2026 年 火箭军工程大学考研真题 样题(含答案详解)

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2026 年 火箭军工程大学考研真题 样题(含答案详解)

2026 年火箭军工程大学考研真题样题(运筹学基础)

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一、填空题(本大题共 15 空格,每空 1.5 分,共 15 分)

1. 答案

缩小(或变小);扩大(或变大)
  • 解析:约束条件是对可行域的限制,增加约束会进一步限定变量取值范围,可行域范围缩小;减少约束则放宽限制,可行域范围扩大,例如线性规划中移除 “x≤5” 的约束,x 的取值上限消失,可行域沿 x 轴正方向扩大。

2. 答案

满足所有约束条件的解;使目标函数达到最优值(最大值或最小值)的可行解
  • 解析:可行解的核心是 “符合约束”,无需考虑目标函数;最优解是可行解中的 “最优者”,需同时满足 “可行” 与 “目标函数最优” 两个条件,例如在最大化问题中,最优解是使目标函数值最大的可行解。

3. 答案

在最差结果中选择最好的方案(或 “小中取大”);在最好结果中选择最好的方案(或 “大中取大”)
  • 解析:悲观准则(瓦尔德准则)假设未来状态最差,需从各方案的最小收益中选最大者,规避风险;乐观准则(赫威斯准则)假设未来状态最好,需从各方案的最大收益中选最大者,追求最大收益,二者体现不同的决策风险偏好。

4. 答案

决策变量中全部或部分要求取整数的线性规划问题
  • 解析:整数规划的本质是 “线性规划 + 整数约束”,按整数约束范围可分为纯整数规划(所有变量取整数)、混合整数规划(部分变量取整数)、0-1 整数规划(变量仅取 0 或 1),例如 “生产产品数量” 需为整数,对应整数规划模型。

5. 答案

不平衡;增加一个虚设的销地(或 “虚拟终点”),并将其销量设为总产量与总销量的差额;增加一个虚设的产地(或 “虚拟起点”),并将其产量设为总销量与总产量的差额
  • 解析:表上作业法仅适用于 “总产量 = 总销量” 的平衡运输问题。总产量>总销量时,虚设销地接收多余产量(单位运费为 0);总产量<总销量时,虚设产地补充短缺产量(单位运费为 0),通过虚拟节点将不平衡问题转化为平衡问题。

二、判断题(本大题共 10 小题,每小题 1.5 分,共 15 分)

1. 答案:×

  • 解析:运筹学模型虽以数学为基础,但实际应用中需考虑人的心理因素,例如决策分析中 “效用理论” 专门量化决策者对风险的心理偏好,不确定型决策的不同准则也反映决策者的心理倾向,因此不能忽略心理因素。

2. 答案:√

  • 解析:线性规划可行域是由线性约束条件围成的凸多边形(二维)或凸多面体(高维),凸集的定义是 “任意两点连线仍在集合内”,线性约束条件满足这一性质,因此可行域若存在则必为凸集。

3. 答案:√

  • 解析:线性规划的目标函数是线性函数,其等值线与可行域的最优交点必在可行域的顶点(极点)上,这是线性规划的基本性质,也是单纯形法求解的理论依据,即只需在顶点中寻找最优解。

4. 答案:√

  • 解析:基可行解是满足 “非负约束” 的基解,在二维线性规划中,基可行解对应可行域的顶点(如三角形的三个顶点);在高维中对应凸多面体的顶点,二者是一一对应的关系。

5. 答案:×

  • 解析:主观概率虽基于决策者的经验判断,但并非 “臆测”,它是对无法通过频率统计的不确定事件(如 “新产品上市成功率”)的合理估计,需结合历史数据、行业经验等形成,具有一定的科学依据。

6. 答案:×

  • 解析:平衡运输模型只需补充一个虚拟节点:总产量>总销量时仅需虚设销地,总产量<总销量时仅需虚设产地,无需同时增加虚设起点和终点,否则会导致模型过度冗余,无法正确计算。

7. 答案:√

  • 解析:动态规划的核心是 “分阶段决策”,通过定义状态、决策、状态转移方程,将多阶段问题分解为依次递推的单阶段问题,例如最短路径问题中,从最后一段倒推至第一段,每段仅需求解当前阶段的最优决策。

8. 答案:√

  • 解析:动态规划的状态需满足 “无后效性”,即当前阶段的决策仅依赖当前状态,与之前的决策路径无关,这一性质保证了各阶段决策的相互独立,避免后续阶段受前期决策的间接影响。

9. 答案:×

  • 解析:整数规划的可行域是其对应线性规划可行域的子集(仅包含整数点),因此整数规划的最优目标函数值不会优于线性规划的最优值:最大化问题中整数规划最优值≤线性规划最优值,最小化问题中整数规划最优值≥线性规划最优值,例如线性规划最优解为 x=2.5(目标值 10),整数规划最优解可能为 x=2(目标值 9)。

10. 答案:√

  • 解析:指派问题是特殊的运输问题(产地数 = 销地数 = n,每个产地仅运 1 单位,每个销地仅收 1 单位),因此可采用表上作业法求解,但更高效的方法是匈牙利算法,其本质是对表上作业法的优化,减少计算量。

三、计算题(本大题共 4 小题,第 1 题 35 分,第 2 题 10 分,第 3、4 题每题 15 分,共 75 分)

1. Reddy Mikks 公司涂料生产规划问题

(1)决策变量(1 分)

设外墙涂料的日产量为

(2)目标函数(1 分)

总利润最大化,每吨外墙涂料利润 5,内墙涂料利润 4,因此目标函数为:

(3)约束条件(5 分)

  1. 原料 M1 约束:每吨外墙涂料用 6 吨 M1,内墙用 4 吨,日最大可用 24 吨,即
  2. 原料 M2 约束:每吨外墙涂料用 1 吨 M2,内墙用 2 吨,日最大可用 6 吨,即
  3. 市场需求约束 1:内墙涂料日需量≤外墙涂料日需量 + 1 吨,即
  4. 市场需求约束 2:内墙涂料最大日需求量 2 吨,即
  5. 非负约束:

(4)线性规划模型及标准型(3 分)

  • 原模型:
  • 标准型(引入松弛变量

(5)图解法求解(10 分)

  1. 绘制可行域:
    • 约束 1 
    • 约束 2 
    • 约束 3 
    • 约束 4 
    • 非负约束:可行域在第一象限。
      联立约束方程,求得可行域顶点为:A (0,1)(约束 3 与 x2 轴交点)、B (1,2)(约束 3 与约束 4 交点:
  2. 寻找最优顶点:
    计算各顶点的目标函数值:
    • O(0,0):
    • A(0,1):
    • B(1,2):
    • C(2,2):
    • D(4,0):
  3. 结论:最优解为

(6)单纯形法求解(15 分)

  1. 初始基可行解:选择松弛变量
    基变量 右端项(b) 比值(b / 对应 x1 系数)
    0 6 4 1 0 0 0 24 24/6=4
    0 1 2 0 1 0 0 6 6/1=6
    0 -1 1 0 0 1 0 1 无(x1 系数负)
    0 0 1 0 0 0 1 2 无(x1 系数 0)
    - 5(正,进基) 4 0 0 0 0 0 -
  2. 迭代 1(x1 进基,s1 出基):
    主元素为 6(s1 行 x1 列),对 s1 行归一化(除以 6),再消去其他行的 x1:
    • s1 行:
    • s2 行:
    • s3 行:
    • s4 行不变。
      新单纯形表中
  3. 迭代 2(x2 进基,s2 出基):
    主元素为 4/3(s2 行 x2 列),对 s2 行归一化(乘以 3/4),消去其他行的 x2:
    • s2 行:
    • s1 行:
    • s3 行:
    • s4 行:

2. 匈牙利算法求解指派问题(效率矩阵如下,目标为最小化总效率)

效率矩阵

求解步骤(10 分)

  1. 行约简:每行减去该行最小值,使每行至少有一个 0:
    • 第 1 行:7-7=0,9-7=2,10-7=3,12-7=5 → [0,2,3,5]
    • 第 2 行:13-12=1,12-12=0,16-12=4,17-12=5 → [1,0,4,5]
    • 第 3 行:15-14=1,16-14=2,14-14=0,15-14=1 → [1,2,0,1]
    • 第 4 行:11-11=0,12-11=1,15-11=4,16-11=5 → [0,1,4,5]
      行约简后矩阵:
  2. 列约简:每列减去该列最小值(当前每列已有 0,无需操作)。
  3. 覆盖 0 元素(最少直线数):
    • 标记无 0 元素的行(无);
    • 标记上述行中 0 元素所在列(无);
    • 标记上述列中 0 元素所在行(无);
    • 画直线覆盖无标记行和有标记列:需 3 条直线(如覆盖第 1、4 行,第 2 列),未覆盖所有 0,需调整。
  4. 调整矩阵:
    • 找出未被覆盖元素中的最小值(1);
    • 未被覆盖行(第 2、3 行)各元素减 1,被覆盖列(第 2 列)各元素加 1:
  5. 重新覆盖与指派:
    此时最少直线数 = 4(等于阶数 4),可指派:
    • 第 1 行 0 在 (1,1),但第 4 行 0 也在 (4,1),选择第 3 行 (3,4)=0(唯一),排除第 4 列;
    • 第 3 行已指派,剩余第 1、2、4 行,第 1、2、3 列:第 2 行 (2,2)=0(唯一),指派;
    • 剩余第 1、4 行,第 1、3 列:第 1 行 (1,1)=0,第 4 行 (4,3)=0,指派。
  6. 最优指派方案:
    1→1(效率 7),2→2(效率 12),3→4(效率 15),4→3(效率 15),总效率 = 7+12+15+15=49。

3. 动态规划求解背包问题(货船载货量 4 吨,三种货物?题干表格修正:应为两种货物,货物 1:w1=3 吨,r1=4;货物 2:w2=2 吨,r2=5,否则数据矛盾)

修正后已知条件

  • 货船容量
  • 货物 1:单位重量
  • 货物 2:单位重量
  • 目标:装载货物使总收益最大(假设货物可分割,若不可分割则为 0-1 背包)。

求解步骤(15 分)

  1. 定义阶段与状态:
    • 阶段
    • 状态
    • 决策
    • 状态转移方程:
    • 阶段收益
    • 总收益
  2. 逆序递推(从 k=2 开始):
    • k=2(货物 2):
    • k=1(货物 1):
  3. 结论:最优装载方案为装载 2 件货物 2(总重量 4 吨),最大收益 20(若货物不可分割,x2=2 件符合要求;若题干为三种货物,需补充数据后重新计算,此处按修正后数据求解)。

4. 决策树法分析公司资金使用问题

已知条件

  • 初始资金 50000 元,两种方案:投资开发(成功率 96%,成功获利 12%,失败损失全部资金)、存入银行(稳得 6% 年利);
  • 咨询服务:费用 500 元,咨询结果分 “可以投资”“不宜投资”,历史数据:
    咨询结果 投资成功 投资失败 合计
    可以投资 154 2 156
    不宜投资 38 6 44
    合计 192 8 200

求解步骤(15 分)

  1. 计算条件概率(贝叶斯公式):
    • P (成功 | 可以投资) = 154/156 ≈ 0.987;
    • P (失败 | 可以投资) = 2/156 ≈ 0.013;
    • P (成功 | 不宜投资) = 38/44 ≈ 0.864;
    • P (失败 | 不宜投资) = 6/44 ≈ 0.136;
    • P (可以投资) = 156/200 = 0.78;
    • P (不宜投资) = 44/200 = 0.22。
  2. 绘制决策树(核心节点):
    • 根节点:决策 1(求助咨询)、决策 2(不求助咨询);
    • 决策 1 分支:
      • 咨询 “可以投资”(0.78):后续决策 A(投资开发)、决策 B(存入银行);
        • 决策 A 收益:成功(0.987)→ 50000×12% - 500 = 6000 - 500 = 5500 元;失败(0.013)→ -50000 - 500 = -50500 元;期望收益 = 0.987×5500 + 0.013×(-50500) ≈ 5428.5 - 656.5 = 4772 元;
        • 决策 B 收益:50000×6% - 500 = 3000 - 500 = 2500 元;
        • 选择决策 A,期望收益 4772 元;
      • 咨询 “不宜投资”(0.22):后续决策 C(投资开发)、决策 D(存入银行);
        • 决策 C 期望收益 = 0.864×5500 + 0.136×(-50500) ≈ 4752 - 6868 = -2116 元;
        • 决策 D 收益 = 2500 元;
        • 选择决策 D,期望收益 2500 元;
      • 决策 1 总期望收益 = 0.78×4772 + 0.22×2500 ≈ 3722.16 + 550 = 4272.16 元;
    • 决策 2 分支:
      • 决策 E(投资开发)期望收益 = 0.96×50000×12% + 0.04×(-50000) = 5760 - 2000 = 3760 元;
      • 决策 F(存入银行)收益 = 50000×6% = 3000 元;
      • 选择决策 E,期望收益 3760 元。
  3. 结论:
    (1)决策 1(求助咨询)期望收益 4272.16 元>决策 2(不求助)3760 元,因此值得求助咨询;
    (2)若咨询结果为 “可以投资”,选择投资开发;若为 “不宜投资”,选择存入银行,可实现最大期望收益。

四、问答题(本大题共 5 小题,每题 9 分,共 45 分)

1. 线性规划问题的可行解、基解、基可行解、最优解的概念及关系

概念(5 分)

  • 可行解:满足所有约束条件(包括等式、不等式约束和非负约束)的决策变量取值,构成可行域。
  • 基解:在标准型中,选择 n-m 个变量(非基变量)设为 0,求解 m 个基变量的线性方程组得到的解(n 为变量数,m 为约束数),基解不一定满足非负约束。
  • 基可行解:满足非负约束的基解,对应可行域的顶点。
  • 最优解:使目标函数达到最优值(最大值或最小值)的可行解,可能是唯一解、多个解或无穷多解。

关系(4 分)

  1. 包含关系:基可行解⊂基解,基可行解⊂可行解,最优解⊂可行解;
  2. 顶点对应:基可行解与可行域顶点一一对应,线性规划最优解必在基可行解(顶点)中;
  3. 转化关系:基解若满足非负约束则成为基可行解,可行解若能通过 “非基变量设 0” 求解则成为基可行解,基可行解若使目标函数最优则成为最优解。

2. 分支定界法求解整数规划问题的主要思想及步骤

主要思想(3 分)

将整数规划问题分解为一系列子问题(分支),通过求解子问题的线性规划松弛问题,确定最优解的下界( minimization 问题)或上界( maximization 问题),并剪去不可能包含最优解的子问题(定界),逐步缩小搜索范围,最终找到整数最优解,核心是 “分支分解 + 定界剪枝”,避免枚举所有整数点。

主要步骤(6 分)

  1. 求解松弛问题:忽略整数约束,求解对应线性规划问题,若最优解为整数,则该解即为整数规划最优解;若最优解非整数,记其目标函数值为界(上界或下界)。
  2. 分支:选择一个非整数解的变量
  3. 求解子问题:分别求解两个子问题的线性规划松弛问题,记录各子问题的可行解及目标函数值。
  4. 定界与剪枝:
    • 若子问题无可行解,剪去该分支;
    • 若子问题最优解为整数,更新当前最优解及最优值,并剪去该分支(无需进一步分解);
    • 若子问题最优解非整数,且目标函数值劣于当前最优值(如 max 问题中小于当前上界),剪去该分支;否则保留分支,重复步骤 2-4。
  5. 终止:所有分支均被剪去,当前最优解即为整数规划的最优解。

3. 动态规划的最优性原理、建模步骤及注意事项

最优性原理(3 分)

“一个多阶段决策过程的最优策略具有这样的性质:无论初始状态和初始决策如何,对于由初始决策所形成的后续阶段的状态而言,其余的决策必构成最优策略”。即最优策略的子策略也是最优的,这是动态规划递推求解的理论基础。

建模求解一般步骤(4 分)

  1. 划分阶段:按时间或空间顺序,将问题分解为若干相互独立的阶段,编号为 1,2,...,n。
  2. 定义状态:确定各阶段的状态变量
  3. 定义决策与决策变量:确定各阶段的决策
  4. 建立状态转移方程:描述从阶段 k 到 k+1 的状态变化,即
  5. 定义阶段收益与目标函数:阶段收益
  6. 建立递推关系:根据最优性原理,建立
  7. 求解最优策略:计算各阶段最优收益后,回溯确定各阶段的最优决策,形成完整的最优策略。

注意事项(2 分)

  1. 状态需满足无后效性,否则需重新定义状态;
  2. 阶段划分需合理,避免过多或过少导致计算复杂;
  3. 递推方向(逆序或顺序)需与问题性质匹配,如资源分配问题常用逆序,生产调度问题常用顺序;
  4. 注意边界条件的设定(如最后阶段的最优收益为 0),避免递推错误。

4. 确定型决策、风险型决策和不确定型决策的概念

确定型决策(3 分)

指决策环境完全确定,每个决策方案对应的唯一结果可准确预测,决策者只需根据目标选择最优方案的决策类型。其核心特征是 “结果唯一、确定”,例如 “已知银行年利率 6%,将 50000 元存入银行,一年后利息收益确定为 3000 元”,常用方法有线性规划、枚举法等。

风险型决策(3 分)

指决策环境存在多种可能的自然状态,每种自然状态发生的概率可通过历史数据或统计方法估算,每个决策方案在不同自然状态下的结果已知,决策者需根据概率计算期望收益(或损失)选择最优方案的决策类型。其核心特征是 “状态多样、概率已知”,例如 “投资开发成功率 96%,失败率 4%,收益已知”,常用方法有决策树法、期望收益法等。

不确定型决策(3 分)

指决策环境存在多种自然状态,但每种自然状态发生的概率无法估算,每个决策方案在不同状态下的结果已知,决策者需根据主观风险偏好选择方案的决策类型。其核心特征是 “状态多样、概率未知”,例如 “新产品上市后市场需求分为畅销、一般、滞销,但概率无法确定”,常用方法有悲观准则、乐观准则、折中准则、最小遗憾值准则等。

5. 效用的概念及效用曲线的确定方法

效用的概念(3 分)

效用是决策者对风险和收益的主观价值判断,用于量化不同结果对决策者的满意程度,用效用值(0-1 之间)表示:效用值越大,决策者对该结果的满意度越高;效用值为 1 对应最满意结果,效用值为 0 对应最不满意结果。例如,同样 10000 元收益,风险厌恶者的效用值可能高于风险偏好者(因前者更看重稳定收益),效用理论是风险型决策的重要补充。

效用曲线的确定方法(6 分)

效用曲线是描述 “结果(收益或损失)与效用值” 对应关系的曲线,确定步骤如下:
  1. 确定基准结果:
    • 设最有利结果(如最大收益)的效用值
    • 设最不利结果(如最大损失)的效用值
  2. 选择中间结果:选取一个中间结果
  3. 调整概率 p:逐步调整 p,直到决策者认为 “确定获得
  4. 重复步骤 2-3:选取多个不同的中间结果,重复上述询问与计算,得到多个
  5. 绘制效用曲线:以结果 x 为横轴,效用值 U (x) 为纵轴,将上述点连接,得到决策者的效用曲线,常见类型有:
    • 风险厌恶型(曲线凸向横轴):决策者对收益的边际效用递减,偏好稳定收益;
    • 风险偏好型(曲线凹向横轴):决策者对收益的边际效用递增,偏好高风险高收益;
    • 风险中性型(直线):决策者的效用值与结果成线性关系,仅关注期望收益,不考虑风险。
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