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文档简介

2022年数学建模作业

作业要求

1.由于时间的缘由,同学们只需将题目做在word上,不需要做在ppt上。

2.具体的写出模型或方法、程序、程序运行的重要结果,并做结果分析。

3.你做的答案将与全体同学共享。结业考试也是以你的答案为参考。假如由于

你的不仔细导致题目做错。从而误导了大家,你将负全部责任。切记要仔细做题。

假如你不会,那肯定要虚心向学霸们请教。

第一部分优化与掌握

2022-01灵敏度分析

某公司方案生产I、n两种产品,每天生产条件如表,问:

(1)该公司应如何支配生产方案才能使总利润最多?

(2)若产品I的利润降至1.5百元/单位,而产品II的利润增至2百元/单位,

最优生产方案有何变化?

(3)若产品I的利润不变,则产品II的利润在什么范围内变化时,该公司的

最优生产方案将不发生变化?

(4)设施A和设施C每天力量不变,而设施B力量增加到32,问最优生产方

案如何变化?

每天可用

III

力量

设施A(h)0515

设施B(h)6224

设施C(h)115

利润(百元)21

2022-02投资问题

某银行经理方案用一笔资金进行有价证券的投资,可供购进的证券以及其信

用等级、到期年限、收益如下表所示。依据规定,市政证券的收益可以免税,其

它证券的收益需按50%的税率纳税。此外还有以下限制:①政府及代办机构的证

券总共至少要购进400万元;②所购证券的平均信用等级不超过1.49,信用等级

数字越小,信用程度越高;③所购证券的平均到期年限不超过3年;④不允许重

复投资。

(1)若该经理有1000万元资金,应如何投资?

(2)假如能够以2.75%的利率借到不超过100万元资金,该经理应如何操作?

(3)在1000万元资金状况下,若证券A的税前收益增加为4.5%,投资应否

转变?若证券C的税前收益削减为4.8%,投资应否转变?

表证券信息

证券种类信用等级到期年限到期税前收益(%)

A市政244.3

B代办机构255.4

C政府I45.0

D政府134.4

E市政524.5

2022-03保姆聘用

一家保姆服务公司特地向顾主供应保姆服务。依据统计,下年的需求是:春

季6000工(1人做1天为1个工),夏季7500工,秋季5500工,冬季9000工。

公司新聘请的保姆必需经过5天的培训才能上岗。每个保姆每季度工作(新保姆

包括培训)65天。保姆从该公司而不是从雇主那里得到酬劳,每人每月工资800

元。春季开头时公司拥有120名保姆,在每个季度结束时,将有15%的保姆自动

离职。

(1)假如公司不允许解雇保姆,请你为公司制定下一年的聘请方案;哪些季

度的增加不影响聘请方案?可以增加多少?

(2)假如公司允许解雇保姆,请你为公司制定下一年的聘请方案。

2022-04工序工作站支配

一条装配线由一系列工作站组成,被装配或制造的产品在装配线上流淌的过

程中,每站都要完成一道或几道工序,假定一共有六道工序,这些工序按先后次

序在各工作站上完成,关于这些工序有如下的数据:

工序所需时间(分)前驱工序

13无

25无

322

461,3

582

634

此外工艺流程特殊要求,在任一给定的工作站上,不管完成哪些工序,可用

的总时间不能超过10分钟,如何将这些工序安排给各工作站,以使所需的工作

站数为最少?

2022-05生产支配

某工厂向用户供应发动机,按合同规定,其交货数量和日期是:第一季度

末交40台,其次季末交60台,第三季末交80台。工厂的最大生产力量为每季

100台,每季的生产费用是/(%)=50》+0.2/(元),其中x为该季生产发动机的

台数,若工厂生产多余的发动机可移到下季向用户交货,这样,工厂就需支付存

贮费,每台发动机每季的存贮费为4元。问该厂每季应生产多少台发动机,才能

既满足交货合同,又使工厂所花费的费用最少(假定第一季度开头时发动机无存

货)?

2022-06目标规划

某计算机公司生产三种型号的笔记本电脑A,B,Co这三种笔记本电脑需

要在简单的装配线上生产,生产1台A,B,C型号的笔记本电脑分别需要5,8,

12(h)公司装配线正常的生产时间是每月1700ho公司营业部门估量A,B,C三

种笔记本电脑的利润分别是每台1000,1440,2520(元),而公司猜测这个月生

产的笔记本电脑能够全部售出,公司经理考虑以下目标:

第一目标:充分采用正常的生产力量,避开开工不足;

其次目标:优先满足老客户的需求,A,B,C三种型号的电脑50,50,80(台)

同时依据三种电脑的纯利润安排不同的权因子;

第三目标:限制装配线的加班时间,不允许超过200h

第四目标:满足各种型号电脑的销售目标,A,B,C型号分别为100,120,100

(台),再依据三种电脑的纯利润安排不同的权因子;

第五目标:装配线的加班时间尽可能少。

请列出相应的目标规划模型。并求解。

其次部分综合评价与决策

2022-07模糊综合评判

“晋升”的曾学模型,以高校教师晋升教授为例:因素集U={政治表现及工作

态度,教学水平,科研水平,外语水平};评判集:v={好,较好,一般,较差,

差};依据调研得到:以教学为主的老师,四个指标的权重Al=(0.2,0.5,0.1,0.2)

以科研为主的老师,四个指标的权重A2=(0.2,0.1,0.5,0.2)

请评价此老师是否能晋升为教授?假如能晋升,请指明是教学型教授还是科研型

教授。(推断为“好”就可评上)

评“

因集好较好一般较差差

政治表现及工作态度42100

教学水平61000

科研水平00511

外语水平22111

2022-08主成分综合评价

某市为全面分析机械类各企业的经济效益,选择了8个不同的利润指标,14

个企业关于这8个指标的统计数据如下表,试进行主成分分析并将14个企业的

经济效益进行排序。

企净产值固定资产总产值销售收入产品成本物耗利人均利流淌资金

业利润率利润率利润率利润率利润率润率润率利润率

140.424.77.26.18.38.72.44220.0

225.012.711.211.012.920.23.5429.1

313.23.33.94.34.45.50.5783.6

422.36.75.63.76.07.40.1767.3

534.311.87.17.18.08.91.72627.5

635.612.516.416.722.829.33.01726.6

722.07.89.910.212.617.60.84710.6

848.413.410.99.910.913.91.77217.8

940.619.119.819.029.739.62.44935.8

1024.88.09.88.911.916.20.78913.7

1112.59.74.24.24.66.50.8743.9

121.80.60.70.70.81.10.0561.0

1332.313.99.48.39.813.32.12617.1

1438.59.111.39.512.216.41.32711.6

2022-09层次分析法

你已经去过几家主要的摩托车商店,基本确定将从三种车型中选购一种,你

选择的标准主要有:价格、耗油量大小、舒适程度和外观美观状况。经反复思索

比较,构造了它们之间的成对比较推断矩阵。

1378

1/3155

1/71/513

1/81/51/31

三种车型(记为a,b,c)关于价格、耗油量、舒适程度和外表美观状况的成

对比较推断矩阵为

(价格)(耗油最)

abcabc

a-123-a1/51/2'

b1/212b517

c1/31/21c1/71

(舒适程度)(外表)

abcabc

a-135a-11/53'

b1/314b517

c1/51/41c1/31/71

(1)依据上述矩阵可以看出四项标准在你心目中的比重是不同的,请按由

重到轻挨次将它们排出。

(2)哪辆车最廉价、哪辆车最省油、哪辆车最舒适、哪辆车最美丽?

(3)用层次分析法确定你对这三种车型的喜爱程度(用百分比表示)。

2022-10协方差分析

艾滋病是当前人类社会最严峻的瘟疫之一,从1981年发觉以来的20多年间,

它已经吞噬了近3000万人的生命。

艾滋病的医学全名为“获得性免疫缺损综合症”,英文简称AIDS,它是由艾

滋病毒(医学全名为“人体免疫缺损病毒”,英文简称HIV)引起的。这种病毒

破坏人的免疫系统,使人体丢失反抗各种疾病的力量,从而严峻危害人的生命。

人类免疫系统的CD4细胞在抵挡HIV的入侵中起着重要作用,当CD4被HIV感染

而裂解时,其数量会急剧削减,HIV将快速增加,导致AIDS发作。

艾滋病治疗的目的,是尽量削减人体内HIV的数量,同时产生更多的CD4,

至少要有效地降低CD4削减的速度,以提高人体免疫力量。

迄今为止人类还没有找到能根治AIDS的疗法,目前的一些AIDS疗法不仅对

人体有副作用,而且成本也很高。很多我国和医疗组织都在乐观试验、查找更好

的AIDS疗法。

现在得到了美国艾滋病医疗试验机构ACTG公布的两组数据。ACTG320(见

附件1)是同时服用zidovudine(齐多夫定),lamivudine(拉美夫定)和indinavir

(荀地那韦)3种药物的300多名病人每隔几周测试的CD4和HIV的浓度(每毫

升血液里的数量)。193A(见附件2)是将1300多名病人随机地分为4组,每组

按下述4种疗法中的一种服药,大约每隔8周测试的CD4浓度(这组数据缺HIV

浓度,它的测试成本很高)。4种疗法的日用药分别为:600mgzidovudine或400mg

didanosine(去羟基甘),这两种药按月轮换使用;600mgzidovudine加2.25

mgzalcitabine(扎西他滨);600mgzidovudine加400mgdidanosine;600

mgzidovudine加400mgdidanosine,再加400mgnevirapine(奈韦拉平)。

采用附件1的数据,评价4种疗法的优劣(仅以CD4为标准)

第三部分分类与判别

2022-11模糊聚类

已知我们我国31个省农业生产条件的5大指标数据。

五大指标的数据

省份省份

XX“X4%Xx2“X4不

北京0.612.493.811.371.16湖北0.970.560.691.221.57

天津0.692.734,381.061.16湖南1.050.800.330.851.25

河去0.882.331.411.140.94广东0.821.052.611.241.99

山西0.951.331.100.820.49广西1.100.700.300.930.81

内蒙古1.210.650.680.470.18海南1.140.660.140.791.15

辽宁0.981.082.191.211.17重庆1.010.490.420.750.60

林1.180.700.801.080.52四川1.030.530.450.820.76

黑龙江1.190.540.630.520.36贵州1.180.380.170.560.24

上海0.500.875.941.402.96云南1.230.730.340.630.43

江苏0.791.102.231.591.40西臧1.301.380.070.450.34

浙江0.731.572.270.902.03陕西1.080.680.811.060.27

安徽1.041.030.351.130.99甘肃1.070.810.670.640.33

福建0.920.921.161.622.29青海1.181.350.270.480.38

江西0.980.460.470.751.10宁夏1.131.170.871.080.18

山东0.971.731.041.412.09新疆1.280.771.480.880.45

河南1.091.350.611.200.90

(1)作聚类图。并告知分5类时,每一类包含的省份名称(列表显示)。

(2)若分为3类,问相像水平(就是阈值)不能低于多少?

2022-12聚类分析

DNA是由A,T,C,G这4种碱基按肯定挨次排成的序列,长短不一,其

中碱基含量的百分比不同通常能揭示该序列的一些规律,试依据下表所给出的

20条DNA序列的碱基含量百分比对其20条DNA序列进行分类。

(注,计算式下面的数据需要转置)

1234567891011121314151617181920

A3330304726393931232039362833324039322422

T151773212142121171555555755715129556262

C19182412261411182330531190927131619

G4446502047444041484511161413710151087

2022-13模糊模式识别

生物学家发觉DNA序列是由四种碱基A,T,C,G按肯定挨次排列而成,

其中既没有“断句”,也没有标点符号,同时也发觉DNA序列的某些片段具有肯

定的规律性和结构。例如,在全序列中有一些是用于编码蛋白质的序列片段,即

由这四个字符组成的64种不同的3字符串,其中大多数用于编码构成蛋白质的

20种氨基酸。而在不用于编码蛋白质的序列片段中,A和T的含量特殊多些。

由此人工制造两类序列(A类编号为1〜10;B类编号为11〜20),现在问题是如

何找出比较满足的方法来识别未知序列(编号为21〜40),并判别他们各属于哪

一类。数据见下面。

Art-model-data

l.aggcacggaaaaacgggaataacggaggaggacttggcacggcattacacggaggacgaggtaaaggaggcttgt

ctacggccggaagtgaagggggatatgaccgcttgg

2.cggaggacaaacgggatggcggtattggaggtggcggactgttcggggaattattcggtttaaacgggacaaggaag

gcggctggaacaaccggacggtggcagcaaagga

3.gggacggatacggattctggccacggacggaaaggaggacacggcggacatacacggcggcaacggacggaacg

gaggaaggagggcggcaatcggtacggaggcggcgga

4.atggataacggaaacaaaccagacaaacttcggtagaaatacagaagcttagatgcatatgttttttaaataaaatttgtatt

attatggtatcataaaaaaaggttgcga

5.cggctggcggacaacggactggcggattccaaaaacggaggaggcggacggaggctacaccaccgtttcggcgga

aaggcggagggctggcaggaggctcattacggggag

6.atggaaaattttcggaaaggcggcaggcaggaggcaaaggcggaaaggaaggaaacggcggatatttcggaagtgg

atattaggagggcggaataaaggaacggcggcaca

7.atgggattattgaatggcggaggaagatccggaataaaatatggcggaaagaacttgttttcggaaatggaaaaaggac

taggaatcggcggcaggaaggatatggaggcg

8.atggccgatcggcttaggctggaaggaacaaataggcggaattaaggaaggcgttctcgcttttcgacaaggaggcgg

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9.atggcggaaaaaggaaatgtttggcatcggcgggctccggcaactggaggttcggccatggaggcgaaaatcgtggg

cggcggcagcgctggccggagtttgaggagcgcg

lO.tggccgcggaggggcccgtcgggcgcggatttctacaagggcttcctgttaaggaggtggcatccaggcgtcgcac

gctcggcgcggcaggaggcacgcgggaaaaaacg

1l.gttagatttaacgttttttatggaatttatggaattataaatttaaaaatttatattttttaggtaagtaatccaacgtttttattactt

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12.gtttaattactttatcatttaatttaggttttaattttaaatttaatttaggtaagatgaatttggttttttttaaggtagttatttaatta

tcgttaaggaaagttaaa

13.gtattacaggcagaccttatttaggttattattattatttggattttttttttttttttttttaagttaaccgaattattttctttaaagac

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14.gttagtcttttttagattaaattattagattatgcagtttttttacataagaaaatttttttttcggagttcatattctaatctgtcttta

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17.gtatgtctatttcacggaagaatgcaccactatatgatttgaaattatctatggctaaaaaccctcagtaaaatcaatcccta

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18.gttaattatttattccttacgggcaattaattatttattacggttttatttacaattttttttttttgtcctatagagaaattacttacaa

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19,gttacattatttattattatccgttatcgataattttttacctcttttttcgctgagtttttattcttactttttttcttctttatataggatc

tcatttaatatcttaa

2O.gtatttaactctctttactttttttttcactctctacattttcatcttctaaaactgtttgatttaaacttttgtttctttaaggatttttttt

acttatcctctgttat

21.tttagctcagtccagctagctagtttacaatttcgacaccagtttcgcaccatcttaaatttcgatccgtaccgtaatttagct

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22.tttagtacagtagctcagtccaagaacgatgtttaccgtaacgtacgtaccgtacgctaccgttaccggattccggaaag

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25.gaccaaaggtgggctttagggacccgatgctttagtcgcagctggaccagttccccagggtattaggcaaaagctgac

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26.gatttactttagcatttttagctgacgttagcaagcattagctttagccaatttcgcatttgccagtttcgcagctcagttttaa

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27.ggattcggatttacccggggattggcggaacgggacctttaggtcgggacccattaggagtaaatgccaaaggacgc

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33.cagttagctgaatcgtttagccatttgacgtaaacatgattttacgtacgtaaattttagccctgacgtttagctaggaattta

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34.cggttagggcaaaggttggatttcgacccagggggaaagcccgggacccgaacccagggctttagcgtaggctgac

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37.gggatgctgacgctggttagctttaggcttagcgtagctttagggccccagtctgcaggaaatgcccaaaggaggccc

accgggtagatgccasagtgcaccgt

38.aacttttagggcatttccagttttacgggttattttcccagttaaactttgcaccattttacgtgttacgatttacgtataatttga

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39.ttagggccaagtcccgaggcaaggaattctgatccaagtccaatcacgtacagtccaagtcaccgtttgcagctaccgt

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agcttaccctggatttaacggccagttt

2022-14判别分析

观测3名健康人和4名心肌梗塞病人心电图的3项指标X],X2,X3所得观测

值如下表,试判别心电图3项指标为(400.72,49.46,2.25)的人属于两类中的

哪一类,并指出哪个指标在判别分析中占有最重要的地位。

类病人编号XIX2X3

1436.7049.592.32

健康人2290.6730.022.46

3352.5336.262.36

1510.4767.641.73

2510.4162.711.58

心肌梗塞病人

3470.3054.4.1.68

4364.1246.262.09

第四部分关联分析

2022-15相关系数

本题选取了1990-2006年影响我们我国就业的13个指标的时间序列数据,

见表1以及表1(续)。

城镇就业人数与各影响因素数据一览表

城镇就城镇总投教育投出口贸城镇可支通货膨

年GDP总量

业人数资入易额配收入胀率

万人亿元亿元亿元亿元元%

19901704118547.96767.2102.521510.21510.23.1

19911746520250.48542.5119.391700.61700.63.4

19921786123134.210317.8151.342026.62026.66.4

19931826226364.712093.1204.452577.42577.414.7

19941865329813.413868.4261.533496.23496.224.1

19951904033070.515643.7352.694283428317.1

19961992236380.417567.2430.294838.94838.98.3

19972078139762.719194.2529.215160.35160.32.8

19982161642877.422491.4615.565425.15425.1-0.8

5854.0

19992241246144.623732.0711.655854.02-1.4

2

20002315150035.226221.8823.37628062800.4

200123940107449.730001.2951.366859.66859.60.7

200224780117208.335488.81164.567702.87702.8-0.8

200325639128958.945811.71671.148472.28472.21.2

200426476141964.559028.22024.829421.69421.63.9

2209.19

200527331156775.375095.110493104931.8

9

2270.2311759.

200628310204556.193368.711759.51.5

75

2375.5513785.

20072935026651.01117464.513785.84.8

78

其中,指标GDP总量、城镇总投资、教育投入(以教育投入资金表示)、出口

贸易额、城镇居民人均可支配收入、通货膨胀率、消费指数、市场化程度(以人

均年社会消费品零售额表示)、城镇化水平(以全国从事其次三产业人口占全国

人口比重表示)、全国人口总数和居民储蓄总额的数据来源于1991-2007年的《中

国统计年鉴》,而指标利率和汇率来源于《世界经济年鉴2022-2022》。城镇就业

人数与各影响因素的数据如表1所示。

表(续)城镇就业人数与各影响因素数据一览表

年消费指数市场化程度城镇化水平人口总数汇率利率居民储蓄总额

份1990为100元/人%万人万人%亿元

1990103.1699.7522.01114333478.321.85911.2

1991103.4812.9622.79115823478.321.89241.6

1992106.4938.2923.43117171478.323.1511759.4

1993114.71051.524.58118517478.323.1515203.5

1994124.11357.125.72119850478.323.1521518.8

1995117.11702.426.86121121835.11.9829662.3

1996108.32024.227.89122389831.421.7138520.8

1997102.82208.228.29123626828.981.4446279.8

199899.22336.728.42124761827.911.4453407.5

199998.62475.228.32125786827.830.9959621.8

2000100.42694.728.44126743827.840.9964332.4

2001100.72945.728.61127627827.70.9973762.4

200299.23184.928.72128453827.70.7286910.6

2003101.17355829.32129227827.70.72103617.3

2004103.9416330.72129988827.680.72119555.4

2005101.8515331.96130756819.170.72141051

2006101.45582833.35131448797.180.72161587.3

2007|104.8|6769|34.47|132129|760.4|0.72|172534.2

资料来源:利率和汇率来源于《世界经济年鉴2022-2022》,其它指标来源于199L2022年

的《中国统计年鉴》。

请指出哪些因素与城镇就业人数有较强的相关性?用简洁相关系数和斯皮

尔曼等级相关系数两种方法进行计算,给出计算结果。

计算GDP总量、城镇总投资、教育投入、出口贸易额、城镇可支配收入之间

的偏相关系数(只关注这几个变量,其他变量不容考虑)。

2022-16通径分析

连续运用作业题2022T5的数据。请将城镇失业人数对GDP总量、城镇总

投资、教育投入、出口贸易额、城镇可支配收入、通货膨胀率进行通径分析。

2022-17因子分析

有10例患者的4项肝功能指标的观测数据如下表,试作这4项指标的因子

分析并对病人进行病情分析。

患者转氨酶量肝大指数硫酸锌浊度胎甲球

1402.0520

2101.5530

31203.01350

42504.5180

51203.5950

6101.51250

7401.01940

82704.01360

91703.0960

101302.03050

2022-18典型相关分析

棉花红铃虫第一代发蛾高峰日yl(元月1日到发蛾高峰日的天数)、第一代

累计百株卵量y2、发蛾高峰日百株卵量y3及2月下旬到3月中旬的平均气温xl、

1月下旬到3月上旬的日照小时累计数的常用对数x2的10组观测数据如下表,

试作气象指标与虫情指标间的典型相关分析。

样本点X1X2y1y2y3

19.22.0118646.314.3

29.12.216930.714.0

38.62.3171144.669.3

410.22.217169.222.7

55.62.118116.07.3

66.12.21742.71.3

78.22.117226.37.9

88.81.9186247.185.2

99.72.117653.625.3

1010.32.216162.729.3

2022-19灰色关联分析

下表给出了城镇失业人数与GDP总量、城镇总投资、教育投入、出口贸易额、

城镇可支配收入、通货膨胀率的数据,请将城镇失业人数对GDP总量、城镇总投

资、教育投入、出口贸易额、城镇可支配收入、通货膨胀率进行灰色关联分析。

城镇就业人数与各影响因素数据一览表

城镇就城镇总投教育投出口贸城镇可支通货膨

年GDP总量

业人数资入易额配收入胀率

万人亿元亿元亿元亿元元%

19901704118547.96767.2102.521510.21510.23.1

19911746520250.48542.5119.391700.61700.63.4

19921786123134.210317.8151.342026.62026.66.4

19931826226364.712093.1204.452577.42577.414.7

19941865329813.413868.4261.533496.23496.224.1

19951904033070.515643.7352.694283428317.1

19961992236380.417567.2430.294838.94838.98.3

19972078139762.719194.2529.215160.35160.32.8

19982161642877.422491.4615.565425.15425.1-0.8

19992241246144.623732.0711.655854.05854.02-1.4

20002315150035.226221.8823.37628062800.4

200123940107449.730001.2951.366859.66859.60.7

200224780117208.335488.81164.567702.87702.8-0.8

200325639128958.945811.71671.148472.28472.21.2

200426476141964.559028.22024.829421.69421.63.9

200527331156775.375095.12209.1910493104931.8

200628310204556.193368.72270.231175911759.51.5

20072935026651.01117464.52375.551378513785.84.8

第五部分猜测预报

2022-20一元回归猜测

以下是1994-2022年中国居民人均收入数据,请你选择至少3个模型对其进

行拟合,并猜测2022年的居民人均收入。并比较你猜测结果的优劣性。

204.043240.378216.931282.998338.448370.311392.584

420.085448.376490.339545.960603.263681.981777.196

900.0131114.5511410.2921574.2901847.645

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