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数学建模土地出售
论文摘要
该题目的要求是
1.假设每个投标人确实是对自己的投标组中土地都有购买兴趣。
2.假设所有投标者给出的投标价格是经过慎重考虑的,并且在提交投标书后不再变更。?
3.假设投标是在公平公正的原则下进行的。??
设:??????????? ???
A块土地的价格是a;
????? B块土地的价格是b;???????
C块土地的价格是c;?????????
D块土地的价格是d;??????
? E块土地的价格是e;
则最大利益:?
Max=?a+b+c+d+e
约束条件:每个投标者只能购买自己所给出的两个投标组中的一个
即;
a+d=82;
b+d+e=90;
c+e=71;
所以我们只需通过计算得到在约束条件下的ax值利益最大
使用lingo计算后可得Max=166。
关键词政府出售土地
问题重述
假设某国政府准备将5块土地A,B,C,D,E对外拍卖,采用在规定日期前投标人提交投标书的方式进行,最后收到了3个投标人的投标书。每个投标人对其中的若干块土地有购买兴趣,分别以两个组合包的形式投标,但每个投标人最多只能购买其中1个组合包,投标价格如下表所示。如果政府希望最大化社会福利,这5块土地应该如何售出?
投标组合包 投标人1 投标人1 投标人2 投标人2 投标人3 投标人3 包含的土地 ABD CDE BE AD BDE CE 投标价格 95 80 60 82 90 71
问题分析
通过对题目的分析,我们可以清晰看到,这样类型的题目是一个优化求极值的问题,而且是带有线性约束优化条件的极大值问题。
那么什么是带有线性约束优化条件的极大值问题呢
由某实际问题设立变量,建立一个目标函数和若干个约束条件(等式或不等式),这样的求函数极值或最大值最小值问题,我们称为有约束最优化问题。其数学模型为:
——目标函数
——约束条件
有约束最优化问题的例子:求函数在约束条件条件
下的最大值和取得最大值的点。
由某实际问题设立变量,建立一个目标函数和若干个约束条件,目标函数
和约束条件都是变量的线性函数,而且变量是非负的,这样的求函数最大值最小值问题,我们称为线性最优化问题,简称为线性规划问题。其标准数学模型为:
——目标函数
——约束条件
矩阵形式:
——目标函数
——约束条件
其中
,,
在线性规划问题中,关于约束条件我们必须注意以下几个问题。
注1:非负约束条件,一般来说这是实际问题要求的需要。
如果约束条件为,我们作变量替换;如果约束条件为,我们作变量替换。
注2:在线性规划的标准数学模型中,约束条件为等式。
如果约束条件不是等式,我们引入松驰变量,化不等式约束条件为等式约束条件。
情况1:若约束条件为
,
引入松驰变量
原约束条件变为
。
情况2:若约束条件为
,
引入松驰变量
原约束条件变为
在其它最优化问题中,我们也常常采取上述方法化不等式约束条件为等式约束条件。
我们要考虑土地实际价值与投标者的投标价格之间的区别,政府希望最大化社会福利,也就是希望5块土地以某种方案售出时投标价格总和最大(不一定每块土地的投标价格都比真实价值高,只考虑总和最大化)。?
当然,方案的制定是有条件约束的:注意到第一个限制,5块土地都必须以组合包的形式拍卖,而不能单独售出,投标者也想同时购得组合包中的几块土地,土地的多种组合方式造成拍卖方案的多样化;在第二个限制中,虽然每个投标者给出两种选择方式,但最多只能购买一个组合包,这样有些组合方式也就不能实现,问题得到简化。这样我们就能通过一系列假设来建立数学模型。?
模型假设与符号说明
根据上述分析,我们作如下假设:?
1.假设每个投标人确实是对自己的投标组中土地都有购买兴趣;
2.假设所有投标者给出的投标价格是经过慎重考虑的,并且在提交投标书后不再变更;?
3.假设投标是在公平公正的原则下进行的;??
设:?
???????
??? A块土地的真实价格是a;
?????B块土地的真实价格是b;????
?????C块土地的真实价格是c;????
?????D块土地的真实价格是d;?????
?????E块土地的真实价格是e;??
最大利益 Max=a+b+c+d+e?
模型建立
条件简化
根据投标人给出的各自的投标组列方程:?
投标人1:?
投标组1 a+b+d=95;
投标组2???c+d+e=80;
投标人2:?
投标组1???
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