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文檔簡介
1、<p> 數(shù)學建模課程設(shè)計報告書</p><p><b> 生產(chǎn)方案安排</b></p><p><b> 摘要</b></p><p> 隨著企業(yè)的不斷發(fā)展,企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)計劃有各種不同的情況,企業(yè)根據(jù)本企業(yè)內(nèi)部的資源與市場情況的調(diào)察,根據(jù)市場需要,資源的條件限制,不斷調(diào)整生產(chǎn)需要,使得生產(chǎn)獲得最大總售
2、價與利潤,使得企業(yè)得以生存發(fā)展。工廠生產(chǎn)的根本目的就是獲取最大的利益,合理的安排生產(chǎn)方案才可以獲取最大利潤的前提。本文通過各個問題給出的決策變量,逐一對各個問題進行目標函數(shù)的求解,并且對問題進行了合理性的假設(shè),根據(jù)已知約束條件,目標函數(shù),建立模型。模型的建立與求解基本用到了數(shù)學規(guī)劃模型的方法。問題一到問題五的模型建立都用到了同一種方法,只是改變了它們的約束條件,而問題六用到了兩種模型進行求解,分別是LP子模型與0-1變量的整數(shù)規(guī)劃模型。
3、建立各個問題的模型,再運用LINGO軟件進行求解,所解出來的結(jié)果是全局最優(yōu)解。運用線性規(guī)劃模型求解,再用LINGO軟件進行求解,顯得方便快捷,從而很快的算出獲得利潤的最大值。為安排生產(chǎn)方案提供了很好的基礎(chǔ)條件。節(jié)省資金與人力,不耽誤生產(chǎn)所預(yù)定的時間。</p><p> 關(guān)鍵詞:數(shù)學規(guī)劃,整數(shù)規(guī)劃,最優(yōu)解,決策變量,目標函數(shù),利潤最大,LINGO軟件</p><p><b>
4、一、問題重述</b></p><p> 隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,現(xiàn)代各種各樣的企業(yè)都自己建立工廠生產(chǎn)本企業(yè)的特色產(chǎn)品。</p><p> 某工廠生產(chǎn)A,B,C,D,E五種產(chǎn)品,每種產(chǎn)品需要單位消耗甲,乙,丙三種原料和各產(chǎn)品的單價如下表所示,其中甲原料限額600公斤,乙原料限額500公斤,丙原料限額300公斤,已知某廠生產(chǎn)有關(guān)參數(shù)如下表格:</p><p>
5、; (1)求最優(yōu)生產(chǎn)方案;</p><p> (2)根據(jù)市場情況,計劃A至少生產(chǎn)500件,求相應(yīng)生產(chǎn)方案;</p><p> ?。?)因E滯銷,計劃停產(chǎn),求相應(yīng)生產(chǎn)方案;</p><p> (4)根據(jù)市場情況,限定C不超過1640件,求相應(yīng)生產(chǎn)方案;</p><p> ?。?)若限定原料甲需剩余至少50公斤,求相應(yīng)生產(chǎn)方案;</p
6、><p> ?。?)若生產(chǎn)A則至少生產(chǎn)800件,若生產(chǎn)B則至少生產(chǎn)200件,求相應(yīng)生產(chǎn)方案。(注意:第(6)至少兩種模型與解法)</p><p> 由生產(chǎn)方案生產(chǎn)有關(guān)參數(shù)及表格中數(shù)據(jù)和問題可以知,。本題要解決的問題在各個問題的原料的約束條件下,如何安排產(chǎn)品A、B、C、D、E的生產(chǎn),即要求安排最優(yōu)的生產(chǎn)方案,使該廠的總售價最大。</p><p><b> 問
7、題分析</b></p><p> 生產(chǎn)方案安排,這個優(yōu)化問題的目標是使總售價最大,要做的決策是生產(chǎn)計劃安排,即A、B、C、D、E產(chǎn)品如何安排生產(chǎn)使得總售價最大,產(chǎn)品生產(chǎn)受到原料的限制,原料的加工能力。按題目所給,將決策變量,目標函數(shù)和約束條件用數(shù)學符號來表示。生產(chǎn)一件產(chǎn)品A,單位消耗甲、乙、丙原料分別為0.1、0.2、0公斤;生產(chǎn)一件產(chǎn)品B,單位消耗甲、乙、丙原料分別為0、0.2、0.3公斤; 生產(chǎn)
8、一件產(chǎn)品C,單位消耗甲、乙、丙原料分別為0.2、0.1、0公斤;生產(chǎn)一件產(chǎn)品D,單位消耗甲、乙、丙原料分別為0.3、0、0.2公斤; 生產(chǎn)一件產(chǎn)品E,單位消耗甲、乙、丙原料分別為0.1、0.3、0.1公斤.而原料甲的可以用來生產(chǎn)的量最多有600公斤,乙原料最多有500公斤可以用來生產(chǎn),丙原料最多有300公斤用來生產(chǎn)。并且一件產(chǎn)品A、B、C、D、E的賣出的單價分別4元、3元、6元、5元、8元</p><p> 這
9、個優(yōu)化問題的目標是使工廠銷售收入達到最大,我們做的決策是生產(chǎn)方案安排,即生產(chǎn)產(chǎn)品A、B、C、D、E分別用多少原料甲, 生產(chǎn)產(chǎn)品A、B、C、D、E分別用多少原料乙,生產(chǎn)產(chǎn)品A、B、C、D、E分別用多原料丙,決策受到的限制有,各種原料的供應(yīng)額,產(chǎn)品的價格,這是一個線性規(guī)劃問題。</p><p><b> 三、模型假設(shè)</b></p><p> 假設(shè)將該模型理想化,忽略
10、生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的問題,不考慮原料剩余問題,只考慮最大總售價問題。假設(shè)在生產(chǎn)設(shè)備正常工作,工廠正常生產(chǎn)條件下所建立的數(shù)學模型。根據(jù)問題的的條件限制</p><p><b> 2、符號設(shè)定:</b></p><p> 設(shè)W為最大總售價,生產(chǎn)五種產(chǎn)品A、B、C、D、E的數(shù)量分別件,且所取的件數(shù)都是整數(shù),因此 均為整數(shù)。</p><p>&l
11、t;b> 四、模型建立</b></p><p> 根據(jù)題目所給的六個問題,及所給的條件,分別建立如下6個模型</p><p><b> 模型1</b></p><p> 由問題假設(shè)知道,生產(chǎn)產(chǎn)品A、B、C、D、E數(shù)量分別為件。 </p><p> 約束條件:生產(chǎn)件產(chǎn)品A,產(chǎn)品A所消耗甲原料是公
12、斤,消耗乙原料是公斤;生產(chǎn)件產(chǎn)品B,產(chǎn)品B所消耗乙原料是公斤,消耗丙原料是公斤;生產(chǎn)件產(chǎn)品C,產(chǎn)品C所消耗甲原料是公斤,消耗乙原料是公斤;生產(chǎn)件產(chǎn)品D,產(chǎn)品D所消耗甲原料是公斤,消耗丙原料是公斤;生產(chǎn)件產(chǎn)品E,產(chǎn)品E所消耗甲原料是公斤,消耗乙原料是公斤,消耗丙原料是公斤。用甲、乙、丙原料來生產(chǎn)產(chǎn)品A、B、C、D、E的原料最多分別600公斤,500公斤,300公斤。</p><p> 生產(chǎn)件A產(chǎn)品,賣出的單價4元
13、每件,則A產(chǎn)品總價為,生產(chǎn)件B產(chǎn)品,單價3元每件,則產(chǎn)品B的總價為;生產(chǎn)件C產(chǎn)品,單價6元每件,則C產(chǎn)品總價為;生產(chǎn)件D產(chǎn)品,單價5元每件,則D產(chǎn)品總價為;生產(chǎn)件E產(chǎn)品,單價8元,則E產(chǎn)品總價為。則最大的總售價就是把五個產(chǎn)品的總價相加起來。</p><p> 目標函數(shù):A產(chǎn)品總售價為,產(chǎn)品B的總售價為,C產(chǎn)品總售價為,D產(chǎn)品總售價為,E產(chǎn)品總售價為則容易得出五個產(chǎn)品的總售價是元。由此得出基本模型:</p&
14、gt;<p><b> s.t </b></p><p><b> 模型2</b></p><p> 約束條件:根據(jù)市場情況,產(chǎn)品A至少要生產(chǎn)500件,件。就是在模型1的基礎(chǔ)上,增加條件,其他條件不變。</p><p> 目標函數(shù):A產(chǎn)品總售價為,產(chǎn)品B的總售價為,C產(chǎn)品總售價為,D產(chǎn)品總售價為,E
15、產(chǎn)品總售價為則容易得出五個產(chǎn)品的總售價是元。由此得出基本模型:</p><p><b> s.t </b></p><p><b> 模型3</b></p><p> 約束條件:因為E產(chǎn)品滯銷,計劃停產(chǎn)了,因此不生產(chǎn)E產(chǎn)品,E產(chǎn)品也不消耗原料,于是E產(chǎn)品的總銷售額為0。目標函數(shù):</p><p&
16、gt;<b> s.t </b></p><p><b> 模型4</b></p><p> 由于產(chǎn)品C的生產(chǎn)數(shù)量不得超過1640件,因此在模型1的基礎(chǔ)上增加約束條件.目標函數(shù)仍為。</p><p><b> 模型5</b></p><p> 我們從題目上知道第5
17、問的約束條件是限定原料甲需要用來生產(chǎn)五種產(chǎn)品后需剩余至少50公斤,則生產(chǎn)五種產(chǎn)品總共需要的甲原料最多為550公斤。即。則模型如下:</p><p><b> 目標函數(shù) </b></p><p><b> 約束條件 </b></p><p><b> 模型6</b></p><
18、p> 若生產(chǎn)A產(chǎn)品,則A產(chǎn)品至少生產(chǎn)800件,即件;若生產(chǎn)B產(chǎn)品,則B產(chǎn)品最少生產(chǎn)200件,即件。假設(shè)當時工廠同時生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品或者生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品中的一種,或者都不生產(chǎn)產(chǎn)品A、B的情況,即。但產(chǎn)品C,D,E同時生產(chǎn)。即。</p><p> ?。?-0) </p><p> 解法一 用線性規(guī)劃模型中的LP模型來求解,分解成多個LP子模型</p><p
19、> 即在(6-0)的基礎(chǔ)上把式(*)中的約束條件改為,并分解為如下三種情況:</p><p> ?。?-1) </p><p><b> ?。?-2)</b></p><p><b> ?。?-3)</b></p><p><b> (1-4)</b><
20、/p><p><b> 并且 </b></p><p> 建立的模型,式子(6-0)與(1-1)構(gòu)成第一種情況,即若A產(chǎn)品至少生產(chǎn)800件,B產(chǎn)品不生產(chǎn)的情況;式子(6-0)與(1-2)構(gòu)成第二種情況,即若A產(chǎn)品不生產(chǎn)的,B產(chǎn)品至少生產(chǎn)200件的情況;式子(6-0)與(1-3)構(gòu)成第三種情況,即A,B產(chǎn)品都不生產(chǎn)的情況;④產(chǎn)品A,B同時生產(chǎn)的情況。上述四種情況中,C
21、,D,E產(chǎn)品可能生產(chǎn)也可能不生產(chǎn)的。</p><p> 解法二 引入0~1變量,化為整數(shù)規(guī)劃</p><p> 設(shè)只取0,1。式子(6-0)的基礎(chǔ)上把(*)式中的約束條件表示 (2-1) </p><p> 其中M為相當大的整數(shù)。式子(6-0)與(2-1)構(gòu)成該解法的模型。</p><p><b> 五、模型求解
22、</b></p><p> 模型1求解 用軟件LINGO求解,把目標函數(shù)與及約束條件輸入LINGO,如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x
23、4+0.1*x5<=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5);</p><
24、p><b> end</b></p><p> 用LINGO運行出結(jié)果:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 22000.00</p><p> Ext
25、ended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations: 4</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1
26、 0.000000 -4.000000</p><p> X2 0.000000 -3.000000</p><p> X3 2600.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.000000&
27、lt;/p><p> X5 800.0000 -8.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 22000.00 1.000000</p><p> J 0.0000
28、00 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 220.0000 0.000000</p><p> 由上述程序的運行出的結(jié)果是模型的全局最優(yōu)解(Global optimal solution),最優(yōu)值為2200
29、0,最大總售價為22000元,迭代次數(shù)為4次。這個線性規(guī)劃的最優(yōu)解為時,即生產(chǎn)C產(chǎn)品2600件,E產(chǎn)品生產(chǎn)800件。而變量對應(yīng)的“Reduced Cost”的含意是當從0開始每增加一個單位,最優(yōu)的目標的函數(shù)增加4,其他依次類推。而 “Slack or Surplus”列對應(yīng)的意思是這三種原料J(甲),Y(乙),B(丙)在最優(yōu)解下是否有剩余,從中知道丙原料有220公斤剩余?!癉ual Price”是影子價格。</p><
30、;p><b> 模型2的求解</b></p><p> 當把模型2的式子輸入LINGO時可以運行出如下結(jié)果:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 21000.00</p&g
31、t;<p> Extended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations: 3</p><p> Variable Value Reduced Cost</p&
32、gt;<p> X1 500.0000 -4.000000</p><p> X2 0.000000 -3.000000</p><p> X3 2500.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000
33、 -5.000000</p><p> X5 500.0000 -8.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 21000.00 1.000000</p><p>
34、; J 0.000000 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 250.0000 0.000000</p><p> 5 0.000000 0.000000
35、</p><p> 由得出的結(jié)果是模型的全局最優(yōu)解,最優(yōu)值為21000,最大總售價為21000元,迭代次數(shù)為3次。這個線性規(guī)劃的最優(yōu)解為時,即生產(chǎn)A產(chǎn)品生產(chǎn)500件,C產(chǎn)品需要生產(chǎn)2500件,E產(chǎn)品需要生產(chǎn)500件。而 “Slack or Surplus”列對應(yīng)的意思是這三種原料J(甲),Y(乙),B(丙)在最優(yōu)解下是否有剩余,數(shù)據(jù)中知道原料丙有250公斤剩余.</p><p><
36、b> 模型3的求解</b></p><p> 同樣把模型3的目標函數(shù)以及約束條件輸入軟件中得到:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 21000.00</p><p&g
37、t; Extended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations: 2</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p&
38、gt; X1 0.000000 -4.000000</p><p> X2 1000.000 -3.000000</p><p> X3 3000.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.
39、000000</p><p> X5 0.000000 0.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 21000.00 1.000000</p><p> J
40、 0.000000 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 0.000000 0.000000</p><p> 由上數(shù)據(jù)得出的結(jié)果在限定E產(chǎn)品滯銷,E產(chǎn)品計劃停產(chǎn)時,模型的全局最優(yōu)解,最優(yōu)值為21000,最大
41、總售價為21000元,迭代次數(shù)為2次。這個線性規(guī)劃的最優(yōu)解為時,即當安排生產(chǎn)B產(chǎn)品生產(chǎn)1000件,C產(chǎn)品需要生產(chǎn)3000件時,總售價最大。而 “Slack or Surplus”列對應(yīng)的的這三種原料J(甲),Y(乙),B(丙)在最優(yōu)解下是沒有剩余。</p><p><b> 模型4的求解</b></p><p> 第四問的模型同樣把模型4的式子輸入求出如下結(jié)果:&
42、lt;/p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 21465.00</p><p> Extended solver steps: 0</p>&l
43、t;p> Total solver iterations: 6</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 0.000000 -4.000000</p><p> X2
44、 0.000000 -3.000000</p><p> X3 1640.000 -6.000000</p><p> X4 533.0000 -5.000000</p><p> X5 1120.000 -8.000000</
45、p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 21465.00 1.000000</p><p> J 0.1000000 0.000000</p><p> Y 0.000000
46、 0.000000</p><p> B 81.40000 0.000000</p><p> 5 0.000000 0.000000</p><p> 當安排生產(chǎn)產(chǎn)品時,即生產(chǎn)產(chǎn)品C是1640件時,D為533件,E產(chǎn)品1120件,是全局變量的最優(yōu)解,總售價為21465元,
47、甲原料剩余0.1公斤,丙剩余81.4公斤。</p><p><b> 模型5的求解</b></p><p> 將第五問的程序輸入LINGO求出結(jié)果</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value:
48、 21000.00</p><p> Extended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations: 4</p><p> Variable Valu
49、e Reduced Cost</p><p> X1 0.000000 -4.000000</p><p> X2 0.000000 -3.000000</p><p> X3 2300.000 -6.000000</p><
50、p> X4 0.000000 -5.000000</p><p> X5 900.0000 -8.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 21000.00
51、1.000000</p><p> J 0.000000 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 210.0000 0.000000</p><p> 當安排生產(chǎn)產(chǎn)品時,
52、即安排生產(chǎn)產(chǎn)品C是2300件時,E產(chǎn)品900件,是全局變量的最優(yōu)解,總售價為21000元,丙原料剩余210公斤。</p><p><b> 模型6的求解</b></p><p><b> 解法一:</b></p><p> 針對情況:運行程序得出結(jié)果:</p><p> Global opt
53、imal solution found.</p><p> Objective value: 20400.00</p><p> Extended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations
54、: 2</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 800.0000 -4.000000</p><p> X2 0.000000 0.000000
55、</p><p> X3 2440.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.000000</p><p> X5 320.0000 -8.000000</p><p> Row Slack o
56、r Surplus Dual Price</p><p> 1 20400.00 1.000000</p><p> J 0.000000 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><
57、;p> B 268.0000 0.000000</p><p> 5 0.000000 0.000000</p><p> 6 0.000000 3.000000</p><p> 當即安排生產(chǎn)A產(chǎn)品800件,C產(chǎn)品2440件,E產(chǎn)品320件時,
58、求得最大售價為20400元,</p><p> 針對情況:運行程序得出結(jié)果:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 21800.00</p><p> Extended solver
59、steps: 0</p><p> Total solver iterations: 4</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 0.000
60、000 0.000000</p><p> X2 200.0000 -3.000000</p><p> X3 2680.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.000000</p>&l
61、t;p> X5 640.0000 -8.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 21800.00 1.000000</p><p> J 0.000000
62、 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 176.0000 0.000000</p><p> 5 0.000000 4.000000</p><p> 6
63、 0.000000 0.000000</p><p> 當即安排生產(chǎn)A產(chǎn)品200件,B產(chǎn)品不生產(chǎn),C產(chǎn)品2680件,E產(chǎn)品640件時,求得最大售價為21800元,</p><p> 針對情況:運行程序得出結(jié)果:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Ob
64、jective value: 22000.00</p><p> Extended solver steps: 0</p><p> Total solver iterations: 2</p>&l
65、t;p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 0.000000 0.000000</p><p> X2 0.000000 0.000000</p><p> X3 2600.000
66、 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.000000</p><p> X5 800.0000 -8.000000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p>
67、; 1 22000.00 1.000000</p><p> J 0.000000 0.000000</p><p> Y 0.000000 0.000000</p><p> B 220.0000 0.000000
68、</p><p> 5 0.000000 4.000000</p><p> 6 0.000000 3.000000</p><p> 當,即安排生產(chǎn)C產(chǎn)品2600件,E產(chǎn)品800件時,產(chǎn)品A,B都不生產(chǎn)求得最大售價為22000元,</p><p> 針對情況④:
69、運行程序得出結(jié)果:</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 20200.00</p><p> Extended solver steps: 0<
70、/p><p> Total solver iterations: 3</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 800.0000 -4.000000</p><p&g
71、t; X2 200.0000 -3.000000</p><p> X3 2520.000 -6.000000</p><p> X4 0.000000 -5.000000</p><p> X5 160.0000 -8.0
72、00000</p><p> Row Slack or Surplus Dual Price</p><p> 1 20200.00 1.000000</p><p> J 0.000000 0.000000</p><p> Y 0
73、.000000 0.000000</p><p> B 224.0000 0.000000</p><p> 5 0.000000 0.000000</p><p> 6 0.000000 0.000000</p>&
74、lt;p> 當,即安排生產(chǎn)C產(chǎn)品2520件,E產(chǎn)品160件時,產(chǎn)品A,B都生產(chǎn)求得最大售價為20200元。</p><p> 相比上述4種情況可以得出要使得總售價最大,則應(yīng)該取第三種來安排生產(chǎn),即安排生產(chǎn)C產(chǎn)品2600件,E產(chǎn)品800件時,產(chǎn)品A,B都不生產(chǎn)可求得最大售價為22000元,這就是第六問的最優(yōu)解。</p><p><b> 解法二</b><
75、;/p><p> 把解法二的公式輸如,且在輸入的最后要上0-1變量的限定語句:@bin(y1);@bin(y2);得出如下結(jié)果。</p><p> Linearization components added:</p><p> Constraints: 8</p><p> Variables:
76、 2</p><p> Global optimal solution found.</p><p> Objective value: 22000.00</p><p> Extended solver steps: 0</p>
77、<p> Total solver iterations: 4</p><p> Variable Value Reduced Cost</p><p> X1 0.000000 0.000000</p><p> X2
78、 0.000000 0.000000</p><p> X3 2600.000 -2.500000</p><p> X4 0.000000 -2.000000</p><p> X5 800.0000 -2.500000&
79、lt;/p><p> Y1 0.000000 0.000000</p><p> M 0.000000 0.000000</p><p> Y2 0.000000 0.000000</p><p> Row Slack or
80、Surplus Dual Price</p><p> 1 22000.00 1.000000</p><p> J 0.000000 10.00000</p><p> Y 0.000000 15.00000</p><p
81、> B 220.0000 0.000000</p><p> 5 0.000000 0.000000</p><p> 6 0.000000 0.000000</p><p> 7 0.000000 0.000
82、000</p><p> 8 0.000000 0.000000</p><p> 所求出的最優(yōu)結(jié)果與第一種解法的最優(yōu)結(jié)果一樣。因此第六問的答案是均不生產(chǎn)產(chǎn)品A,B是,所賣出的總售價最大為22000元,丙原料剩余220公斤。引用上0-1變量可以更快的算出每種產(chǎn)品應(yīng)該要生產(chǎn)的數(shù)目,就知道了如何安排生產(chǎn)。</p><p><
83、b> 六、結(jié)果分析和檢驗</b></p><p> 上述各個問題的程序輸出中,可以橫容易的看出各個產(chǎn)品應(yīng)該生產(chǎn)多少件,總售價最大以及原料的剩余量。當約束條件發(fā)生變化時,目標函數(shù)也會跟著改變,生產(chǎn)后原料為零的數(shù)值表示著在生產(chǎn)設(shè)備,能力,其他條件的情況下,原料都被完全的利用了,沒有剩余。這種約束為緊約束。目標函數(shù)可以看做效益,成為緊約束的資源,,一旦增加,效益必然跟著增長?!?Dual Pric
84、e”為影子價格,效益的增長可以看做資源的潛在價值,例如舉模型6的解法二的結(jié)果為例,甲原料一公斤的影子價格為10元,乙原料的影子價格一公斤為15元,丙為0元。我們都知道產(chǎn)品都是一件一件的,沒有小數(shù),本文中的說又解法都注意到了這個問題。對目標函數(shù)系數(shù)變化的影響問題,我們針對模型1的程序進行了敏感性分析,所得出的結(jié)果與上述模型2的結(jié)果是一樣的,說明在約束條件不變情況下,最優(yōu)解的值也不變的。</p><p><b&
85、gt; 模型的優(yōu)缺點討論</b></p><p> 我們都對上述問題的求解,覺得做得好的地方有幾下方面:第一,考慮到了件數(shù)是整件數(shù)的,沒有小數(shù),因此用到了整數(shù)規(guī)劃的解法來求解。第二,明確目標函數(shù),知道要求省么。第三,對在整個生產(chǎn)過程中,假設(shè)到了其他因素不變,生產(chǎn)設(shè)備正常生產(chǎn),除了題目所給的約束條件的變化外的定義。第四,在第六問的模型建立中考慮問題全面,都列出的所有可能出現(xiàn)的情況,并對列出的情況進行
86、求解與相互比較,從而取總利益最大的方案,工產(chǎn)進行生產(chǎn)安排。模型缺點:沒有考慮原料剩余后如何運用這些原料,使得工產(chǎn)獲得更多的利益這個問題。</p><p><b> 推廣和改進</b></p><p> 任何生產(chǎn),企業(yè)都需要提前對產(chǎn)品進行預(yù)算與評估,而預(yù)算中就包含有本模型的求法,算出企業(yè)獲得最大收益的決策。因此本模型在企業(yè)的預(yù)算與評估過程中,占據(jù)著很重要的作用。這是
87、一類利用線性規(guī)劃求解最優(yōu)解的問題,關(guān)鍵在于變量的合理假設(shè),列出目標函數(shù)和約束條件,利用LINGO軟件求解,并進行敏感性分析,如價值系數(shù)的改變對最優(yōu)值的影響等。例如生產(chǎn)中確定下原料方案,使用原料最少,獲得最高利潤,最節(jié)省資源以及連續(xù)投資獲得本利總和等等問題,都能夠通過數(shù)學規(guī)劃模型與運籌學的完美相結(jié)合來解決。與依賴于過去經(jīng)驗(經(jīng)驗論)解決面臨的優(yōu)化問題和依賴于做大量試驗反復(fù)比較(試驗論),數(shù)學優(yōu)化模型具有明顯的科學性與可行性。例如與試驗論相
88、比,優(yōu)化模型不需要消耗很多的資金和人力。而數(shù)學規(guī)劃模型可以節(jié)省資金人力。</p><p><b> 九、參考文獻</b></p><p> 1.姜啟源 謝金星 葉俊,數(shù)學模型,北京,高等教育出版社,2011年</p><p><b> 附件</b></p><p> 所用軟件:LINDGO
89、 數(shù)學編輯器</p><p> 模型1輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=600;</p>
90、<p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5);</p><p><b> end</b&g
91、t;</p><p> 模型2輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=600;</p>&l
92、t;p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p><b> x1>=500;</b></p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gi
93、n(x5);</p><p><b> end</b></p><p> 模型3輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4;</p><p> [J] 0.1*x1
94、+0.2*x3+0.3*x4<=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4<=300;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5); </p><p>&l
95、t;b> end</b></p><p> 模型4輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<
96、;=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p><b> x3<=1640;</b></p><p> @gin(x1);@gin(x2);
97、@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5);</p><p><b> end</b></p><p> 模型5輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p&
98、gt;<p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=550;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin
99、(x3);@gin(x4);@gin(x5);</p><p><b> end</b></p><p> 模型6輸入LINGO的程序如下所示:</p><p><b> 解法一</b></p><p><b> 情況的程序:</b></p><p&
100、gt;<b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p>
101、<p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> x1>=800;x2=0;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5); </p><p><b> end</b></p><p>&l
102、t;b> 情況:</b></p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0
103、.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> x1=0;x2>=200;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5); </p><p><b&g
104、t; end</b></p><p><b> 情況:</b></p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<
105、=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> x1=0;x2=0;</p><p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin
106、(x5); </p><p><b> end</b></p><p><b> 情況④:</b></p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p>
107、[J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<=600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<=500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<=300;</p><p> x1>=800;x2>=200;</p><
108、p> @gin(x1);@gin(x2);@gin(x3);@gin(x4);@gin(x5); </p><p><b> end</b></p><p> 解法二:引入0-1變量的整數(shù)規(guī)劃</p><p><b> model:</b></p><p> max=4*x1+3*x
109、2+6*x3+5*x4+8*x5;</p><p> [J] 0.1*x1+0.2*x3+0.3*x4+0.1*x5<600;</p><p> [Y] 0.2*x1+0.2*x2+0.1*x3+0.3*x5<500;</p><p> [B] 0.3*x2+0.2*x4+0.1*x5<300;</p><p> x
110、1>800*y1;</p><p><b> x1<M*y1;</b></p><p> x2>200*y2;</p><p><b> x2<M*y2;</b></p><p> @gin(x3);@gin(x4);@gin(x5);</p><
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