- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
使用Excel进行灵敏度分析 影子价格的经济意义和应用
RUC, Information School, Ye Xiang
本章节内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 线性规划灵敏度分析 单个目标函数系数变动 多个目标函数系数同时变动 单个约束右端值变动 多个约束右端值同时变动 约束条件系数变化 增加一个新变量 增加一个约束条件 影子价格 (Shadow Price)
2.4 单个约束右端值变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
单个约束右端值变动对目标值的影响 如果车间2的可用工时增加1个小时, 总利润是否会发生变化?如何改变 ? 最优解是否会发生变化? 方法 1 :使用电子表格进行分析(重 新运行“规划求解”工具) 方法 2 :从“敏感性报告”中获得关 键信息(影子价格,Shadow Price)
第2章 线性规划 灵敏度分析
实用运筹学 -运用Excel建模和求解
第 2章 线性规划灵敏度分析 Sensitivity Analysis for Linear Programming
RUC, Information School, Ye Xiang
第2章 线性规划 度分析的概念和内容
13 12 18 17 1 ( )( ) 33.3% 6 6 3
RUC, Information School, Ye Xiang
2.5 多个约束右端值同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
在影子价格有效范围内,总利润的变化量 可以直接通过影子价格来计算。 比如将车间 3 的 3 个工时转移给车间 2 ,由 于
RUC, Information School, Ye Xiang
第2章 线性规划 灵敏度分析
本章主要内容框架图
第2章 线性规划 灵敏度分析
单个 目标函数系数变动 多个 单个 约束右端值变动 多个 影子价格 内容 约束条件系数变化 灵敏度分析 增加新变量 增加新约束条件 影子价格的经济意义和应用 重新运行规划求解 方法 运用敏感性报告
2.2 单个目标函数系数变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
下面讨论在假定只有一个系数cj改变,其他 系数均保持不变的情况下,目标函数系数 变动对最优解的影响。 如果当初对门的单位利润估计不准确,如 把它改成500元,是否会影响求得的最优解 呢? 方法1:使用电子表格进行分析(重新运行 “规划求解”工具) 方法2:运用“敏感性报告”寻找允许变化 范围
图解法(直观)
可以看到, 0 c1 750
最优解(2,6) 保持不变
RUC, Information School, Ye Xiang
2.3 多个目标函数系数同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
假如,以前把门的单位利润(300元)估计 低了,现在把门的单位利润定为450元;同 时,以前把窗的单位利润(500元)估计高 了,现在定为400元。这样的变动,是否会 导致最优解发生变化呢? 方法1:使用电子表格进行分析(重新运行 “规划求解”工具) 方法2:运用“敏感性报告”进行分析(百 分之百法则)
2.5 多个约束右端值同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
方法 1 :使用电子表格进行分析 (重新运行“规划求解”工具)
总利润增 加了36503600=50 (元), 影子价格 有效。
RUC, Information School, Ye Xiang
2.5 多个约束右端值同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
(车间1) (车间2) (车间3) (非负)
最优解为(2,6), Max z=3600 RUC, Information School, Ye Xiang
2.1 线性规划灵敏度分析
第2章 线性规划 灵敏度分析
问题 1 :如果门的单位利润由原来的 300 元提升到 500 元, 最优解是否会改变?对总利润又会产生怎样的影响? 问题 2 :如果门和窗的单位利润都发生变化,最优解会不 会发生改变?对总利润又会产生怎样的影响? 问题 3 :如果车间 2 的可用工时增加 1 个小时,总利润是否 会发生变化?如何改变? 最优解是否会发生变化? 问题 4 :如果同时改变多个车间的可用工时,总利润是否 会发生变化?如何改变? 最优解是否会发生变化? 问题5:如果车间2更新生产工艺,生产一扇窗户由原来的 2小时下降到1.5小时, 最优解是否会发生改变?总利润是 否会发生变化? 问题 6 :工厂考虑增加一种新产品,总利润是否会发生变 化? 问题 7 :如果工厂新增加用电限制,是否会改变原来的最 优方案? RUC, Information School, Ye Xiang
多个约束右端值同时变动对目标值 的影响 将 1 个小时的工时从车间 3 移到车间 2 ,对总利润所产生的影响 方法 1 :使用电子表格进行分析(重 新运行“规划求解”工具) 方法 2 :运用“敏感性报告”进行分 析(百分之百法则)
RUC, Information School, Ye Xiang
( 300 150 500 250 )( ) 133% 300 300
变动百分比超过了100%, 但从右图看最优解还是(2, 6),没有发生改变。这是 由于这两个单位利润同比 例变动,等利润直线的斜 率不变,因此最优解就不 变。
RUC, Information School, Ye Xiang
RUC, Information School, Ye Xiang
2.4 单个约束右端值变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
方法2:从“敏感性报告”中获得关键信息 在给定线性规划模型的最优解和相应的目标函 数值的条件下,影子价格(Shadow Price)是 指约束右端值增加(或减少)一个单位,目标 值增加(或减少)的数量
第二个约束条件 (车间2的工时约束) 的影子价格是150, 说明在允许的范围 [6,18](即[12-6, 12+6])内,再增加 (或减少)一个单 位的可用工时,总 利润将增加(或减 Ye Xiang 少)150
RUC, Information School,
2.4 单个约束右端值变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
15 12 18 15 ( )( ) 100% 6 6
所以,总利润的变化量为
(15 12) 150 (18 15) 100 150
RUC, Information School, Ye Xiang
2.6 约束条件系数变化
450 300 500 400 2 ( )( ) 66.67% 450 300 3 RUC, Information School, Ye Xiang
2.3 多个目标函数系数同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
但是变动百分比之和超过 100% 并不一 定表示最优解会改变。例如,门和窗 的单位利润都减半
图解法(直观)
可以看到, 6 b2 18 在这个范围内,每 次车间的约束右端 值增加(或减少) 1 ,交点的移动就 使利润增长(或减 少)影子价格的数 量(150元)
RUC, Information School, Ye Xiang
2.5 多个约束右端值同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
方法2:运用“敏感性报告”进行分析 百分之百法则:如果约束右端值同时变动, 计算每一变动占允许变动量(允许的增量或 允许的减量)的百分比,如果所有的百分比 之和不超过100%,那么,影子价格依然有效 ,如果所有的百分比之和超过 100 %,那就 无法确定影子价格是否依然有效,只能通过 重新运行“规划求解”工具来判断了
RUC, Information School, Ye Xiang
2.3 多个目标函数系数同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
方法2:运用“敏感性报告”进行分析 百分之百法则:如果目标函数系数同时变 动,计算出每一系数变动量占该系数允 许变动量(允许的增量或允许的减量) 的百分比,而后,将各个系数的变动百 分比相加,如果所得的和不超过 100% , 则最优解不会改变;如果超过 100% ,则 不能确定最优解是否改变,只能通过重 新运行“规划求解”工具来判断了
RUC, Information School, Ye Xiang
2.1 线性规划灵敏度分析
第2章 线性规划 灵敏度分析
在第1章的讨论中,假定以下的线性规划 模型中的各个系数 cj、 bi、 aij是确定的常 数,并根据这些数据,求得最优解。
Max(Min) z cj xj
j 1
n
n L m , aij x j ( , ) bi (i 1, 2, s.t. j 1 x 0 ( j 1, 2, L n , ) j
RUC, Information School, Ye Xiang
2.1 线性规划灵敏度分析 对例1.1进行灵敏度分析 Max z 300 x1 500 x2
第2章 线性规划 灵敏度分析
4 x1 2 x2 12 s.t. 3 x 2 x 18 1 2 x2 0 x1 ,
RUC, Information School, Ye Xiang
2.3 多个目标函数系数同时变动
第2章 线性规划 灵敏度分析
方法 1 :使用电子表格进行分析 (重新运行“规划求解”工具)
可以看到,最优 解并没有发生变 化,总利润由于 门和窗的单位利 润的改变相应地 改变了 (450-300)×2+ (400-500)×6= -300
RUC, Information School, Ye Xiang
)
2.1 线性规划灵敏度分析
第2章 线性规划 灵敏度分析