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PDF 349 / 1160 Example 5.11
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$$\begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 0 & 0.31 & 0.40 & 0.45 & 0.51 & 0.60 \ 0.12 & 0.33 & 0.51 & 0.58 & 0.66 & 0.75 \ 0.19 & 0.38 & 0.60 & 0.69 & 0.78 & 0.86 \ 0.25 & 0.46 & 0.68 & 0.77 & 0.86 & 0.97 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 \ 2 \ 2 \ 2 \ 1 \end{bmatrix}$$

这可以通过将矩阵展开相乘来检验。检验可以很容易地借助符号运算软件包完成,例如 MATLAB 的符号数学工具箱(Symbolic Math Toolbox),只需为矩阵代入一般符号,并验证矩阵相乘后各元素确实乘上了所述的因子。进行该计算并乘以 25,得到总体积为 $816.5 \text{ m}^3$ 。

类似的分析可以应用于其他情形——所需的只是实测高度以及计算机上的矩阵乘法程序,以处理所需的大量数据。对于其他网格形状,甚至不规则网格,方法类似,但相乘的向量需要仔细计算。

例 5.11

某承包商生产两种产品 $P_1$ 和 $P_2$ 。制造这些产品所需的四种部件被分包出去,每种部件由三种原料 $A$ , $B$ 和 $C$ 构成,如下所示:

部件 A 的单位数 B 的单位数 C 的单位 分包商的补货成本与利润
1 需要 5 4 3 10
2 需要 2 1 1 7
3 需要 0 1 3 5
4 需要 3 4 1 2

每种原料的单位成本 $A$ , $B$ 和 $C$ 是 $a$ , $b$ 和 $c$ respectively。承包商生产产品 $P_1$ 需要组件 1 的 2 个、组件 2 的 3 个和组件 4 的 4 个,其组装成本为 15;产品 $P_2$ 需要组件 1 的 1 个、组件 2 的 1 个、组件 3 的 1 个和组件 4 的 2 个,其组装成本为 12。求承包商生产 $P_1$ 和 $P_2$ 的成本。如果 $a$ 增加到 $(a + 1)$ ,成本变化是多少?经发现,组件 1 所需的 5 个 $A$ 可以减少到 4 个。这对成本有什么影响?

解

所给信息可以自然地写成矩阵形式。设 $C_1$ , $C_2$ , $C_3$ 和 $C_4$ 为分包商向总承包商收取的四个部件的费用,则成本 $C_1$ 计算为 $C_1 = 5a + 4b + 3c + 10$ 。该表达式是矩阵方程的第一行