某船厂有 100 种余料,客户提出 5 种型材的要求,数据见附件 1,试从 100 种余料 中找出与客户要求相匹配的余料,使得该余料切割成客户要求的型材后,所剩下的废料最少, 试建立数学模型来解决余料匹配方式
时间: 2023-06-18 19:04:43 浏览: 95
假设客户需要 n 种型材,分别为 A1, A2, ..., An,每种型材需要的长度分别为 L1, L2, ..., Ln。现在我们需要从 100 种余料中选择若干种余料,使得它们能够满足客户的要求,并且剩余的废料最少。
首先,我们需要对每一种余料进行测量,得到它们的长度和宽度。假设第 i 种余料的长度为 Li,宽度为 Wi。
接下来,我们可以将问题转化为一个线性规划问题。我们首先定义一个二元变量 xi,表示是否选择第 i 种余料。显然,xi 只能取 0 或 1。
接下来,我们需要定义一个目标函数,表示剩余的废料的面积。假设第 i 种余料被选择,则剩余的废料面积为:
(Li - L1 - L2 - ... - Ln) * Wi
因此,我们的目标函数可以表示为:
minimize Z = (L1 + L2 + ... + Ln) * W - Σ(Li - L1 - L2 - ... - Ln) * Wi * xi
其中,(L1 + L2 + ... + Ln) * W 表示我们需要切割的总面积。
接下来,我们需要添加一些约束条件,以确保所选择的余料能够满足客户的要求。首先,对于每一种型材,我们需要保证它们的长度不超过所选择的余料的最小长度。因此,我们可以添加如下的约束条件:
Li <= ΣLj * xj,其中 j 表示所选择的余料的编号。
这个约束条件表示,如果第 i 种型材需要的长度为 Li,那么我们需要保证所选择的余料的长度之和大于等于 Li。
另外,我们还需要保证所选择的余料能够满足客户的宽度要求。因此,我们可以添加如下的约束条件:
Wi >= max{Wj},其中 j 表示所选择的余料的编号。
这个约束条件表示,我们需要保证所选择的余料的宽度大于等于客户要求的最大宽度。
最后,我们还需要保证 xi 只能取 0 或 1。因此,我们可以添加如下的约束条件:
xi ∈ {0, 1}
综上所述,我们的线性规划模型可以表示为:
minimize Z = (L1 + L2 + ... + Ln) * W - Σ(Li - L1 - L2 - ... - Ln) * Wi * xi
subject to
Li <= ΣLj * xj,j = 1, 2, ..., 100
Wi >= max{Wj},j = 1, 2, ..., 100
xi ∈ {0, 1},i = 1, 2, ..., 100
其中,L1, L2, ..., Ln 和 W 分别表示客户要求的型材长度和宽度。我们可以使用线性规划软件来求解这个问题,得到最优的余料选择方案。
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