.56 8.39 8.89 9.91 9.89 9.91 9.91

9.9 9.88 9.86 9.

1、生产库存问题

例 某厂在年末估计，下年4个季度市场对该厂某产品的需求量均为dk=3 (k=1,2,3,4)，该厂每季度生产此产品的能力为bk=5 (k=1,2,3,4,)。每季度生产这种产品的固定成本为F=13（不生产时为0），每一产品的单位变动成本为C=2。本季度产品如不能售出，则需发生库存费用g=1/件，仓库能贮存产品的最大数量Ek=4。试问如何安排4个季度的生产，以保证在满足市场需求的前提下，使生产和库存总量用最小?

解：首先分析一下这类问题。设xk—第k季度的计划生产量，sk—第k季度初的库存，?1,xk?0，可以得到数学模型： yk??0,x?0k?4?13yk?2xk?sk?1?min?k?1?s.t.sk?1?sk?xk?3??。 ?xk?(3?4)yk?xk?5??sk?4??xk,sk?0,yk?0or1k?1,2,3,4??显然，这个问题是一个混合整数规划。但由于这类问题可以按时间先后顺序分成四个阶段，故可用动态规划方法求解。

(1) 将每个季度看作一个阶段，就有一个四阶段的决策问题。

(2)Sk--第k季度初的仓库库存量，在问题中，s1=s5=0, 0?sk?E?3,k=2,3,4。 (3) xk--第k季度的生产

LINGO软件求解整数规划问题

2012——2013学年第 一 学期

合肥学院数理系

实验报告

课程名称： 运筹学

实验项目： LINGO软件求解整数规划问题

√ 验证性□ 实验类别：综合性□ 设计性 □

专业班级： 10数学与应用数学（1）班 姓 名： 学 号： 实验地点： 实验时间： 指导教师： 成 绩：

LINGO软件求解整数规划问题

一.实验目的

1、学会使用LINGO软件求解整数规划问题。 2、学会分析LINGO软件求解的结果。

二.实验内容

1、某班有男同学30人,女同学20人,星期天准备去植树。根据经验,一天中,

男同学平均每人挖坑20个,或栽树30棵,或给25棵树浇水,女同学平均每人挖坑10个,或栽树20棵,或给15棵树浇水。问应怎样安排,才能使植树(包括挖坑、栽树、浇水)最多。建立该问题的数学模型，并求其解。

2、求解线性规划：

maxZ x1 2x2 2x1