用MATLAB解决:某公司新购置了某种设备6 台,欲分配给下属的4 个企业,已知各企业获得这 种设备后年创利润如表2 所示,单位为千万元。问应如何分配这些设备能使年创总利润最大,最大利润是多少?(写出程序代码)表2 各企业获得设备的年创利润数 企业 设备 甲 乙 丙 丁 1 4 2 3 4 2 6 4 5 5 3 7 6 7 6 4 7 8 8 6 5 7 9 8 6 6 7 10 8 6
时间: 2023-11-28 21:49:30 浏览: 182
这是一个线性规划问题,可以使用MATLAB中的线性规划函数`linprog`来求解。
首先,定义决策变量$x_{ij}$表示企业$i$获得设备$j$的数量,目标函数为最大化年创总利润,即:
$$
\max Z = 4x_{11} + 2x_{12} + 3x_{13} + 6x_{21} + 4x_{22} + 5x_{23} + 7x_{31} + 6x_{32} + 7x_{33} + 7x_{41} + 8x_{42} + 8x_{43} + 7x_{51} + 9x_{52} + 8x_{53} + 7x_{61} + 10x_{62} + 8x_{63}
$$
同时,需要满足以下约束条件:
1. 每个企业获得的设备数不超过6台:
$$
x_{i1} + x_{i2} + x_{i3} \leq 6, i=1,2,3,4,5,6
$$
2. 每种设备分配不超过总数6台:
$$
x_{11} + x_{21} + x_{31} + x_{41} + x_{51} + x_{61} \leq 6 \\
x_{12} + x_{22} + x_{32} + x_{42} + x_{52} + x_{62} \leq 6 \\
x_{13} + x_{23} + x_{33} + x_{43} + x_{53} + x_{63} \leq 6
$$
3. 每个企业必须获得至少一种设备:
$$
x_{i1} + x_{i2} + x_{i3} \geq 1, i=1,2,3,4,5,6
$$
将目标函数和约束条件转化为MATLAB中线性规划函数的输入格式,即可求解最优解。
MATLAB代码如下:
```matlab
% 定义目标函数系数
f = [-4 -2 -3 -6 -4 -5 -7 -6 -7 -7 -8 -8 -7 -9 -8 -7 -10 -8];
% 定义不等式约束系数矩阵和右侧常数向量
A = [1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1;
-1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0;
0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0;
0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1 0 0 -1;
1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0;
0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0;
0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1];
b = [6 6 6 6 6 6 0 0 0 1 1 1];
% 定义等式约束系数矩阵和右侧常数向量
Aeq = [1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0;
0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0;
0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1];
beq = [6 6 6];
% 定义变量下界和上界
lb = zeros(1, 18);
ub = ones(1, 18);
% 调用线性规划函数求解
[x, fval, exitflag] = linprog(f, A, b, Aeq, beq, lb, ub);
% 输出结果
disp(['最大年创总利润为:', num2str(-fval), '千万元']);
disp('各企业分配设备数如下:');
disp(['企业1:甲 ', num2str(x(1)), ' 台,乙 ', num2str(x(2)), ' 台,丙 ', num2str(x(3)), ' 台']);
disp(['企业2:甲 ', num2str(x(4)), ' 台,乙 ', num2str(x(5)), ' 台,丙 ', num2str(x(6)), ' 台']);
disp(['企业3:甲 ', num2str(x(7)), ' 台,乙 ', num2str(x(8)), ' 台,丙 ', num2str(x(9)), ' 台']);
disp(['企业4:甲 ', num2str(x(10)), ' 台,乙 ', num2str(x(11)), ' 台,丙 ', num2str(x(12)), ' 台']);
disp(['企业5:甲 ', num2str(x(13)), ' 台,乙 ', num2str(x(14)), ' 台,丙 ', num2str(x(15)), ' 台']);
disp(['企业6:甲 ', num2str(x(16)), ' 台,乙 ', num2str(x(17)), ' 台,丙 ', num2str(x(18)), ' 台']);
```
输出结果如下:
```
最大年创总利润为:94千万元
各企业分配设备数如下:
企业1:甲 3 台,乙 3 台,丙 0 台
企业2:甲 0 台,乙 0 台,丙 6 台
企业3:甲 0 台,乙 3 台,丙 3 台
企业4:甲 1 台,乙 0 台,丙 5 台
企业5:甲 2 台,乙 1 台,丙 3 台
企业6:甲 0 台,乙 0 台,丙 6 台
```
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