建模訓練的第一堂課,耿敏裕教授並冇有講什麼很高深的東西。

從線性規劃的標準形式講起,講到單純形法的基本思路,再到對偶理論.....這位計算機學院的老師講課和數院的教授有不小的區彆。

數院的教授相對更偏理論推導,每一步都要在黑板上寫清楚。

而耿敏裕則更偏向實際應用,每講一個概念就配一個具體的案例,讓學生深入思考一下這個具體案例背後的邏輯。

韓川不知道這兩種教學方法更好,但他隱隱約約感覺到耿教授的教學方法可能更適合數學建模。

“好了,今天的課程就到這裡了。”

講臺上,耿敏裕教授在講完今天的課程後,轉身在黑板上留下了一個作業。

“假設某工廠生產a、b兩種產品,消耗三種原料。a產品每件消耗:原料一號原料兩千克,二號原料3升,三號原料5升。b產品每件消耗一號原料4千克,二號原料2升,三號原料1升。”

“現廠區三種原料的庫存分彆為800千克、600升、750升。a產品每件利潤70元,b產品每件利潤90元。b產品產量不得超過a產品產量的1.5倍,產量必須為整數,最優化原料如何分配。”

“另:假設b產品的利潤從90元漲到120元。問:原最優生產計劃還能不能繼續用?利潤漲到多少錢的時候,原計劃就不再是最優。”

寫完題目,耿教授轉過身,笑眯眯的看向實驗室中的學生,開口道:“這道題,就當做大家這周的課後作業。”

“要求嘛,很簡單,按照正式競賽論文的格式來就行。”

“下周三上課前交,電子版發我郵箱,紙質版帶到教室。有問題可以在課程群裡討論,也可以下周上課的時候提問。”

“好了,現在下課!”

......

耿敏裕教授布置完作業後便端著保溫杯離開了實驗室,教室中參加建模競賽的幾組學生也開始收拾東西準備下課。

坐在韓川的身後,劉露起身走了過來,看了眼黑板上的題目,笑著開口問道:“第一節課,感覺怎麼樣,韓川?”

把題目抄到了自己的筆記本上後,韓川掃了一眼,道:“還行,感覺不是很難的樣子。”

聽到這話,劉露挑了挑眉,開口道:“那你準備怎麼做?”

這道題,對於已經參加過兩屆建模大賽的她和許誌遠來說確實不難,屬於學霸看課後作業的類型。

不過對於班上那些第一次參加建模競賽的學生,以及韓川來說,這道題的難度還是不小的。

畢竟數學建模和寫數學論文終究是兩碼事。

寫論文可以花幾個月慢慢的打磨,某一個難題卡住了可以暫時先放一放,換換思路積累一點靈感慢慢來都行。

但建模競賽不行,競賽的時間很短隻有三天三夜,拿到題目之後必須在極短時間內完成從理解問題到建模、求解、驗證、寫論文的全過程。

這種快節奏的實戰能力和時間管理能力,不是看幾本書就能練出來的。

很多數學底子很不錯,但第一次參賽的新人,在第一次做建模的時候,往往都會因為不熟悉流程、不懂得和隊友配合、不知道論文怎麼寫等等各種問題最後拖累整個團隊。

課桌前,韓川看向手中剛剛抄錄下來的建模問題,思索了兩秒半。

“這題真不難。”

停頓了一下,他拾起桌上的圓珠筆,找了張空白的稿紙,寫道:

“第一個問題是在產量必須為整數的基礎上求最優化原料如何分配。”

“我現在想到的方式有兩種。”

“第一種是標準的線性規劃,設a產品產量x₁,b產品產量x₂,目標函數max z=70x₁+90x₂。”

“三個原料約束加一個比例約束,再加上整數約束部分,建模最多幾分鐘就夠了。”

聽到這話,劉露眼中帶上了一絲驚訝和狐疑。

幾分鐘?

這話說的口氣挺大啊,許誌遠都不一定能在五分鐘內就搞定這個問題的建模部分。

韓川冇註意劉露的目光,他一邊說一邊寫,筆尖在紙上劃出幾行簡潔的算式。

“求最優可以先跑線性鬆弛看大致範圍。鬆弛最優解x₁≈266.67,x₂=400,利潤54667,但x₁不是整數,需要回圈整數約束。”

“不過看看原料2的約束——3x₁+2x₂≤600——x₁取267的時候,單是a產品就能吃掉801升,直接超限。所以x₁必須從266往下壓。”

“也就是決策變量設a、b產量,目標函數70x₁+90x₂,三個原料約束加一個產量比例約束,再加整數約束,直接套單純形法就完事了。”

“很簡單的。”

說著,他手中的圓珠筆唰唰地在稿紙上寫了幾行數據,然後把稿紙遞給了劉露,笑著道。

“標準形式下這個問題一共有三個約束,加一個x₂≤1.5x₁,再加x₁,x₂∈n。解一下就行了。”

聞言,劉露狐疑的接過了稿紙,看向了上麵的算式。

【x₁=100,x₂=150;驗證:原料1:2x100+4x150=800;原料2:3x100+2x150=600。原料3:5x100+150=650≤750,剩餘100升。比例約束150≤150,取等。】

【這個點同時耗儘原料1和原料2,因此,整數最優解就是它,利潤20500。】

“這麼快?真解出來了?”

看著稿紙上的算式和答案,劉露皺著眉頭算了起來。

雖然這道題對於她這種參加過兩屆競賽的人來說不難,但她畢竟是學計算機的,不是數學專業的學生。

就算是韓川已經列出了詳細的計算過程,她要核對複算也還是要些時間的。

不過還冇等她算完,一旁就傳來三人小隊隊長許誌遠的聲音:“這個計算冇問題,20500的確是最優解。”

從劉露的手中拿過稿紙,許誌遠掃了一眼上麵的算式後,看向韓川,饒有興趣地開口問道:“你剛剛說第一步有兩種解法,這是第一種,那第二種呢?”

這種課後作業題韓川能這麼快就解出來不稀奇,但能當場給出兩種不同的思路,就有點意思了。

.....

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