数学建模校内模拟竞赛论文
论文题目:寄宿家庭安排方案
2012717
f寄宿家庭安排方案
【摘要】
本文将寄宿家庭安排抽象为运输问题的模型,采用01整数规划表述。把所给的数据进行有规律的分类排序,根据寄宿中心需要建立不同目标的01整数规划模型,运用Li
go软件求解,并运用贪心算法检验模型的求解。
第一问,我们先对30个寄宿家庭按照性别要求、床位数进行排序,使数据有一定的规律,方便编程和结果分析。以所需要的总寄宿家庭数为目标,结合人数、性别要求、男女不混住等约束,建立01整数规划模型(见513模型Ⅰ),完成把2个组的所有学生分配到30个家庭的要求。用Li
go软件对此模型求解,得到最优方案,最少需要20个寄宿家庭,具体的方案如下(列举一种,其他结果见522):
男生入住的家庭女生入住的家庭
寄宿家庭ID号
45811152426271237910121316182128
针对此问题,我们又运用了贪心算法进行求解,提供与Li
go求解的对照,以到达检验此模型的求解。
第二问,由于问题的框架是在问题一的基础上给出了具体的各种费用,所以我们对问题一的模型做了更新,其目标变为寄宿中心总的支出费用最少,寄宿家庭数变为200个。同样的思路,建立01整数规划模型(见613模型Ⅱ),用Li
go软件对此模型进行求解。求得的最优支出费用为7700美元,选择的家庭最少为14个。具体方案如下(列举一种,其他结果见622):
男生入住的家庭女生入住的家庭
寄宿家庭ID号
274350818612216525898102142144159
第三问,考虑到10个团队中有一些团队不愿与其他团队共寄一檐,我们可以把这10个团队按照是否与其他团队共寄原则从新分组,以寄宿中心总的支出费用为目标,以每个组的人数、男女不混住、新分的组之间不共寄等为约束,建立01线性规划模型(见713模型Ⅲ)。
由于10个团队中没有给出哪个团队不愿与其他团队共寄,而总的情况种类又很多,我们在模型求解中列举了有1个团队、有5个团队不与其他团队共寄的两种情况。结果解出最优支出费用为64050美元,最少寄宿家庭数为169个(具体结果见722)。然后又运用贪心算法的思想编写Matlab程序,对模型的求解进行检验。
关键词:01整数规划贪心算法运输模型
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f一.问题重述
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