线性规划与电子表格
第三章
线性规划与电子表格
线性规划与电子表格
The Lego Production Problem
拼装玩具生产
你怎么去分析呢？想想看！
线性规划与电子表格
原材料
小块
6 大块
产品
桌椅
Profit = $20/Table Profit = $15/Chair
线性规划与电子表格
Maximize ($15)($20)subject to
Large Bricks:26Small Bricks:228and
0, 0.Chairs Tables Chairs Tables Chairs Tables Chairs Tables ++≤+≤≥≥
你的答案是什么？
线性规划与电子表格
Components of the Model
模型的组成部分
线性规划与电子表格
Assumptions of Linear Programming
线性规划的假设
线性规划与电子表格
Why Use Linear Programming?
为什么要使用线性规划
线性规划与电子表格Mathematical Statement of LP Problem
线性规划的数学描述
Maximize Z=c
1x
1
+…+c
n
x
n
←Objective Function
subject to
a 11x
1
+…+a
1n
x
n
≤b
1
a 21x
1
+…+a
2n
x
n
≤b
2
M
a m1x
1
+…+a
mn
x
n
≤b
m
?
?
?
?
?
?
?
← Functional Constraints
and
x 1≥0,…,x
n
≥0← Nonnegativity Constraints
线性规划与电子表格
Steps in Formulating LP Problem
线性规划问题建模步骤
问题的目标是什么？写出目标函数
资源和需求之间的情况如何？
线性规划与电子表格
123456
1
2
3
4
5
Chairs
Tables
Chairs + 2 Tables = 6 Large Bricks
2 Chairs + 2 Tables = 8 Small Bricks
The Graphical Method for Solving LP
线性规划的图解法
线性规划与电子表格
The Simple Method for Solving LP
线性规划的单纯形法
(0,0)
(4,0)
(0,6)
Production rate for windows
Production rate for doors
Profit = $3,000
(2,6)
Profit = $3,600
Profit = $2,700
Profit = $1,200
Feasible region
3
2
1
(4, 3)
Profit = 0
D
W
线性规划与电子表格
Using Excel Solver to Solving
用微软Excel Solver 求解
线性规划与电子表格
Solving Lego Problem
求解玩具拼装问题
定义目标单元格（目标函数）
）
线性规划与电子表格
The Solution
求解结果
线性规划与电子表格
Key Categories of LP Problems
线性规划问题主要类型
）
线性规划与电子表格
Resource-allocation Problem
资源分配问题
使用的资源数量≤可用的资源数量
线性规划与电子表格
Think-Big Development Co.
梦大发展公司
线性规划与电子表格
Distribution-network Problem
网络配送问题
提供的数量＝需要的数量
F1
DC
F2
W2W180 units produced
70 units
produced 60 units needed
90 units needed
$700/unit
$900/unit
$200/unit [50 units max.]
$400/unit [50 units max.]
$300/unit [50 units max.]
$400/unit [50 units max.]
线性规划与电子表格
Distribution Unlimited Co.
无限配送公司
线性规划与电子表格
Mixed Problem
混合问题
混合问题
利用线性回归方法求解生产计划 方法一： 1、建立数学模型: ①设变量：设生产拉盖式书桌x台，普通式书桌y台，可得最大利润 ②确定目标函数及约束条件 目标函数：y = max+ 115 P90 x 约束条件：200 x .....................⑴ +y 10≤ 20 x .....................⑵ 4≤ +y 16 128 x .....................⑶ +y 10 15≤ 220 y x ..........................⑷ ,≥ 2、在Excel中求解线性规划 ①首先，如图1所示，在Excel工作表格输入目标函数的系数、约束方程的系数和右端常数项： 图1 ②将目标方程和约束条件的对应公式输入各单元格中 F2=MMULT（B6:C6,F6:F7)； F3=MMULT（B3:C3,F6:F7)； F2=MMULT（B4:C4,F6:F7)； F2=MMULT（B5:C5,F6:F7)；
出现图2样式： 图2 线性规划问题的电子表格模型建好后，即可利用“线性规划”功能进行求解。 选择“工具”→“规划求解”出现“规划求解参数”窗口，如图3所示: 图3 在该对话框中，目标单元格选择F2，问题类型选择“最大值”，可变单元格选择F6：F7，点击“添加”按钮，弹出“添加约束条件”窗口，如图4所示: 图4
根据所建模型，共有4个约束条件，针对约束（1）：20 x， +y 20 10≤ 左端“单元格所引用位置”选择F3，右端“约束值”选择D3，符号类型选择“<=”，同理继续添加约束（2）（3）（4），完成后选择“确定”，回到“规划求解参数”对话框，如5图所示： 图5 ④点击“选项”按钮，弹出“规划求解选项”对话框，选择“采用线性模型”和“假定非负”两项，如图6所示： 图6 ⑤点击“确定”→“求解”，选择“运算结果报告”“敏感性报告”“极限值报告”三项，最后点击“确定”，输出结果： 运算结果报告：
1.7.使用Excel求解线性规划问题 例：Case Chemicals生产两种溶剂CS-01和CS-02。这些溶剂可以用来溶解某些有毒物质。Case Chemicals的生产工厂有两个部门—混合(blending)和净化(purification)。每个部门每周工作40个小时。混合部门有5个全职(full-time)的工人和2个兼职(part-time)的工人，这两个兼职的工人每人每周工作15个小时。这些工人操作7台机器来混合某些化学物质生产溶剂。每1000加仑的CS-01需要2个小时去混合，同样数量的CS-02只需要1个小时去混合。产品在混合部门混合后需要去净化部门净化。净化部门有7台净化机器，并且雇了6个全职的工人和1个兼职的工人，兼职的工人每周工作10个小时。60分钟可以净化1000加仑的CS-01或500加仑的CS-02。Case Chemicals原材料供应充足，市场对CS-01的需求是供不应求，但是市场对CS-02的需求每周最多120,000加仑。据估计，每加仑CS-01可以赚$0.30，每加仑的CS-02可以赚$0.50。生产经理想要决定最优的生产计划，即应该生产每种溶剂各多少才能最大化利润？ 解：(1)决策变量 x1=每周生产CS-01的数量（千加仑） x2=每周生产CS-02的数量（千加仑） (2)目标函数 最大化每周生产CS-01和CS-02的利润 Maximize 利润=CS-01利润+CS-02的利润 =300x1+500x2 Max 300x1+500x2 (3)约束条件 混合部门的总工时的约束 2x1+1x2<=5*40+2*15=230 净化部门的总工时的约束 x1+2x2<=6*40+1*10=250
使用Excel规划求解解线性规划问题 引言 最近，开始学习运筹学，期望通过学习后能够解决许多困扰自已的难题。 刚开始时，选了很多教材，最后以Hamdy A.Taha著的《Operations Research:An Introduction》开始学习。（该书已由人民邮电出版社出版，书名《运筹学导论-初级篇（第8版）》，不知为什么，下载链接中只有该书配套的部分习题解答，而书中所说的光盘文件找不到下载的地方，因为中译本没有配光盘，因此也就错过了许多示例文件。不知道哪位有配套光盘文件，可否共享？？？） 线性规划求解的基本知识 线性规划模型由3个基本部分组成： ?决策变量（variable） ?目标函数（objective） ?约束条件（constraint） 示例：营养配方问题 （问题）某农场每天至少使用800磅特殊饲料。这种特殊饲料由玉米和大豆粉配制而成，含有以下成份： 特殊饲料的营养要求是至少30%的蛋白质和至多5%的纤维。该农场希望确定每天最小成本的饲料配制。 （解答过程） 因为饲料由玉米和大豆粉配制而成，所以模型的决策变量定义为： x1=每天混合饲料中玉米的重量（磅） x2=每天混合饲料中大豆粉的重量（磅） 目标函数是使配制这种饲料的每天总成本最小，因此表示为： min z=0.3×x1+0.9×x2 模型的约束条件是饲料的日需求量和对营养成份的需求量，具体表示为： x1+x2≥800 0.09×1+0.6×2≥0.3(x1+x2) 0.02×1+0.06×2≤0.05(x1+x2) 将上述不等式化简后，完整的模型为：
min z=0.3×1+0.9×2 s.t.x1+x2≥800 0.21×1-0.3×2≤0 0.03×1-0.01×2≥0 x1,x2≥0 可以使用图解法确定最优解。下面，我们介绍使用Excel的规划求解加载项求解该模型。使用Excel规划求解解线性规划问题 步骤1安装Excel规划求解加载项 单击“Office按钮——Excel选项——加载项——（Excel加载项）转到”，出现“加载宏”对话框，如下图所示。选择“规划求解加载项”，单击“确定”。 此时，在“数据”选项卡中出现带有“规划求解”按钮的“分析”组，如下图所示。 步骤2设计电子表格 使用Excel求解线性规划问题时，电子表格是输入和输出的载体，因此设计良好的电子表格，更加易于阅读。本例的电子表格设计如下图所示：
11（2），12,14,18 习题 2-1 判断下列说法是否正确： （1） 任何线性规划问题存在并具有惟一的对偶问题； T （2） 对偶问题的对偶问题一定是原问题；T （3） 根据对偶问题的性质，当原问题为无界解时，其对偶问题无可行解，反之， 当对偶问题无可行解时，其原问题具有无界解；F （4） 若线性规划的原问题有无穷多最优解，则其对偶问题也一定具有无穷多最优 解； （5） 若线性规划问题中的b i ，c j 值同时发生变化，反映到最终单纯形表中，不会出 现原问题与对偶问题均为非可行解的情况； （6） 应用对偶单纯形法计算时，若单纯形表中某一基变量x i <0，又x i 所在行的元素全 部大于或等于零，则可以判断其对偶问题具有无界解。 （7） 若某种资源的影子价格等于k ，在其他条件不变的情况下，当该种资源增加 5个单位时，相应的目标函数值将增大5k ； （8） 已知y i 为线性规划的对偶问题的最优解，若y i >0，说明在最优生产计划中第 i 种资源已经完全耗尽；若y i =0，说明在最优生产计划中的第i 种资源一定有剩余。 2-2将下述线性规划问题化成标准形式。 ????? ? ?≥≥-++-≤+-+-=-+-+-+-=无约束 43 214321432143214321,0,,232142224.5243max )1(x x x x x x x x x x x x x x x x st x x x x z 2-3分别用图解法和单纯形法求解下述线性规划问题，并对照指出单纯形表中的各基 可行解对应图解法中可行()?????≥≤≤-+-=++-+-=无约束 321 3213213 21,0,06 24 .322min 2x x x x x x x x x st x x x z 域的哪一顶点。 ()??? ??≥≤+≤++=0,8259 43.510max 12 1212121x x x x x x st x x z ()??? ??≥≤+≤++=0,242615 53.2max 22 121212 1x x x x x x st x x z 2-4已知线性规划问题，写出其对偶问题： 5 43212520202410max x x x x x z ++++=
题目 如何利用EXC E L求解线性规划 问题及其灵敏度分析 第 8 组 姓名学号 乐俊松 090960125 孙然 090960122 徐正超 090960121 崔凯 090960120王炜垚 090960118 蔡淼 090960117南京航空航天大学（贸易经济）系 2011年（5）月（3）日
摘要 线性规划是运筹学的重要组成部分，在工业、军事、经济计划等领域有着广泛的应用，但其手工求解方法的计算步骤繁琐复杂。本文以实际生产计划投资组合最优化问题为例详细介绍了Excel软件的”规划求解”和“solvertable”功能辅助求解线性规划模型的具体步骤，并对其进行了灵敏度分析。
目录 引言 (4) 软件的使用步骤 (4) 结果分析 (9) 结论与展望 (10) 参考文献 (11)
1. 引言 对于整个运筹学来说，线性规划(Linear Programming)是形成最早、最成熟的一个分支，是优化理论最基础的部分，也是运筹学最核心的内容之一。它是应用分析、量化的方法，在一定的约束条件下，对管理系统中的有限资源进行统筹规划，为决策者提供最优方案，以便产生最大的经济和社会效益。因此，将线性规划方法用于企业的产、销、研等过程成为了现代科学管理的重要手段之一。[1] Excel中的线性规划求解和solvertable功能并不作为命令直接显示在菜单中，因此，使用前需首先加载该模块。具体操作过程为：在Excel的菜单栏中选择“工具／加载宏”，然后在弹出的对话框中选择“规划求解”和“solvertable”，并用鼠标左键单击“确定”。加载成功后，在菜单栏中选择“工具／规划求解”，便会弹出“规划求解参数”对话框。在开始求解之前，需先在对话框中设置好各种参数，包括目标单元格、问题类型(求最大值还是最小值)、可变单元格以及约束条件等。 2 软件的使用步骤 “规划求解”可以解决数学、财务、金融、经济、统计等诸多实 际问题，在此我们只举一个简单的应用实例，说明其具体的操作 方法。 某人有一笔资金可用于长期投资,可供选择的投资机会包括购买国库券、公司债券、投资房地产、购买股票或银行保值储蓄等。投资者希望投资组合的平均年限不超过5年，平均的期望收益率不低于13%，风险系数不超过4，收益的增长潜力不低于10%。问在满足上述要求的前提下投资者该如何选择投资组合使平均年收益率最高？（不同的投资方式的具体参数如下表。）
Excel规划求解操作指南(一) ——线性规划问题的建模与求解 内容摘要：《Excel规划求解操作指南》旨在比较通俗地来说明规划求解的步骤和怎么利用它来解决问题，便于大家自学或查询。本文主要介绍Excel规划求解的预备知识、线性规划问题的建模初步方法和利用Excel求解线性规划的步骤。 关键词：Excel 线性规划建模求解 第二次世界大战以来，运筹学成功地解决了许多经济管理问题，作为一门现代科学得到了广泛应用，规划论是运筹学的最重要的分支。计算机的应用为运筹学的发展提供了强大的支持，利用Excel可以解决通常情况下的规划求解问题。但是，使用过Excel的朋友，很多可能都不了解什么是规划求解，而知道有此功能的朋友，也很少有利用此功能来完成实际问题，或者学习时懂了，学过就忘了。《Excel规划求解操作指南》试图比较通俗地来说明规划求解的步骤和怎么利用它来解决问题，便于大家自学或查询。本文是该操作指南的一部分，其他部分将陆续向大家介绍。 一、预备知识 1、规划求解程序安装 在OFFICE的重要组件EXCEL中，有一个规划求解的加载宏。加载该宏之后，就可以利用EXCEl的规划求解功能进行规划求解。在EXCEL2003版本中，通过点击菜单【工具】——【加载宏】，在加载宏对话框中选择【规划求解】项，便可以加载该宏。如果计算机提示无法安装，那么需要插入OFFICE光盘，再进行安装。 2、规划求解的常用函数 （1）SUM函数 利用SUM函数，可以自动求出所选中的单元格数据的和。 首先，选中输出结果的单元格，输入“=”，在下拉菜单中选择“SUM”，得到函数参数对话框 然后，将光标放在Number框中，选中需要求和的单元格，确定。 在菜单栏中会出现输入内容以供检查。例如，
下面我们通过一个例子来解释怎样用“规划求解”来求解数学规划问题。 例1 公司通常需要确定每月（或每周）生产计划，列出每种产品必须生产的数量。具体来说就是，产品组合问题就是要确定公司每月应该生产的每种产品的数量以使利润最大化。产品组合通常必须满足以下约束： ● 产品组合使用的资源不能超标。 ● 对每种产品的需求都是有限的。我们每月生产的产品不能超过需求的数量，因为生产过剩就是浪费（例如，易变质的药品）。 下面，我们来考虑让某医药公司的最优产品组合问题。该公司有六种可以生产的药品，相关数据如下表所示。 设该公司生产药品1～6的产量分别为126,,,x x x （磅），则最优产品组合的线性规划模型为 123456 123456123456123456max 6 5.3 5.4 4.2 3.8 1.86543 2.5 1.545003.2 2.6 1.50.80.70.316009609281041..977108410550,16j z x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x s t x x x x j =++++++++++≤??+++++≤??≤?≤??≤??≤?≤??≤??≥≤≤? 下面用规划求解加载宏来求解这个问题： 首先，如下如所示，在Excel 工作表内输入目标函数的系数、约束方程的系数、右端常数项；
其次，选定目标函数单元、可变单元、约束函数单元，定义目标函数、约束函数 其中，劳动力约束函数的定义公式是“=MMULT(B3:G3, J5:J10)”，原料约束函数的定义公式是“＝MMULT(B4:G4,J5:J10)”，目标函数的定义公式是“MMULT(B5:G5, J5:J10)”。 注：函数MMULT(B3:G3, J5:J10)的意义是：单元区B3:G3表示的行向量与单元区J5:J10表示的列向量的内积。这一要特别注意的是，第一格单元区必须是行，第二格单元区必须是列，并且两个单元区所含的单元格个数必须相等。 最后，打开规划求解参数设定对话框设定模型 （1）（2）目标函数和可边单元的设定很简单，在此就不再赘述 （3）约束条件的设定 (3.1) 约束条件1234561234566543 2.5 1.545003.2 2.6 1.50.80.70.31600x x x x x x x x x x x x +++++≤??+++++≤? 的设定： 系数矩阵 目标函数的系数 系数矩阵右端常数 可变单元 约束函数单元 目标函数单元
利用Excel求解线性规划问题 线性规划问题的求解有很多方法，也有很多工具。比如常用的Matlab、Lingo，记得参加 数学建模的时候就是用的Lingo解决线性规划问题的。本文主要讲解如何使用Excel求解 线性规划问题，Excel本身是没有计算线性规划问题能力的，因此我们首先要加载相应的宏定义。一、加载宏定义（不同版本的加载方式有所不同）：Excel 2003：单击“工具”菜单，然后单击“加载宏”，选择“规划求解”点击确定。Excel 2007：方法一：用快捷键。先按Alt+T，再按I键，即可打开加载宏对话框。方法二：单击“Office按钮→Excel 选项→加载项”，确保“管理”右侧下拉列表中的选项是“Excel 加载项”，单击“转到”按钮即可。Excel 2010：直接在功能区中选择“开发工具”选项卡，在“加载项”组中单击“加载项”命令，选择“规划求解”点击确定。注意：如果功能区中没有“开发工具”选项卡，可以通过自定义功能区来 显示“开发工具”选项卡：单击“文件→选项→自定义功能区”，然后在右侧区域中勾选“开发 工具”并单击“确定”。二、初始化数据（以Excel 2010为例，其他版本大同小异）：比如 我们要计算的线性规划问题如下：那么，我们可以构造如下的表格数据。其中，B2:F2为待求的值Xi，B3:F3为目标函数的系数，B4:F4、B5:F5、B6:F6为约束条件的系数。在G3单元格中输入公式 =$B$2*B3+$C$2*C3+$D$2*D3+$E$2*E3+$F$2*F3，并将鼠标放到单元格的右下角会变成黑色十字架，向下拖拽复制单元格公式到G4、G5、G6单元格。 然后，单
用EXCEL 求最值 华东师范大学03级教育硕士 江苏省溧阳市戴埠高级中学 潘晓春 〔摘要〕 介绍了用Excel 软件的规划求解功能解决一些常见的求最值问题的方法。主要从一元函数的最值、线性规划和二元函数的最值三个方面去进行探讨。 〔关键词〕 Excel 规划求解 最值 最值问题是生产、科学研究和日常生活中常遇到的一类特殊的数学问题,是高中数学的一个重点,它涉及到高中数学知识的各个方面,解决这类问题往往需要综合运用各种技能。Excel 软件中的规划求解功能将为这类问题的解决提供了一个很有效的方法，而且适用范围较广，具有很强的实用性。 用Excel 解线性规划,必须在Excel 系统中加载“规划求解”项目,如果没有,可以启动Excel 软件,进入Excel 用户界面,然后使用“工具”菜单下“加载宏”菜单项的“规划求解”子项,则可完成“规划求解”项的加载。 本文将从以下三个方面来介绍用Excel 中的规划求解功能进行最值的求解。 一、 一元函数的最值 求函数的最值是高中数学中的一类常见问题，也是高中数学中的一个重点和难点问题，运用Excel 中的规划求解功能能够很快捷地进行求解。 例1． 求函数y = 建立规划求解方案与求解的的步骤如下： （1）在Excel 工作中表选定B1单元中的数据作为自变量x ，在B2单元格中输入目标函数公式“=SQRT(B1*B1 -2*B1+2)+SQRT(B1*B1-10*B1+29)”； （2）选中2B ,然后进入菜单栏上的“工具”|“规划求解…”,在对话框中输入如下内容(如图1) :将“设置目标单元格”设置成“$B$2”，并设置成最小值；可变单元格设置成“$B$1”，单击求解； （3）得出如下内容（如图2）：单元格$B$1的值为2.333333，单元格$B$2的值为5，所以当 2.333333x =时，()min 5f x = 运用这一方案，可以解决一元函数的的最值，也可以解决一元函数给定区间内的最值问题。 例2.求函数()12 3f x x x =+[]()1,8x ∈上的最值 建立规划求解方案与求解的的步骤如下： （1）在Excel 工作表中选定1B 单元中的数据作为自变量x ，在2B 单元格中输入目标函数 图 2 图 1
第三节 使用Excel 求解线性规划问题 利用单纯形法手工计算线性规划问题是很麻烦的。office 软件是一目前常用的软件，我们可以利用office 软件中的Excel 工作表来求解本书中的所有线性规划问题。对于大型线性规划问题，需要应用专业软件，如Matlab ，Lindo ，lingo 等，这些软件的使用这里我们不作介绍，有需要的，自己阅读有关文献资料。 用Excel 工作表求解线性规划问题，我们需要先设计一个工作表，将线性规划问题中的有关数据填入该工作表中。所需的工作表可按下列步骤操作： 步骤1 确定目标函数系数存放单元格，并在这些单元格中输入目标函数系数。 步骤2 确定决策变量存放单元格，并任意输入一组数据。 步骤3 确定约束条件中左端项系数存放单元格，并输入约束条件左端项系数。 步骤4 在约束条件左端项系数存放单元格右边的单元格中输入约束条件左端项的计算公式，计算出约束条件左端项对应于目前决策变量的函数值。 步骤5 在步骤4的数据右边输入约束条件中右端项（即常数项）。 步骤6 确定目标函数值存放单元格，并在该单元格中输入目标函数值的计算公式。 例 建立如下线性规划问题的Excell 工作表： 12 121 21212max 1502102310034120..55150,0 z x x x x x x s t x x x x =++≤??+≤??+≤??≥? 解：下表是按照上述步骤建立的线性规划问题的Excell 工作表。 其中： D4=B2*B4+C2*C4, D5=B2*B5+C2*C5 , D6=B2*B6+C2*C6, C7= B2*B1+C2*C1 。 建立了Excel 工作表后，就可以利用其中的规划求解功能求相应的线性规划问题的解。求解步骤如下： 步骤1 单击[工具]菜单中的[规划求解]命令。 步骤2 弹出[规划求解参数]对话框，在其中输入参数。置目标单元格文本框中输入目标单元格；[等于]框架中选中[最大值＼最小值］单选按钮。 步骤3 设置可变单元格区域，按Ctrl 键，用鼠标进行选取，或在每选一个连续区域后，在其后输入逗号“，”。 步骤4 单击[约束］框架中的[添加]按钮。 步骤5 在弹出的[添加约束]对话框个输入约束条件． 步骤6 单击[添加]按钮、完成一个约束条件的添加。重复第5步，直到添加完所有条件 步骤7 单击[确定]按钮，返回到[规划求解参数]对话框，完成条件输入的[规划
利用excel 求解线性规划问题 “规划求解”示例 例1 美佳公司计划制造Ⅰ、Ⅱ两种家电产品。已知各制造一件时分别占用的设备A ，B 的台时、调试工序时间及每天可用于这两种家电的能力、各售出一件时的获利情况，如下表所示。问该公司应制造两种家电各多少件，使获取的利润为最大。 1.建立数学模型 2. 打开excel ，输入下列数据。 3、如何在工作表中设置问题条件？先设置目标单元格，即最大利润，把它放在E1单元格上，可变单元格放置计划生产Ⅰ和Ⅱ产品的件数，这里把它放在C10：D10区域。F4：F6是约束单元格，要对它们的值进行约束。单击E1，在编辑框输入如图所示的公式。 注意，表示绝对引用的美元符号，可以单击F4功能键添加。 ???????>=<=+<=+<=+=0 ,5242615 5..2max 212121 221x x x x x x x t s x x z
4、单击E4单击格式，在编辑栏上输入公式：=$C$4*$C$10+$D$4*$D$10。绝对引用单元格有一个好处，显示的单元格位置变化时，引用的数据没改变。 5、单击E5单击格式，在编辑栏上输入公式：=$C$5*$C$10+$D$5*$D$10。 6、单击E6单击格式，在编辑栏上输入公式：=$C$6*$C$10+$D$6*$D$10。 7、如何使用规划求解功能？单击工具菜单，如果看不到规划求解选项不要慌，先选加载宏。然后勾选规划求解，确定 单击数据菜单——点击“模拟分析”——
8、单击“规划求解”：指定目标单元格。一种方法是先选中目标单元格E1，单击工具---规划求解。另一种先单击工具---规划求解，再输入目标单元格名称。 输入可变单元格区域。比较快的方法是，单击折叠框，用鼠标选中可变单元格区域：$C$11：$E$11。注意勾选最大值哦。 设置目标： $E$1；点选“最大值”；设置：可变单元: $C$10：$D$10 9.设置条件不等式。单击添加，单击折叠框，选择单元格和不等号，单击关闭窗口，接着添加另一个条件。 1）.单击添加：输入约束不等式X1+X2≤0 ，即在E4输入：$E$4≤$F$4 2）.单击添加：输入约束不等式X1+X2≤0 ，即在E5输入：$E$5≤$F$5 2）.单击添加：输入约束不等式X1+X2≤0 ，即在E6输入：$E$6≤$F$6
第二章 线性规划的对偶理论与灵敏度分析习题 1. 写出下列线性规划问题的对偶问题。 (1)????? ? ?≥=++≤++≥++++=无约束 3213213213213 21,0,5343 32243422min x x x x x x x x x x x x x x x z (2) ????? ? ?≤≥≤++≥-+-=++++=0 ,0,8374355 22365max 3213213213213 21x x x x x x x x x x x x x x x z 无约束 (3)?? ??? ??? ???==≥=====∑∑∑∑====) ,,1;,,1(0) ,,1(),,1(min 1 111n j m i x n j b x m i a x x c z ij m i j ij n j i ij m i ij n j ij (4)???????????=≥++==<=<=∑∑∑===),,,,1(0),,2,1() ,,1(min 1 211111n n j x m m m i b x a m m i b x a x c z j n j i j ij n j i j ij n j j j 无约束 2. 判断下列说法是否正确，为什么? (1)如果线性规划的原问题存在可行解，则其对偶问题也一定存在可行解； (2)如果线性规划的对偶问题无可行解，则原问题也一定无可行解； ( 3)在互为对偶的一对原问题与对偶问题中，不管原问题是求极大或极小，原问题可行解的目标函数值一定不超过其对偶问题可行解的目标函数值； (4)任何线性规划问题具有唯一的对偶问题。 3. 已知某求极大化线性规划问题用单纯形法求解时的初始单纯形表及最终单纯形表如下表所示，求表中各括弧内未知数的值。
如何在Excel中建立并求解线性规划模型 刘桂莲 摘要：数学中线性规划问题的求解一直是很繁琐的，功能强大的Excel软件为我们提供了一种很好的求解方法，但这种方法却很少被人了解。本文就如何在Excel中建立并求解线性规划模型作了较详尽的论述。 关键词：线性规划数学模型电子表格模型规划求解Excel 线性规划是运筹学的一个分支，它的应用已愈来愈深入到社会生产和经济活动的各个领域。描述线性规划问题的抽象的数学式子是线性规划问题的数学模型。建立数学模型后，求解满足约束条件的目标函数的最优解是解决线性规划问题的关键。数学中常用的方法是图解法和单纯形法，而图解法只适用于两个变量的目标函数，单纯形法则计算量相当大，步骤烦琐，容易出错。在Excel中建立 电子表格模型，并利用它提供的“规划求解”工具，能轻松快捷地求解模型的解。 例如，某玻璃制品公司有三个工厂，公司目前决定停止不赢利产品的生产并撤出生产能力来生产两种新开发的产品：玻璃门和双把窗。估计三个工厂每周可用来生产新产品的时间分别为4小时、12小时、18小时，而每扇门需工厂1生产时间1个小时和工厂3生产时间3个小时，每扇窗需工厂2和工厂3生产时间各为2个小时，预测门的单位利润是300元，窗的单位利润是500元，问每周两种新产品数量的哪种组合能使总利润最大？ 问题的决策变量有两个：每周门的生产数量和窗的生产数量，目标是总利润最大，需满足的条件是：⑴三个工厂每周用于生产新产品的时间w每周可得时间 ⑵每周门、窗的生产数量均》0。设每周门的生产数量为X，窗的生产数量为y，则该问题的数学模型即为：最大化利润P =300x+500y,约束条件：xw4, 2y< 12，3x+2yw 18，x>0和y》0。 将上表的有关数据输入到Excel中，建立如图1所示的电子表格模型。被输入已知数据的单元格是数据单元格，如单元格C5：D8，G5：G7。决策变量(即两种产品每周的生产量)放在单元格C9和D9，正好定位在这些产品所在列的 数据单元格下面，这种含有需要做出决策的单元格是可变单元格。单元格E5： E7是用来计算各个工厂每周的总生产时间，如单元格E5就是用C5：D5和C9: D9的对应数值各自相乘再总加得到。Excel中有一个叫SUMPRODUCT的函数 能对相等行数和相等列数的两个变化范围的单元格中的值乘积后进行加和。被加 和的每个值是对第一个变化范围的一些值和对应位置的第二个变化范围的一些值的积。女口 E5=SUMPRODUCT(C5 : D5，C9：D9)是把C5：D5变化范围的每个值与C9 : D9变化范围中对应的每个值相乘，然后各个积相加。同样 E6=SUMPRODUCT(C6 : D6, C9：D9)，E7=SUMPRODUCT(C7 : D7, C9：D9)， E5、E6、E7这些单元格的数值是依赖于可变单元格的，它们是输出单元格。单元格F5、 F6、F7中的“W”符号表示它们左边的总值不允许超过列G中的对应
第23卷总第44期 西北民族学院学报(自然科学版)Vol.23,No.2 2002年6月 Journal of N orthw est Minorities U niversity(Natural Science)J une,2002 用Excel求解线性规划及线性方程组的方法 王培麟 (番禺职业技术学院,广东番禺511483) [摘 要]对利用美国微软公司开发的Office组件中的电子表格软件Excel求解线性规划的方法给予了介绍,并将该功能给予扩充,给出了用该软件求解线性方程组的方法1 [关键词]Excel;线性规划;求解方法 [中图分类号]TP271+.7 [文献标识码]A [文章编号]1009-2102(2002)02-0037-03 Excel是美国微软公司开发的Office组件中的电子表格软件,它具有强大的电子表格处理功能,使用户能够轻松地制作表格,并具有对数据进行检索、分类、筛选、排序、计算、分析与统计等功能1对大多数用户而言,也许更注重于Excel的表格功能,而对于它的计算功能,特别是数学计算功能可能就不是十分熟悉1本文将介绍用Excel解线性规划及线性方程组的方法与技巧1 1 用Excel解线性规划 用Excel解线性规划,必须在Excel系统中加载“规划求解”项目1如果没有,可以启动Excel软件,进入Excel用户界面,然后使用“工具”菜单下“加载宏”菜单项之“规划求解”子项,则可完成“规划求解”项的加载1 下面通过例1的求解来说明使用Excel解线性规划问题的方法1 例1 线性规划模型为: min s=2x1+7x2+4x3+9x4+5x51 S.t 3x1+2x2+x3+6x4+18x5≥700 x1+0.5x2+0.2x3+2x4+0.5x5≥30 0.5x1+x2+0.2x3+2x4+0.5x5=200 x1≤50;x2≤60;x3≤50;x4≤70;x5≤40; x1,x2,x3,x4,x5≥0 1 求解的具体方法为:首先要建立电子表格模型,输入如图1所示的工作表1 工作表的格式不是固定不变的,可根据具体的需要进行调整1建立工作表的步骤为: 1)确定一些单元格来代表决策变量,本例中x1,x2,…,x5为决策变量,需要将它们放到一些单元格中,称为可变单元格1一般地,可变单元格使用Excel的某行一块连续的区域,如 [收稿日期]2002-04-01 [作者简介]王培麟(1963—),男,副教授,硕士,主要从事数学和计算机方面的教学与研究1 — 7 3 —
使用Excel 求解线性规划问题 利用单纯形法手工计算线性规划问题是很麻烦的。office 软件是一目前常用的软件，我们可以利用office 软件中的Excel 工作表来求解本书中的所有线性规划问题。对于大型线性规划问题，需要应用专业软件，如Matlab ，Lindo ，lingo 等，这些软件的使用这里我们不作介绍，有需要的，自己阅读有关文献资料。 用Excel 工作表求解线性规划问题，我们需要先设计一个工作表，将线性规划问题中的有关数据填入该工作表中。所需的工作表可按下列步骤操作： 步骤 1 确定目标函数系数存放单元格，并在这些单元格中输入目标函数系数。 步骤 2 确定决策变量存放单元格，并任意输入一组数据。 步骤 3 确定约束条件中左端项系数存放单元格，并输入约束条件左端项系数。 步骤 4 在约束条件左端项系数存放单元格右边的单元格中输入约束条件左端项的计算公式，计算出约束条件左端项对应于目前决策变量的函数值。 步骤 5 在步骤4的数据右边输入约束条件中右端项（即常数项）。 步骤 6 确定目标函数值存放单元格，并在该单元格中输入目标函数值的计算公式。 例 建立如下线性规划问题的Excell 工作表： 12 12121212m ax 150******** 34120 ..55150,0z x x x x x x s t x x x x =++≤??+≤?? +≤??≥? 解：下表是按照上述步骤建立的线性规划问题的Excell 工作表。 其中： D4=B2*B4+C2*C4, D5=B2*B5+C2*C5 , D6=B2*B6+C2*C6, C7= B2*B1+C2*C1 。 建立了Excel 工作表后，就可以利用其中的规划求解功能求相应的线性规划问题的解。求解步骤如下： 步骤1 单击[工具]菜单中的[规划求解]命令。 步骤2 弹出[规划求解参数]对话框，在其中输入参数。置目标单元格文本框中输入目标单元格；[等于]框架中选中[最大值＼最小值］单选按钮。 步骤3 设置可变单元格区域，按Ctrl 键，用鼠标进行选取，或在每选一个连续区域后，在其后输入逗号“，”。 步骤4 单击[约束］框架中的[添加]按钮。 步骤5 在弹出的[添加约束]对话框个输入约束条件． 步骤6 单击[添加]按钮、完成一个约束条件的添加。重复第5步，直到添加完所有条件
使用Excel规划求解解线性规划问题 本文转自：https://www.doczj.com/doc/c04399093.html,/2009/12/11/linearwithsolver1/ 引言 最近，开始学习运筹学，期望通过学习后能够解决许多困扰自已的难题。 刚开始时，选了很多教材，最后以Hamdy A. Taha著的《Operations Research:An Introduction》开始学习。（该书已由人民邮电出版社出版，书名《运筹学导论-初级篇（第8版）》，不知为什么，下载链接中只有该书配套的部分习题解答，而书中所说的光盘文件找不到下载的地方，因为中译本没有配光盘，因此也就错过了许多示例文件。不知道哪位有配套光盘文件，可否共享？？？） 线性规划求解的基本知识 线性规划模型由3个基本部分组成： ?决策变量（variable） ?目标函数（objective） ?约束条件（constraint） 示例：营养配方问题 （问题）某农场每天至少使用800磅特殊饲料。这种特殊饲料由玉米和大豆粉配制而成，含有以下成份： 特殊饲料的营养要求是至少30%的蛋白质和至多5%的纤维。该农场希望确定每天最小成本的饲料配制。 （解答过程） 因为饲料由玉米和大豆粉配制而成，所以模型的决策变量定义为： x1=每天混合饲料中玉米的重量（磅） x2=每天混合饲料中大豆粉的重量（磅） 目标函数是使配制这种饲料的每天总成本最小，因此表示为： min z=0.3×1+0.9×2 模型的约束条件是饲料的日需求量和对营养成份的需求量，具体表示为： x1+x2≥800 0.09×1+0.6×2≥0.3(x1+x2) 0.02×1+0.06×2≤0.05(x1+x2) 将上述不等式化简后，完整的模型为： min z=0.3×1+0.9×2 s.t. x1+x2≥800 0.21×1-0.3×2≤0 0.03×1-0.01×2≥0 x1,x2≥0 可以使用图解法确定最优解。下面，我们介绍使用Excel的规划求解加载项求解该模型。 使用Excel规划求解解线性规划问题 步骤1安装Excel规划求解加载项 单击“Office按钮——Excel选项——加载项——（Excel加载项）转到”，出现“加载宏”对话框，如下图所示。选择“规划求解加载项”，单击“确定”。
EXCEL用于生产决策的线性规划法 朱建国 会计系 上海理工大学商学院 上海市复兴中路1195号 64337978 e-mail: zhjg@https://www.doczj.com/doc/c04399093.html, 摘要：本文将介绍运用微软公司的Excel软件，来解决成本会计中生产决策的线性规划问题。企业生产两种或两种以上产品时，如果这些产品在企业生产能力、经济资源利用上存在着相互影响的关系，如何确定生产产量一般可以使用先行规划方法予以解决。一般在解线性规划问题时，多采用单纯形法，计算过程比较繁琐。微软公司的Excel软件有专用的规划求解加载宏可以利用，本文就此问题予以探讨。 关键词：Excel 线性规划生产决策 壹、引言 线性规划是运筹学的一个重要组成部分，专门用来对具有线性联系的极值问题进行求解的一种现代数学方法。所谓“线性”，是指所有变动因素的相互影响是直线关系。即约束条件和目标函数都是呈线性关系的。 在成本管理会计中线性规划研究的问题主要有以下两类： 对于已拥有一定数量的人力、物力和财力资源，研究如何合理使用，才能发挥它们的最大经济效益。 对于已确定的一项任务，研究如何统筹安排，才能以最少的人力、物力和财力资源去完成该项任务。 线性规划及其解法—单纯形法的出现，对运筹学的发展起了重大的推动作用。许多实际问题都可以化成线性规划来解决，而单纯形法有是一个行之有效的算法，但是，单纯形法的手工计算对于会计人员来讲，仍然是一项比较繁杂的工作。计算机的出现，为会计人员带来了一项非常有用的工具，使一些大型复杂的实际问题的解决成为现实。 微软公司的电子表格软件Excel提供的规划求解加载宏，“加载宏”是为EXCEL提供附加命令和函数的VBA模块。可以非常方便的完成线性规划的求解任务（事实上该工具也可以处理其他规划问题）。 贰、提出问题 企业在资源合理配置，产品品种决策等方面经常要使用线性规划法来求解，在产品生产安排的决策中，如果企业生产的产品品种有两种以上，且产品之间在资源需求、加工能力、市场需要等方面有一定的相互影响关系，就可以使用线性规划法进行决策，获得最优的产品生产数量，取得最大的边际贡献。 企业在运用线性规划法进行决策时，一般采用单纯形法进行求解，求解的步骤如下： 1.确定目标函数 2.确定约束条件 3.添加松弛变量
§9.6 Excel软件“规划求解”的使用 用Excel软件的“规划求解”功能可以方便地求解线性规划、整数规划和非线性规划问题。但如果安装Office 97时采用的是典型安装方法，则【工具】菜单中是无“规划求解”功能项的。可参照§2.8中介绍的方法将未安装的组件安装完整。 下面以第八章例8.1为例介绍用Excel求解线性规划的操作步骤和运行输出结果的分析。 一．求解线性规划的操作过程 1．输入数据、公式和说明文字 （1）在工作表中按图9.7所示格式输入必要的说明文字（图中粗体字部分）和LP模型的原始数据（图中虚线框所示单元格内，注意并不需要化为标准型）；图中F4是放置目标函数的单元格，B5:D5是放置决策变量X1、X2、X3（既“可变单元格”）的区域。 图9.7 （2）在F4单元格内输入目标函数X0的计算公式： =B4*B5+C4*C5+D4*D5 或=SUMPRODUCT（B4:D4,B5:D5） 其中SUMPRODUCT（）函数返回两个或多个区域（即数组）中对应单元格乘积之和的值。该函数可在Excel的“数学和三角函数”中找到。 （1）在E8单元格中输入第一个约束条件左端的计算公式： =B8*$B$5+ C8*$C$5+D8*$D$5
或= SUMPRODUCT（B8:D8,$B$5:$D$5） 然后拖曳E8的填充柄将公式复制到E9、E10单元格（注意公式中的B5、C5、D5或B5:D5要使用绝对引用）。 当模型中的变量数较多时，使用SUMPRODUCT（）函数可大大加快以上两个公式的输入速度。 说明：图中粗线框是表示要输入公式的单元格。用Excel求解线性规划的数据输入格式可由用户自行设计，但以上介绍的格式不仅与我们所熟悉的LP模型相似，便于理解和使用；而且便于在对话框中输入约束条件。按以上格式输入说明文字后，还可以使系统所输出的三个运行结果报告更具可读性。 2．选【工具】→“规划求解”，“打开规划求解参数”对话框，见图9.8。 图9.8 （1）在“设置目标单元格”文本框中输入目标单元格（建议用鼠标选定的方法输入，下同），并选系统默认的“最大值”单选纽； （2）在“可变单元格”文本框中输入B5:D5（既指定决策变量所在的单元格）； 3．单击“约束”框中的〈添加〉按纽，打开“添加约束”对话框，见图9.9。 图9.9 （1）在“单元格引用位置”文本框中输入E8:E10；打开约束类型下拉列表框，选“〈=”；在“约束值”文本框中输入F8:F10；
第二章 线性规划 本章内容重点： 线性规划模型 解的主要概念 线性规划应用——建模 一. 线性规划模型 引例： （1）用一块边长为a 的正方形铁皮做一容器，应如何裁剪，使做成的容器的容积最大？ （2）某企业计划生产甲、乙两种产品。这两种产品都要分别在A 、B 、C 、D 四种不同设备上加工。按工艺资料规定，生产每件产品甲需占用设备分别为2、1、4、0小时，生产每件产品乙需占用设备分别为2、2、0、4小时。已知各设备计划期内用于生产这两种产品的能力分别为12、8、16、12小时，又已知每生产一件产品甲企业能获得2元利润，每生产一件产品乙企业能获得3元利润，问该企业应如何安排生产，使总的利润收入最大？ 讨论：（1）可用微积分的方法解决； （2）复杂一些 目标： 最大 2 132x x z +=
例2.1:某工厂拥有A 、B 、C 三种类型的设备，生产甲、乙两种产品。每件产品在生产中需要占用的设备机时数，每件产品可以获得的利润以及三种设备可利用的时数如下表所示： 问题：工厂应如何安排生产可获得最大的总利润？ 解：设变量xi 为第i 种（甲、乙）产品的生产件数（i ＝1，2）。根据题意，我们知道两种产品的生产受到设备能力（机时数）的限制。对设备A ，两种产品生产所占用的机时数不能超过65，于是我们可以得到不等式：3 x1 + 2 x2 ≤ 65； 对设备B ，两种产品生产所占用的机时数不能超过40，于是我们可以得到不等式：2 x1 + x2 ≤ 40； 对设备C ，两种产品生产所占用的机时数不能超过75，于是我们可以得到不等式：3x 2 ≤75 ；另外，产品数不可能为负，即 x 1 ,x 2 ≥0。同时，我们有一个追求目标，即获取最大利润。于是可写出目标函数z 为相应的生产计划可以获得的总利润：z =1500x 1+2500x 2 。综合上述讨论，在加工时间以及利润与产品产量成线性关系的假设下，把目标函数和约束条件放在一起，可以建立如下的线性规划模 ????? ????≥≤≤≤+≤+0 ,1241648212222121 2121x x x x x x x x