民國111年 地方三等 工業工程 作業研究考古題
民國111年 地方三等 工業工程 作業研究收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
第1題
旅行推銷員問題(travelling salesman problem)可以用下列整數規劃模式
表現之。其中符號定義如下:
ݔ為雙元整數變數,若節線(i, j)有納入路線中,則ݔ= 1,否則ݔ= 0。
ܿ為節線(i, j)之長度。
ܸ為所有節點所成的集合。
ܵ為ܸ中之若干節點所成的集合,|ܵ|為集合ܵ之元素個數。
以下為一個表現旅行推銷員問題之整數規劃模式:
Minimize ∑
∑
ܿݔ
∈
∈
⑴
Subject to
∑
ݔ
∈
= 1,
݅∈ܸ
⑵
∑
ݔ
∈
= 1,
݆∈ܸ
⑶
∑
∑
ݔ
∈ௌ
∈ௌ
≤|ܵ| −1, ∀ܵ⊂ܸ, ܵ≠߶, ܵ≠ܸ
⑷
ݔ߳{0,1} ∀݅, ݆∈ܸ
試分別說明式⑴、⑵、⑶、⑷之意義。(10 分)
若自模式中刪去式⑷而其餘不變,對求解難易程度有何影響?具體說
明關鍵原因。(5 分)
有無自模式中刪去式⑷,對於求解得到之最佳解有何影響?具體說明
其影響以及原因。(10 分)
第2題
考慮下列線性規劃問題(linear programming problem):
Minimize ݔ
Subject to
−ݔ+ 4ݕ≤4
ݔ+ ݕ≤6
ݔ≥0, ݕ≥0
試寫出此問題單形法(simplex method)的表格型式(tableau form)。
(5 分)
試以表格型式進行演算,使得x 與y 二個決策變數均成為基底變數
(basic variable)。請完整寫出以表格型式之演算過程,不必求解最佳
解。(20 分)
第3題
某工廠欲尋求建置管線以購買原料液的最低總成本方案。所需要之總量
已知為ܶ立方公尺。可能的原料來源有3 處,編號1 至3。與成本相關的
因素如下(以下所有說明中,݅∈{1,2,3}):
建置連接來源݅之管線時,建置成本已知為ܲ。
每一原料來源均設定有一個已知的購買基本量ܨ。實際購買量少於或
等於基本量時,每立方公尺原料液之成本已知為ܣ;實際購買量大於
基本量時,超過的部分每立方公尺原料液之成本已知為ܤ。
若決定不向其中某些原料來源購買,則不必負擔相對應的管線建置成
本。
總成本為購買原料與建置管線之成本的總和。
試構建線性數學模式以描述上述問題。請注意:
必須明確說明所有決策變數的定義。
必須明確說明目標函數以及限制式之意義。
模式可使用整數決策變數。
模式必須為線性。
以上ܶ、ܲ、ܨ、ܣ、ܤ等均為已知值。這些值除了均為正值之外,構
建模式時均不作其他假設。
若認為題目條件不足,可自行作合理假設,但必須明確說明條件,並
說明該條件之必要性。
(25 分)
第4題
請回答下列有關最小擴充樹問題(minimum spanning tree problem):
請說明最小擴充樹問題之定義。(5 分)
試說明任一種最小擴充樹問題之求解演算法。請明確列出其步驟。(10分)
試求解下圖網路之最小擴充樹,請寫出完整的演算步驟。圖中共有5
個節點(node),編號1 至5。各節線(arc)一側之數字即為節線之長
度,例如節線(1,2)之長度為3。(10 分)