2011年全国大学生数学建模竞赛D题及评阅参考

2011年全国大学生数学建模竞赛D题及评阅参考

来源：吕梁学院数学系 发布时间：2011-09-27 查看次数：1092

D题 天然肠衣搭配问题

天然肠衣（以下简称肠衣）制作加工是我国的一个传统产业，出口量占世界首位。肠衣经过清洗整理后被分割成长度不等的小段（原料），进入组装工序。传统的生产方式依靠人工，边丈量原料长度边心算，将原材料按指定根数和总长度组装出成品（捆）。

原料按长度分档，通常以0.5米为一档，如：3-3.4米按3米计算，3.5米-3.9米按3.5米计算，其余的依此类推。表1是几种常见成品的规格，长度单位为米，∞表示没有上限，但实际长度小于26米。

表1 成品规格表

最短长度 3 7 14

为了提高生产效率，公司计划改变组装工艺，先丈量所有原料，建立一个原料表。表2为某批次原料描述。

表2 原料描述表

长度 3-3.4 3.5-3.9 4-4.4 根数 43 59 39 长度 7-7.4 7.5-7.9 8-8.4 根数 24 24 20 长度 11-11.4 11.5-11.9 12-12.4 根数 31 23 22 长度 15-15.4 15.5-15.9 16-16.4 根数 30 42 28 长度 19-19.4 19.5-19.9 20-20.4 4.5-4.9 41 8.5-8.9 25 12.5-12.9 59 16.5-16.9 42 20.5-20.9 5-5.4 27 9-9.4 21 13-13.4 18 17-17.4 45 21-21.4 5.5-5.9 28 9.5-9.9 23 13.5-13.9 25 17.5-17.9 49 21.5-21.9 6-6.4 34 10-10.4 21 14-14.4 35 18-18.4 50 22-22.4 6.5-6.9 21 10.5-10.9 18 14.5-14.9 29 18.5-18.9 64 22.5-22.9 最大长度 6.5 13.5 ∞ 根数 20 8 5 总长度 89 89 89 根数 52 63 49 35 27 16 长度 23-23.4 23.5-23.9 24-24.4 24.5-24.9 25-25.4 25.5-25.9 根数 0 6 0 0 0 1

12 2 根据以上成品和原料描述，设计一个原料搭配方案，工人根据这个方案“照方抓药”进行生产。 公司对搭配方案有以下具体要求：

(1) 对于给定的一批原料，装出的成品捆数越多越好；

(2) 对于成品捆数相同的方案，最短长度最长的成品越多，方案越好；

(3) 为提高原料使用率，总长度允许有± 0.5米的误差，总根数允许比标准少1根； (4) 某种规格对应原料如果出现剩余，可以降级使用。如长度为14米的原料可以和长度介于7-13.5米的进行捆扎，成品属于7-13.5米的规格；

(5) 为了食品保鲜,要求在30分钟内产生方案。

请建立上述问题的数学模型，给出求解方法，并对表1、表2给出的实际数据进行求解，给出搭配方案。