四年级数学
统筹与最优化主要内容及解题思路
一、时间统筹
1、排队问题:等候最短,先快后慢
2、过河问题:1 )快的来回走;2)接近的一起走
二、地点统筹
1、人数相同
1)奇数点,中间点
2)偶数点,中间段
2、人数不同
两头相比较,小的往大靠
三、调运问题
1、无冲突,直接运
2、有冲突,比较差值
例题:
1、车间里有五台车床同时出现故障,已知第一台到第五台修复时间
依次为18,30,17,25,20 分钟,每台车床停产一分钟造成经济损失5 元。1)现有一名工作效率相同的修理工,问怎样安排才能使得经济损失
最少,最少为多少元?
2)现有两名工作效率相同的修理工,问怎样安排才能使得经济损失
最少,最少为多少元?
解题思路:本题是排队问题,应采用先快后慢的方式,才能使等
候时间最短。
1)
第一步:排序,17,18,20,25,30
第二步:采用由快到慢的方式修理机器,并且计算其它机器的等待时间(包括自身等待)。
17 X5+18 X4+20 X3+25 X2+30 X仁85+72+60+50+30=297
(分钟)
第三步:计算损失297 X5=1485 (元)
2)
第一步:排序,17,18,20,25,30
第二步:采用由快到慢的方式修理机器,并且计算其它机器的等待时间(包括自身等待)。
甲17,乙18,甲20,乙25,甲30,即
甲:1 7,20,30
乙:18,25
甲修机器等待时间17X3+20 X2+30
甲修机器等待时间18X2+25
即:17 X3+ (20+18 )X2+25+30=51+76+25+30=182 (分钟)
第三步:计算损失182X5=910 (元)
2、小明骑在牛背上赶牛过河。共有甲乙丙丁 4 头牛,甲牛过河需要
1分钟,乙牛过河需要2分钟,丙牛过河需要5分钟,丁牛过河需要6分钟。每次只能赶两头牛过河,那么小明要把这4头牛都赶到对岸,最少要用多少分钟?
解题思路:本题是过河问题,应采用1)快的来回走;2)接近的一起走。但是在来回过河的时候,又有两种方式,一种是每次都米用最快的来回走的方式,并且一起走的时候米用第一快和第二快的搭档;另一种是优先考虑接近的搭档。
方案1 :优先最快的来回走,每次走都是第一快和第二快搭档。
——甲、乙;时间:2■亠
w ---- 甲;时间:1-----------
---- 甲、丙;时间:5—”
w ---- 甲;时间:1-----------
---- 甲、丁;时间:6—?
时间:2+1+5+1+6=15 分钟
方案2 :最快的来回走,并且优先考虑时间接近的一起走的原则。
——甲、乙;时间:2-^
v ---- 甲;时间:1-----------
——丁、丙;时间:6-*-
w ---- 乙;时间:2-----------
---- 甲、乙;时间:2~?
时间:2+1+6+2+2=13 分钟
方案2较好,时间为13分钟。
3、道路沿线有一些垃圾回收站点(每一个垃圾站回收量相同),现需要将每个回收站点的垃圾都运到一个处理场(处理场也可以设在站点
上),希望所有站点到处理场的距离总和最短。 (1)若有三个回收站点,处理场应健在哪? a
血
a
解题思路:地点统筹问题,人数相同(垃圾量相同),奇数点,选 中间点,因此选站点2.
(2)若有四个回收站点,处理场应健在哪?
a
a a
解题思路:地点统筹问题,人数相同(垃圾量相同),偶数点,选 中间段,因此可以选站点 2、或者站点3,或者这两个站点中间 段。
4、在一条公路上每隔100千米,有一个仓库。共有5个仓库,一号 仓库存
有10吨货物,二号仓库存有20吨货物,5号仓库存有40吨 货物,其余两个仓库是空的。现有想把所有的货物集中存放在一个仓 库里,如果每吨货物运输1千米需要0.5元运输费,那么最少需要多 少运费才行?
解题思路:地点统筹问题,每一个仓库存放重量不同,选择两头 相比较,小的往大靠原则
厂
厂
L
厂
第一步:仓库1--10吨V 仓库5--40吨,仓库1向仓库5方向靠 拢,将10吨放入仓库2,仓库2变为30吨;
第二步:仓库2--30吨V 仓库5--40吨,仓库2向仓库5方向靠 拢,将30吨放入仓库3,仓库3变为30吨 同理仓库4变为30吨。
10吨 20吨
0吨
0吨 40吨
第三步:仓库4--30吨V仓库5--40吨,仓库4向仓库5方向靠
拢,将30吨放入仓库5,仓库5变为70吨
第四步:确定仓库5为最终的仓库。
第五步:计算运费:(10 X100 X4+20 X100 X3) X0.5=5000 (元) 5、某地共有6块甘蔗地,每块地的产量如下图所示,现准备建设一
个蔗糖厂,问糖厂建于何处总运费最省?
D 7吨
解题思路:地点统筹问题,每一个产量不同,选择两头相比较,
小的往大靠原则。
第一步:仓确定主要路线,也就是将分支合并。
第二步:比较A和F, F大,因此A向F靠拢,将A的产量加入B
6,北京、洛阳分别有9台和12台完全相同的机器,准备给杭州13 台、西
安8台,每台机器的运费如表所示,如何调运能使总运费最省?
发站
运费/元到站
杭州
西安
第三步: B 和F , B 大,因此F 向B 靠拢,将F 的产量加入
E 。
比较 A
F
9
吨
5+6
吨
C
。
B 厂 7吨
C
。
第六步:糖厂建于C 处。