南阳师范学院第二届(2010)数学建模竞赛赛题

时间:2010年05月30日作者:amao查看次数:1,773 次评论次数:1


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注:由于格式限制,略去了图表,请下载文件查看原题。
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A题 人民币面值的设计
货币在现代商业社会中具有十分重要的作用,纸币的设计则是各国中央银行必须考虑的问题,以下是我国发行的第五套人民币:
(图略)
其面值分别由1,5,10,20,50,100元等几种面值,而没有3元,7元,51元等这样的一些面值。
问题1:请根据你(们)的研究,给出一个关于人民币面值设计的有效的数学模型,并给出一套有效的可行设计方案,
问题2:评价你的模型,并指出你的模型的优点与不足之处,如何改进。

B题 南阳市城区公交路线设计及各路线的公交运行调度管理
全国各城市的公交公司的主要职责就是负责该城市的公交的调度和管理,一套好的调度方法不仅能给出行的市民带来方便,同时也能给公交公司带来利润,以下是南阳市城区交通图
(图略)
问题:请根据你(们)自己的研究,建立数学模型,给出一套合适的公交路线的设计及相应的调度方案.
提示:人口的分布,日常人口每日的流向等因素是需要的考虑因素,路线的设计一方面是为了方便市民出行,同时也需要考察节能环保等因素.

C题 数学建模队员的选拔
一年一度的全国大学生数学建模竞赛是高等院校的重要赛事。由于竞赛场地、经费等原因,不是所有想参加竞赛的人都能被录用。为了能够选拔出真正优秀的同学代表学校参加全国竞赛,数学建模教练组需要投入大量的精力,但是每年在参赛的时候还是有很多不如意之处:有的学生言过其实,有的队员之间合作不默契,影响了数学建模的成绩。
数学建模需要学生具有较好的数学基础和必要的数学建模知识、良好的编程能力和熟练使用数学软件的能力、较强的语言表达能力和写作能力、良好的团队合作精神,同时还要求思维敏捷,对建立数学模型有较好的悟性。
目前选拔队员主要考虑以下几个环节
数学建模培训课程的签到记录;数学建模的笔试成绩,上机操作,学生个人简介,面试,老师和学生的推荐等,通过这种方式选拔出队员。然后按照3人一组分为若干小组,为了使得小组具有较好的知识结构,一般总是将不同专业的学生安排在一起,使得每个小组至少包含一位数学基础较好的同学、计算机编程能力强的同学。各组通过做题进行交流和磨合,合作比较好的保留,合作不好的进行调整。
下表列出了15个学生的部分信息,空白处为学生不愿意提供或未能了解的情况
(表略)
现在需要解决以下几个问题:
1.根据你们所了解的数学建模知识,选拔数学建模队员要考察学生的哪些情况?哪些素质是数学建模的关键素质,如何进行考察?
2.根据上表中信息,建立建模队员选拔的数学模型,从中选出9位同学,并组成3个队,使得这三个队具有良好的知识机构。
3.有的指导老师在对学生机试的时候发现一个计算机编程高手,然后直接录用,不再考察其它情况,这种做法是否可取。
4.为数学建模教练组写1份1000-1500字的报告,提出建模队员选拔机制建议,帮助教练组提高建模队员选拔的效率和质量。

D题 不确定环境下供应链的生产与订购决策问题
供应链是一种新的企业组织形态和运营方式,包括从客户需求信息开始经过原材料供应、生产批发销售等环节,到最后把产品送到最终用户的各项制造和商业活动。供应链运作过程中需要应对生产和需求的不确定性。在不确定环境下,研究供应链成员的生产与订购决策问题,具有重要的理论和现实意义。
(1)考虑包含一个生产商和一个销售商的供应链,即销售商向生产商订购商品,生产商将商品按批发价格批发给销售商,销售商将商品按销售价格销售给最终顾客。若假设商品的最终需求量是确定的,而生产商生产商品量是不确定的,即由于受到各种随机因素的影响,商品实际产量可能不等于计划产量,呈现随机波动。请建立数学模型,确定销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量。
根据建立的数学模型,求解以下供应链中销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量:单位商品生产成本为20,单位商品库存成本为5,单位商品批发缺货成本(即由于生产商的供应量不足销售商的订购量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为15,单位商品销售缺货成本(即由于销售商的供应量不足客户的需求量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为25,单位商品批发价格为40,单位商品销售价格为60,商品市场需求量为400。商品生产量的波动区间为[0.85,1.15],即若生产商计划生产量为Q,则产品实际产量的区间为[0.85Q,1.15Q].
(2)在问题(1)的供应链中,如果商品的市场需求量也是随机的,即市场需求量是一个随机变量,请建立数学模型,确定销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量。
根据建立的数学模型,求解以下供应链中销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量:单位商品生产成本为20,单位商品库存成本为5,单位商品批发缺货成本(即由于生产商的供应量不足销售商的订购量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为15,单位商品销售缺货成本(即由于销售商的供应量不足客户的需求量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为25,单位商品批发价格为40,单位商品销售价格为60。商品市场需求量的期望为400,市场需求量的波动区间为[0.8,1.2],即实际市场需求量的区间为[320,480]。商品生产量的波动区间为[0.85,1.15],即若生产商计划生产量为Q,则产品实际产量的区间为[0.85Q,1.15Q].
(3)实际上,大多数供应链具有两级生产不确定性,即原产品(或原材料)生产的不确定性和产成品生产的不确定性,如石油、煤炭、钢铁等供应链中,一级生产商生产原产品(原油、原煤、铁矿石),二级生产商(炼油厂、洗煤厂、钢铁厂)利用原材料生产成品;又如,在副食品生产中,农民种植农产品,食品生产商利用农产品生产副食品。以上供应链中,一级生产商生产原产品(或原材料),二级生产商向一级生产商订购原产品(或原材料),并通过加工原产品(或原材料)生产产成品,进而销售给最终顾客,两级生产均具有不确定性。若假设产成品的市场需求量是确定的,请建立数学模型,研究在两级生产不确定的供应链中,二级生产商(产成品生产商)的最优订购量和一级生产商(原材料或原产品生产商)的最优计划产量。
根据建立的数学模型,求解以下供应链中二级生产商的最优订购量和一级生产商的最优计划产量:单位原产品生产成本为20,单位原产品库存成本为5,单位原产品缺货成本(即由于一级生产商的供应量不足二级生产商的订购量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为15,单位产成品生产加工成本为10,单位产成品库存成本为7,单位产成品缺货成本(即由于二级生产商的供应量不足市场的需求量,而产生的惩罚性成本,比如信誉损失成本)为30,二级生产商投入单位原产品产出产成品数量为0.7(比如煤炭供应链中,洗煤厂入洗1吨原煤,产出0.7吨精煤),原产品价格为40,产成品价格为95,产成品市场需求量为280。原产品生产量的波动区间为[0.85,1.15],产成品生产量的波动区间为[0.9,1.1].
在两级生产不确定的供应链中,如果产成品的市场需求量也是一个随机变量,如何改进你所建立的数学模型,确定二级生产商的最优订购量和一级生产商的最优计划产量?

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1条评论
  1. SEO学习留言于:2010年06月03日15:46

    数学建模比赛有些难度啊!

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