理科学
应案例指导
XX学
2010年X月
名词解释
1公式:sumproduct(……)
2定义解释:
(1)松弛变量:<等式左边值-右边值表示闲置部分资源松弛变量0称约束紧约束反称非紧
(2)剩余变量:>=等式左边值-右边值表示实际完成量需求完成量差
(3)单元格:代表决策变量(decisional variety)
(4)终值:约束条件左边终值资源量
(5)递减成:绝值表示目标函数中决策变量系数必须改变少该决策变量正数解化问题中指增加化问题中指减少
(6)目标式系数:目标函数系数
(7) 目标函数中系数允许增减量:目标函数中系数允许增减范围优解变(仅该决策变量变化时允许变化范围
(8)阴影价格:约束条件右边增加(减少)单位优目标值增(减)值
(9)约束限制值:已出
(10) 约束条件右边允许增减量: 约束条件右边允许增减范围变化影子价格变
(11) 松弛量:剩余资源(资源提供量-实际量)=约束条件右边-左边
模块 线性规划
例11
广东金属厂成优化问题
问题描述
吨矿石中金属含量
金属需求量
(千克吨)
I
II
(千克)
金属A
04
025
600
金属B
042
015
420
矿石II量
800
矿石价格(元吨)
45
10
模型
矿石量(吨)
00
28000
金属A产量(千克)
700
<
600
金属B产量(千克)
420
>
420
矿石量约束
2800
>
800
总费(元)
28000
例12
媒 体
电视1
电视2
报刊
收音机
赠送样品
广告达数 ()
10000
20000
15000
25000
3000
广告少达数()500000
500000
单位广告成 (元)
1500
3000
450
800
100
少电视广告数目()10
10
媒体提供广告数 ()
15
10
25
4
30
少黄金档电视广告数目()2
2
单位广告影响力(量纲)
65
90
60
40
20
电视广告预算(元)18000
18000
总预算(元)30000
30000
模型
电视1
电视2
报刊
收音机
赠送样品
种媒体广告数目()
8
2
20
0
30
总影响力
2500
约束条件
LHS
RHS
广告达数 ()
510000
>
500000
电视广告数 ()
10
>
10
黄金档电视广告数 ()
2
>
2
电视广告预算 (元)
18000
<
18000
总预算 (元)
30000
<
30000
例13
求调查家庭数
500
孩子家庭调查数目
200
没孩子家庭调查数目
200
采问卷式书面调查数目
300
孩子家庭采问卷式书面调查例
50
没孩子家庭采问卷式书面调查例
60
总费
1920000
约束条件
左边
右边
调查家庭总数
500
500
中:孩子
200
>
200
中:孩子
300
>
200
书面调查总数
330
>
300
中:孩子
150
>
150
中:孩子
180
>
180
例14 盈亏衡分析
产品成
固定费
90000
单位产品变费
50
单价
100
模型
产品产量
总成
90000
总收益
0
总利润
90000
数表计算盈亏点
产品产量
利润
1400
1600
1800
2000
2200
2400
模块二 网络运输问题
21
22
某城市供水网增加供水力:网络中边容量
1
4
6
2
3
5
3
4
1
7
2
3
2
3
4
2
5
5
6
10
模块三 整数规划
31 迅捷通讯公司投资决策问题
迅捷通讯公司制定四年发展计划中面着干发展项目选择项目:引进新设备研制新产品培训增加广告数量四项目四年年投资额预计四年获利润表31示该公司年发展项目提供资金预算表531示该公司应投资预算允许情况获利润?
单位:万元
项目
引进新设备
研制新产品
培训
增加广告数量
资金预算
第年投资(净现值)
25
20
10
8
60
第二年投资(净现值)
0
15
10
8
50
第三年投资(净现值)
20
20
10
8
50
第四年投资(净现值)
0
10
10
8
35
利润(净现值)
40
80
40
20
表31 公司发展项目投资利润预算表
32 考虑固定成废物处理方案问题
某区两城镇周分产生700吨1200吨固体废物现拟三种方式(焚烧填海掩埋)分三场废物进行处理见图533处理场处理成分固定成变动成两部分数表533示两城镇处理场运输成应处理量处理场力表534示试求两城镇处理固体废物总费方案
图32 两城镇废物处理问题
成力
处理场
固定成 (元周)
变动成 (元吨)
1. 焚烧
2. 填海
3. 掩埋
3850
1150
1920
12
16
6
表321 种处理场成
处理场
城镇 运费(元吨)
焚 烧
填 海
掩 埋
应处理量(吨)
城镇1
城镇2
75
50
50
75
150
125
700
1200
处理力(吨周)
1000
500
1300
表322 两城镇处理场运费应处理量处理场力
33 东方服装集团童衣配送系统设计
东方服装集团考虑生产种童衣系列童衣产品先运分配中心分配中心产品运送分销店该集团五家工厂均生产类童衣三家分配中心分配童衣产品四家分销店营童衣产品工厂分配中心固定成表537示工厂分配中心运费工厂生产力表538示分配中心分销店运费分销店童衣需求量表539示假定分配中心库存政策零库存分配中心工厂产品均分配分销店留作库存集团设计种童衣分配系统满足需求前提确定工厂分配中心进行童衣生产分配总成
单位
年固定成 (元)
工厂1
工厂2
工厂3
工厂4
工厂5
分配中心 1
分配中心2
分配中心3
35000
45000
40000
42000
40000
40000
20000
60000
表331 工厂分配中心固定成
终点
起点
运输成(元箱)
生产力(箱)
分配中心 1
分配中心2
分配中心3
工厂 1
工厂2
工厂3
工厂4
工厂5
800
700
800
500
700
1000
500
600
600
600
1200
700
500
700
500
300
200
300
200
400
表332 工厂运分配中心运输成生产力
终点
起点
运输成(元箱)
分销店 1
分销店2
分销店3
分销店4
分配中心 1
分配中心2
分配中心3
40
70
80
80
40
30
90
60
50
50
80
60
需求量(箱)
200
300
150
250
表333 分配中心运分销店运输成分销店需求量
例34 消防站覆盖问题
某城市消防总部全市划分11区设4消防站图537描述区域消防站位置中ABCD表示消防站1234…11表示区域根历史资料消防站均事先规定时间负责区火灾予消灭图中虚线表示区该虚线连接消防站负责时灭火(没虚线连接消防站法该区时灭火)现总部提出样保证全市消防求前提否减少消防站数目?果减少应关闭消防站?
图537 区域消防站位置连接
模块四 模拟
41飞机票预订决策问题
中原航空公司周架飞机回飞行长沙海间该飞机拥30客座位航空公司扣种成坐飞机客获利润100元该航空公司现飞机票预订限量30客数情况客实际达量均仅28造成济损失航空公司考虑实行项新预订政策:飞机票预订限量增加32客影响航空公司信誉实际达客数超飞机容量时公司预订机票未坐该架飞机客实行赔偿调查赔偿数额达150元时效消客满心理公司关部门调查分析飞机票预订限量32客时实际达客数28~32间机数概率表951示问该航空公司否应采取该项新预订政策?
42金山机械厂库存问题
金山机械厂确定生产需种原料库存水该厂关部门核算该原料占成储存费件周10元订货成批25元缺货成件30元该厂订货时间周工作日货时间周第工作日前库存控制政策:该原料订购点21件(库存低21件时进行订货)订购量确定原保持库存水25件例周末库存20件时需订货5件保证周期初库存量25件周末库存低21件时订货该厂发现根前订货政策原料占成库存储存费较高希通调整订货政策降低成根资料分析该厂周该原料需求量确定统计数见表941
答 案
11
Microsoft Excel 90 敏感性报告
工作表 [skeleton_of_广东金属厂1xls]模型
报告建立 2003111 91533
变单元格
终
递减
目标式
允许
允许
单元格
名字
值
成
系数
增量
减量
B16
矿石量(吨) I
00
170
45
1E+30
17
C16
矿石量(吨) II
28000
00
10
6071428571
10
约束
终
阴影
约束
允许
允许
单元格
名字
值
价格
限制值
增量
减量
C18
金属A产量(千克) II
700
0
600
100
1E+30
C19
金属B产量(千克) II
420
67
420
1E+30
60
C20
矿石量约束 II
2800
0
800
2000
1E+30
12
Microsoft Excel 90 敏感性报告
工作表 [广告媒体选择_skeletonxls]模型
报告建立 20010322 130425
变单元格
终
递减
目标式
允许
允许
单元格
名字
值
成
系数
增量
减量
B14
种媒体广告数目() 电视1
8
0
65
135
175
C14
种媒体广告数目() 电视2
2
0
90
175
1E+30
D14
种媒体广告数目() 报刊
20
0
60
30
375
E14
种媒体广告数目() 收音机
0
666667
40
6666667
1E+30
F14
种媒体广告数目() 赠送样品
30
6666667
20
1E+30
666667
约束
终
阴影
约束
允许
允许
单元格
名字
值
价格
限制值
增量
减量
B19
广告达数 () LHS
5E+05
0
500000
10000
1E+30
B20
电视广告数 () LHS
10
135
10
0
15
B21
黄金档电视广告数 () LHS
2
175
2
0
15
B22
电视广告预算 (元) LHS
18000
0
18000
1E+30
0
B23
总预算 (元) LHS
30000
0133333
30000
2250
300
13
Microsoft Excel 90 敏感性报告
工作表 [市场调查_skeletonxls]模型
报告建立 2002323 102120
变单元格
终
递减
目标式
允许
允许
单元格
名字
值
成
系数
增量
减量
B15
孩子家庭 问卷式书面调查
150
0
50
1E+30
20
C15
孩子家庭 口头调查
50
0
30
20
5
B16
没孩子家庭 问卷式书面调查
180
0
40
1E+30
15
C16
没孩子家庭 口头调查
120
0
25
5
1E+30
约束
终
阴影
约束
允许
允许
单元格
名字
值
价格
限制值
增量
减量
H17
调查家庭总数 左边
500
25
500
1E+30
100
H18
中:孩子 左边
200
5
200
100
50
H19
中:孩子 左边
300
0
200
100
1E+30
H20
书面调查总数 左边
330
0
300
30
1E+30
H21
中:孩子 左边
150
20
150
50
30
H22
中:孩子 左边
180
15
180
120
30
14
例14 盈亏衡分析
产品成
固定费
90000
单位产品变费
50
单价
100
模型
产品产量
总成
90000
总收益
0
总利润
0
数表计算盈亏点
产品产量
利润
0
0
1400
138600
1600
158400
1800
178200
2000
198000
2200
217800
2400
237600
21
例21 海华设备厂均衡运输优化模型
单位运输成
供应节点
需求节点
户1
户2
户3
户4
工厂A
70
40
80
60
工厂B
70
100
110
50
工厂C
80
70
130
40
总成
运量
供应节点
需求节点
户1
户2
户3
户4
总运出量
提供量
工厂A
20
工厂B
30
工厂C
40
总收货量
总需求量
20
15
23
32
例21 海华设备厂非均衡运输优化模型
单位运输成
供应节点
需求节点
户1
户2
户3
户4
工厂A
70
40
80
60
工厂B
70
100
110
50
工厂C
80
70
130
40
总成
运量
供应节点
需求节点
户1
户2
户3
户4
总运出量
提供量
工厂A
<
25
工厂B
<
35
工厂C
<
45
总收货量
总需求量
20
15
23
32
22
例22 城市供水问题
流量
节点1
节点2
节点3
节点4
节点5
节点6
节点7
总流出量
节点1
节点2
节点3
节点4
节点5
节点6
节点7
总流入量
总流出量
净流出量
定净流出量
边容量
节点1
节点2
节点3
节点4
节点5
节点6
节点7
节点1
0
3
4
3
0
0
0
节点2
0
0
2
0
0
2
0
节点3
0
0
0
3
2
1
0
节点4
0
0
0
0
4
0
0
节点5
0
0
0
0
0
0
6
节点6
0
0
0
0
5
0
5
节点7
10
0
0
0
0
0
0
流量
31
例31 迅捷通讯公司投资决策问题
数
单位:万元
引进新设备
研制新产品
培训
增加广告
提供资金(净现值)
第年投资 (净现值)
25
20
10
8
60
第二年投资 (净现值)
0
15
10
8
50
第三年投资 (净现值)
20
20
10
8
50
第四年投资 (净现值)
0
10
10
8
35
项目利润 (净现值)
40
80
40
20
模型
总利润净现值化
160
左边
右边
55
<
60
25
<
50
引进新设备
研制新产品
培训
增加广告
50
<
50
投资决策
1
1
1
0
20
<
35
32
例32 考虑固定成废物处理方案问题
处理场
焚烧
填海
掩埋
产生废物量
城镇 运费(元吨)
(吨)
城镇1
75
5
15
700
城镇2
5
75
125
1200
变成(元吨)
12
16
6
固定成(元周)
3850
1150
1920
处理力(吨周)
1000
500
1300
模型
总费化
焚烧
填海
掩埋
处理废物量
产生废物量
城镇1
城镇2
否
处理废物量合计
<
<
<
逻辑处理力
处理力
33
例33 东方服装集团童衣分配系统设计
工厂分配中心运输成(元箱)工厂固定成(元)
分配中心
1
2
3
固定成
1
500
900
1100
30000
2
600
600
700
45000
工厂
3
700
700
500
40000
4
500
600
700
42000
5
700
600
500
40000
分配中心分销店运输成(元箱)分配中心固定成(元)
分销店
1
2
3
4
固定成
1
40
80
90
50
40000
分配中心
2
70
40
60
80
20000
3
80
30
50
60
60000
工厂运送分配中心童衣量(箱)
分配中心
1
2
3
工厂运出量
逻辑生产力(箱)
该工厂否?
生产力(箱)
1
<
300
2
<
200
工厂
3
<
300
4
<
200
5
<
400
分配中心接收量
分配中心运出量
分配中心运送分销店童衣量(箱)
分销店
1
2
3
4
分配中心运出量
逻辑需求量(箱)
该分配中心否?
总需求量(箱)
1
<
900
分配中心
2
<
900
3
<
900
分销店接受量
>
>
>
>
分销店需求量
200
250
200
250
总成
工厂分配中心运费
分配中心分销店运费
工厂固定成
分配中心固定成
总成
34
例34 消防站覆盖问题
消防站
覆盖区
A
B
C
D
少消防站覆盖
求少消防站覆盖
1
>
2
>
3
>
4
>
5
>
6
>
7
>
8
>
9
>
10
>
11
>
消防站总数
否该消防站?
例41 飞机票预订决策问题
已知数
利润 (元座)
100
赔偿成 (元座)
150
飞机容量 (座)
30
预订客数(座)
32
预订32座位时实际达客数:
机数限
机数限
客数
000
005
28
005
030
29
030
080
30
080
095
31
095
100
32
模拟模型
达机场未
次数
实际达客数
坐飞机客数
机票利润
坐飞机客数
赔偿费
净利润
1
2
3
499
500
501
合计
统计分析
均利润
标准方差
利润
利润
服务水
42
例42
金山机械厂库存问题
原料库存费占资金成(元件周)
10
订货成(元批)
25
缺货成(元件)
30
订购点(件)
21
库存水(件)
25
初期库存(件)
20
需求量
机数限
机数限
需求量(件)
000
0
18
002
010
19
010
03
20
032
07
21
066
08
22
084
09
23
093
100
24
模拟模型
周数
周需求量(件)
期初库存(件)
期末库存(件)
订货否
均库存(件)
库存成(元)
订货成(元)
缺货费(元)
0
1
2
998
999
1000
库存成(元)
订货成(元)
缺货费(元)
均值
标准方差
占总成例
库存水
库存成
订货成
缺货成
总成
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
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