高项 运筹学2
??在學習高項的運籌學的時候,對學的內容做一個記錄。
運籌學中常考的題型有:
最短和最長路徑問題、線性規劃的問題、最小生成樹的問題、對策論問題、人員分配問題等等。
對策論、博弈的問題
某公司需要根據下一年度宏觀經濟的增長趨勢預測決定投資策略。宏觀經濟增長趨.勢有不景氣、不變和景氣3種,投資策略有積極、穩健和保守3種,各種狀態的收益如下表所示。
①基于樂觀主義準則(maxmax)的最佳決策是(A)
②基于悲觀主義準則(maxmin)的最佳決策是(C)
③基于后悔值準則(minmax)的最佳決策是(B)
A.積極投資
B.穩健投資
C.保守投資
D.不投資
?解題思路:
①樂觀主義準則(maxmax 大中取大):每行選出最大值,然后從選出來的值當中再選出最大值,這個值對應的策略,就是此準則的最優方案。
????????第一行積極:最大值是500
????????第二行穩健:最大值是300
????????第三行保守:最大值是400
????????以上三行的最大值是500,這時候選擇A
②悲觀主義準則(maxmin 小中取大):每行選出最小值,然后從選出來的值當中再選出最大值,這個值對應的策略,就是此準則的最優方案。
????????第一行積極:最小值是50
????????第二行穩健:最小值是150
????????第三行保守:最小值是200
????????以上三行的最大值是200,這時候選擇C
③后悔值準則(minmax -- 大中取小):分兩步
第一步:計算每個方案在各種情況下的后悔值;(后悔值=各個方案在該情況下的最優收益-該情況下該方案的收益) 。
????????第一行不景氣是保守400最大,
????????????????積極的后悔值:400-50=350
????????????????穩健的后悔值:400-250=150
????????????????保守的后悔值:400-400=0
?????????以此類推
第二步:找出每行的最大后悔值。然后從選出來的值當中再選出最小值,這個值對應的策略,就是此準則的最優方案。
????????第一行積極:最大值是350
????????第二行穩健:最大值是250
????????第三行保守:最大值是300
????????以上三行的最小值是250,這時候選擇B
?
人員分配的問題
????????某項目有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四項不同任務,恰有甲、乙、丙、丁四個人去完成各項不同的任務。由于任務性質及每人的技術水平不同。他們完成各項任務所需時間也不同。具體如下表所示:
項目要求每個人只能完成一項任務,為了使項目花費的總時間最短,應該指派丁完成()任務。
A. I
B. Ⅱ
C. Ⅲ
D. Ⅳ
解答:用匈牙利法
第一步:找出每行里面的最小值,然后在這一行分別減去這個數,得表1。
?????????????????????????????????????????????????????????表1
第二步:找出表1種每列中最小的數,然后在這一列里分別減去這個數,得表2。
?????????????????????????????????????????????????表2
第三步:在表2中按行找0,是0的就說明這個人可以做這項任務,
甲可以做任務1和4。
乙可以做任務2。
丙可以做任務1。
丁可以做任務1、3、4。
先安排唯一的,乙2、丙1,然后甲4,最后丁3。
所以答案C,丁做任務3的時候,項目花費的總時間最短
流量問題
例題:下圖標出了某產品從產地Vs到銷地Vt的運輸網,箭線上的數字表示這條運輸線的最大通過能力(流量)(單位:萬噸/小時)。產品經過該運輸網從Vs到Vt的最大運輸能力可以達到( )萬噸/小時。
A.5
B.6
C.7
D.8
?解題第一步,找出他的所有路徑: 并找出每條路徑的流量瓶頸(最小值)
????????Vs-V2-V4-Vt,最大運力是3,
????????Vs-V2-V1-V3-V2-V4-Vt,最大運力是3,
????????Vs-V2-V1-V3-V4-Vt,最大運力是1,
????????Vs-V2-V1-V3-Vt,最大運力是1,
????????Vs-V1-V3-V2-V4-Vt,最大運力是1,
????????Vs-V1-V3-V4-Vt,最大運力是2,
????????Vs-V1-V3-Vt,最大運力是2。
第二步,從最大流量瓶頸值(路徑中的最小流量值)的路徑開始斷,即:該路徑上各段線路上的流量減去流量瓶頸值,得出剩余流量。剩余流量為0的線段應將其斷開。之后,斷流量瓶頸值排名第二大的路徑,然后重復。一直到沒有通路,過程見下圖:
??? Vs-V2-V4-Vt 這條路徑,這條路徑最大運力(流量瓶頸)為3,該路徑上各段線路上的流量減去3,得出剩余流量0-1-2,斷開流量為0的線段,得到下圖(2)
?????????Vs-V1-V3-Vt (或Vs-V1-V3-V4-Vt,這兩條路路最大運力都是2,選哪一條都可以 )這條路徑,這條路徑最大運力(流量瓶頸)為2,該路徑上各段線路上的流量減去2,得出剩余流量3-0-0,斷開流量為0的線段,得到下圖(3)。此時已經沒有通路。 所以最大運力為2+3=5
?
車床銑床最短時間安排的問題
例題1:
????????某車間需要用一臺車床和一臺銑床加工 A、B、C、D 四個零件。每個零件都需要先用車床加工,再用銑床加工。車床與銑床加工每個零件所需的工時(包括加工前的準備時間以及加工后的
處理時間)如下表:
?若以 A、B、C、D 零件順序安排加工,則共需 32 小時。適當調整零件加工順序,可使所需總工時最短。在這種最短總工時方案中,四個零件加工共需()小時。
A.21
B.22
C.23
D.24
????????以順序安排加工 A、B、C、D 這四個零件為例,可以用甘特圖將工作進度計劃描述如下:
這樣安排,D最后,時間就很浪費
這種題目的調整原則如下:
第一步:將車床(第一道工序)耗時最短的活動放在第一位。
第二步:將銑床(最后一道工序)耗時最短的活動放在最后一位。
用窮舉法來做的話,一共的排序方案=4*3*2*1=24種,太多,優化后,就兩種做法,方案 C、A、D、B,或者方案 C、D、A、B
? 以方案 C、A、D、B 零件的順序來加工,甘特圖如下: 加工共需27小時
以方案 C、D、A、B 零件的順序來加工,甘特圖如下:加工共需22小時
例題2:
????????某企業計劃研發甲、乙、丙、丁四種產品。每種產品必須依次由設計部門、制造部門和檢驗部門進行設計、制造和檢驗,而每個部門必須按同樣的順序處理這幾種產品。各種產品的各項工作所需的時間如下表所示。
只要適當安排好產品研究的順序,企業最快可以在() 天內全部完成這四種產品的研發。.
A. 84
B. 86
C. 91
D. 93
這種題目的調整原則如下:
第一步:將設計(第一道工序)耗時最短的活動放在第一位。
第二步:將檢驗(最后一道工序)耗時最短的活動放在最后一位。
執行方案有:
? 丁、甲、乙、丙
?丁、乙、甲、丙
以最優方案 丁、甲、乙、丙產品的順序來加工,甘特圖如下:
?
從如圖所示的可以看出,該企業按照“丁、甲、乙、丙”的產品研發順序,
總共需要8+13+15+20+18+10=84天。
總結:
????????車床銑床最短時間安排的問題,這樣會難算一些,需要耐心一些。
總結
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