第一章习题答案
1-1 某厂每日(8h制)产量不低于1800件。计划聘请两种不同的检验员,一级检验员的标准为:速度为25件/h,正确率为98%,计时工资为4元/h;二级检验员标准为:速度为15件/h,正确率为95%,计时工资3元/h。检验员每错检一件,工厂损失2元。现有可供聘请检验人数为:一级8人和二级10人。为使总检验费用最省,该厂应聘请一级、二级检验员各多少人?
解:(1)确定设计变量;
根据该优化问题给定的条件与要求,取设计变量为X = ;
(2)建立数学模型的目标函数;
取检验费用为目标函数,即:
f(X) = 8*4*x1+ 8*3*x2 + 2(8*25*0.02x1 +8*15*0.05x2 )
=40x1+ 36x2
(3)本问题的最优化设计数学模型:
min f (X) = 40x1+ 36x2 X∈R3·
s.t. g1(X) =1800-8*25x1+8*15x2≤0
g2(X) =x1 -8≤0
g3(X) =x2-10≤0
g4(X) = -x1 ≤0
g5(X) = -x2 ≤0
1-2 已知一拉伸弹簧受拉力,剪切弹性模量,材料重度,许用剪切应力,许用最大变形量。欲选择一组设计变量使弹簧重量最轻,同时满足下列限制条件:弹簧圈数,簧丝直径,弹簧中径。试建立该优化问题的数学模型。
注:弹簧的应力与变形计算公式如下
解: (1)确定设计变量;
根据该优化问题给定的条件与要求,取设计变量为X = ;
(2)建立数学模型的目标函数;
取弹簧重量为目标函数,即:
f(X) =
(3)本问题的最优化设计数学模型:
min f (X) = X∈R3·
s.t. g1(X) =0.5-x1 ≤0
g2(X) =10-x2 ≤0
g3(X) =x2-50 ≤0
g4(X) =3-x3 ≤0
g5(X) =≤0
g6(X) =≤0