离散优化问题之三国招兵

量子麻小
2024-09-25 10:14:59
运筹优化
技术教程


东汉末年分三国,烽火连天不休。


刘关张桃园结义,招兵志平暴乱。


 


兵源


































 



冯家村



刘家村



赵家村



简家村



单人战力



6



10



8



40



单人花费



13



21



17



100



总人数



1000



400



500



150



 


招兵目标:组建一只强大的军队


 


现有经费:10000


 


三个兄弟意见


 


关羽


主张:招募最好又最贵的士兵


● 100名简家村士兵


● 总战斗力为4000


● 经费剩余0


 


张飞


主张:大量最便宜的士兵


● 769名冯家村士兵


● 战斗力4614


● 经费剩余3


 


刘备


主张:用有限的经费,通过组合招募,招募一只最强战斗力的军队


既然如此,那就创建一个数学模型!


首先设置参数


F:代表在冯家村需要招募的人数
L:代表在刘家村需要招募的人数
Z:代表在赵家村需要招募的人数
J:代表在简家村需要招募的人数

目标函数


maximize 6F + 10L + 8Z +40J

约束条件


budget = 10000
13F + 21L + 17Z + 100J <= budget
0 <= F <= 1000
0 <= L <= 400
0 <= Z <= 500
0 <= J <= 150

通过以上的梳理,可以找一个优化问题常用的求解器。使用相应语言进行建模,进行求解输出。


% 定义参数(parameter)
int: budget = 10000;

% 定义约束(constrain)
constraint 13*F + 21*L + 17*Z + 100*J <= budget;

% 定义决策变量(decision variable)
var 0..1000: F;
var 0..400: L;
var 0..500: Z;
var 0..150: J;

% 定义目标(objective)
solve maximize 6*F + 10*L + 8*Z + 40*J;

% 定义输出格式
output ["F = \(F), L = \(L), Z = \(Z), J = \(J)\n"];

最终可得:F=0,L=392 ,Z=104,J=0


最优方案


● 392名刘家村士兵、104名赵家村士兵1768


● 战斗力4753


● 经费剩余0


 



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