版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、黃石理工學(xué)院 數(shù)學(xué)建模 大型作業(yè) 20112012 學(xué)年 第1學(xué)期目錄一摘要二旅行問(wèn)題1. 問(wèn)題描述2. 符號(hào)說(shuō)明3. 模型設(shè)計(jì)4. 建模求解5. 模型分析6.三建模過(guò)程及心得體會(huì)四參考文件一摘要本文是一個(gè)圍繞旅行商問(wèn)題和背包問(wèn)題這兩個(gè)經(jīng)典問(wèn)題的論文。問(wèn)題一,是一個(gè)依賴與每個(gè)城市去一次且僅去一次的路線確定問(wèn)題,問(wèn)題二類似于問(wèn)題一。問(wèn)題三是一個(gè)依賴于可背重量限制的背包問(wèn)題。關(guān)鍵詞:HAMILTON回路 LINGO 最優(yōu)旅行路線 0-1模型二旅行問(wèn)題問(wèn)題描述 某人要在假期內(nèi)從城市A出發(fā),乘火車或飛機(jī)到城市B,C,D,E,F旅游購(gòu)物。他計(jì)劃走遍這些城市各一次且僅一次,最后返回城市A。已知城市間的路費(fèi)
2、數(shù)據(jù)見(jiàn)附表1,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一條旅行路線使得他的總路費(fèi)最少。如果臨行他因故只能去4個(gè)城市,該怎樣修訂旅行路線? 在城市間旅游時(shí)他計(jì)劃購(gòu)買照相機(jī),衣服,書籍,攝像機(jī),漁具,白酒,食品,而受航空行李重量的限制以及個(gè)人體力所限,所買物品的總重量不能超過(guò)15kg,各種物品的價(jià)格見(jiàn)附表2.請(qǐng)你為他決策買哪些物品,使所買物品價(jià)值最大。附表1:ABCDEFA0120250330210150B120098350225300C250980520430280D3303505200270185E2102254302700420F1503002801854200附表2照相機(jī)衣服書籍?dāng)z像機(jī)漁具白酒食品香煙重量(kg)1243
3、4221價(jià)格(元)1300275032043501400300120600 模型設(shè)計(jì)首先給出一個(gè)定義:設(shè)v1,v2,.,vn是圖G中的n個(gè)頂點(diǎn),若有一條從某一頂點(diǎn)v1出發(fā),經(jīng)過(guò)各節(jié)點(diǎn)一次且僅一次,最后返回出發(fā)點(diǎn)v1的回路,則稱此回路為HAMILTON回路。 問(wèn)題1.分析:這個(gè)優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)是使旅行的總費(fèi)用最少,要做的決策是如何設(shè)定旅行路線,決策受的約束條件:每個(gè)城市都必須去,但僅能去一次。按題目所給,將決定變量,目標(biāo)函數(shù)和約束條件用數(shù)學(xué)符號(hào)及式子表示出來(lái),就可得一下模型。 模型建立:對(duì)于6個(gè)城市的旅行問(wèn)題設(shè)A,B,C,D,E,F六個(gè)城市分別對(duì)應(yīng)v1,v2,v3,v4,v5,v6。假設(shè)表示從城市
4、i到城市j的費(fèi)用。定義0-1整數(shù)型變量=1表示從城市i旅行到城市j,否則=0。則旅行問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型可表示為一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題。 min z= (ij) s.t. =1 (ij;j=1,2,6) =1 (ij;i=1,2,6) (ij;i=2,3,6;j=2,3,6)其中輔助變量(i=2,3,6)可以是連續(xù)變化的,雖然這些變量在最優(yōu)解中取普通的整數(shù)值(從而在約束條件中,可以限定這些變量為整數(shù))。事實(shí)上,在最優(yōu)解中,=訪問(wèn)城市的順序數(shù)。模型求解運(yùn)用LINGO,輸入程序:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CI
5、TY / 1.6/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matrix, it need not be symmetric; COST= 0 120 250 330 210 150 120 0 98 350 225 300 250 98 0 520 430 280 330 350 520 0 270 185 210 225 430 270 0 420 150 3
6、00 280 185 420 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J) = 1;!Weak form of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; F
7、OR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K) = 1 + ( N - 2) * X( K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用為1163路線:A-B-C-F-D-E-A問(wèn)題2.臨時(shí)因故只能去4個(gè)城市,那么應(yīng)該怎樣安排旅行路線。分析:在B,C,D,E,F五個(gè)城市中選
8、4個(gè)城市,顯然有5種可能,按照問(wèn)題一中的模型,將費(fèi)用矩陣稍作修改,運(yùn)用LINGO分別解除5種可能的費(fèi)用,進(jìn)行比較,即得結(jié)果。(1)選取B,D,E,F,計(jì)算旅行費(fèi)用:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CITY / 1.5/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matri
9、x, it need not be symmetric; COST= 0 120 330 210 150 120 0 350 225 300 330 350 0 270 185 210 225 270 0 420 150 300 185 420 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X
10、( K, J) = 1;!Weak form of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K
11、) = 1 + ( N - 2) * X( K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用:950路線:A-B-E-D-F-A(2)選取B,C,E,F,計(jì)算旅行費(fèi)用:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CITY / 1.5/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matrix, it
12、 need not be symmetric; COST= 0 120 250 210 150 120 0 98 225 300 250 98 0 430 280 210 225 430 0 420 150 300 280 420 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J)
13、 = 1;!Weak form of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K) = 1 +
14、 ( N - 2) * X( K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用:963路線:A-E-B-C-F-A(3)選取B,C,D,F,計(jì)算旅行費(fèi)用:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CITY / 1.5/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matrix, it need n
15、ot be symmetric; COST= 0 120 250 330 150 120 0 98 350 300 250 98 0 520 280 330 350 520 0 185 150 300 280 185 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J) = 1;!W
16、eak form of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K) = 1 + ( N -
17、2) * X( K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用:1013路線:A-B-C-F-D-A(4)選取路線:B,C,D,E,計(jì)算旅行費(fèi)用:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CITY / 1.5/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matrix, it need not
18、be symmetric; COST= 0 120 250 330 210 120 0 98 350 225 250 98 0 520 430 330 350 520 0 270 210 225 430 270 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J) = 1;!Weak
19、 form of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K) = 1 + ( N - 2)
20、* X( K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用:1173路線:A-C-B-E-D-A(5)選取C,D,E,F,計(jì)算旅行費(fèi)用:MODEL:!Traveling Sales Problem for the cities of six city;SETS: CITY / 1.5/: U; ! U( I) = sequence no. of city; LINK( CITY, CITY): COST, ! The cost matrix; X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;ENDSETSDATA: !Cost matrix, it need not be sym
21、metric; COST= 0 250 330 210 150 250 0 520 430 280 330 520 0 270 185 210 430 270 0 420 150 280 185 420 0 ;ENDDATA N= SIZE( CITY); MIN= SUM( LINK: COST * X); FOR( CITY( K): !It must be entered; SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K) = 1;! It must be departed; SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J) = 1;!Weak for
22、m of the subtour breaking constrains;!These are not very powerful for large problems; FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K: U(J)=U(K)+X(K,J)-(N-2)*(1-X(K,J)+(N-3)*X(J,K););FOR( LINK: BIN( X); !Make the Xs 0/1;! For the first and last stop we know.;FOR( CITY( K)| K #GT# 1: U( K) = 1 + ( N - 2) * X(
23、 K, 1);END得到結(jié)果:總費(fèi)用:1195路線:A-C-F-D-E-A因此,總結(jié)以上(1),(2),(3),(4),(5)五種情況可得:應(yīng)該選用路線:A-B-E-D-F-A??傎M(fèi)用花費(fèi)最少,為950.問(wèn)題3.在城市間旅游時(shí)他計(jì)劃購(gòu)買照相機(jī)、衣服、書籍、攝像機(jī)、漁具、白酒、食品、香煙等物品,而受航空行李重量的限制以及個(gè)人體力所限,所買物品的總重量不能超過(guò)15kg,各種物品的價(jià)格見(jiàn)附表2。請(qǐng)你為他決策買哪些物品,使所買物品總價(jià)值最大?分析:解讀題意,實(shí)際上此題涉及背包問(wèn)題,題目轉(zhuǎn)化為一個(gè)限重15公斤的背包,要求在8件可帶可不帶的物品中做出合理的方法。模型建立:將照相機(jī),衣服,書籍,攝像機(jī),漁具
24、,酒,食品和香煙編號(hào)為1,2,3,4,5,6,7,8。設(shè)總?cè)萘繛閎,為每個(gè)物品的重量,為每個(gè)物品各自的價(jià)格。定義一個(gè)變量,當(dāng)=1是,表示裝第i件物品,當(dāng)=0時(shí),則不裝(i=1,2,8).則約束條件為:max z=0或1,(i=1,2,8)模型求解:利用LINGO軟件求解,在LINGO中輸入以下程序:model: sets: M/1.8/:W; price/1.8/:p; number/1.8/:x; endsets data: W=1,2,4,3,4,2,2,1; P=1300,2750,320,4350,1400,300,120,600; enddata MAX=SUM(M:X*P); SUM(M:X*W)=15; FOR(M:
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 實(shí)時(shí)影像技術(shù)下的醫(yī)療診斷新趨勢(shì)
- 語(yǔ)文教學(xué)中如何有效實(shí)施經(jīng)典誦讀教育
- 2025年度個(gè)人藝術(shù)品典當(dāng)擔(dān)保合同匯編4篇
- 2025年度臨時(shí)展覽館搭建與運(yùn)營(yíng)服務(wù)合同3篇
- 教育領(lǐng)域中的創(chuàng)新科技與知識(shí)產(chǎn)權(quán)教育
- 二零二五年度車牌租賃業(yè)務(wù)合規(guī)審查合同協(xié)議4篇
- 二零二五年度車輛進(jìn)出口貿(mào)易合同8篇
- 溫州浙江溫州泰順縣羅陽(yáng)鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院招聘編外工作人員8人筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 溫州浙江溫州樂(lè)清市婦女兒童服務(wù)中心招聘工作人員筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 海南2025年海南省直屬機(jī)關(guān)資產(chǎn)管理中心招聘20人(第1號(hào))筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 2025-2030年中國(guó)草莓市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告
- 第二章《有理數(shù)的運(yùn)算》單元備課教學(xué)實(shí)錄2024-2025學(xué)年人教版數(shù)學(xué)七年級(jí)上冊(cè)
- 華為智慧園區(qū)解決方案介紹
- 奕成玻璃基板先進(jìn)封裝中試線項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告表
- 廣西壯族自治區(qū)房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施全過(guò)程工程咨詢服務(wù)招標(biāo)文件范本(2020年版)修訂版
- 人教版八年級(jí)英語(yǔ)上冊(cè)期末專項(xiàng)復(fù)習(xí)-完形填空和閱讀理解(含答案)
- 2024新版有限空間作業(yè)安全大培訓(xùn)
- GB/T 44304-2024精細(xì)陶瓷室溫?cái)嗔炎枇υ囼?yàn)方法壓痕(IF)法
- 年度董事會(huì)工作計(jì)劃
- 《退休不褪色余熱亦生輝》學(xué)校退休教師歡送會(huì)
- 02R112拱頂油罐圖集
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論