运筹学线性规划在管理中的应用案例
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简单的运筹学实际应用案例运筹学(Operations Research)是一门研究如何有效利用有限资源进行决策的学科,它通过数学、统计学和经济学等方法,帮助管理者做出最佳决策。
下面将介绍几个简单的运筹学实际应用案例。
1.生产线优化假设一公司拥有多条生产线,每条生产线对应不同的产品。
公司希望通过优化生产线的调度,以达到最大的产出和利润。
运筹学可以通过数学模型和算法,对生产线进行优化调度。
例如,可以使用线性规划模型来确定每条生产线的产量和调度,以最大化总利润;也可以使用整数规划模型来考虑生产线的限制和约束条件。
2.物流网络设计一家物流公司需要设计其物流网络,以最小化成本并满足客户对快速物流的需求。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助物流公司优化物流网络的设计。
例如,可以使用网络流模型来确定货物在物流网络中的最佳路线和节点,以最小化总运输成本;也可以使用线性规划模型来决定在不同节点上的仓库和货物库存量,以满足客户的需求。
3.航班调度问题一家航空公司需要制定最佳航班调度计划,以最大化航班利润并排除延误风险。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助航空公司优化航班调度。
例如,可以使用线性规划模型来决定不同航班的起降时间和机型,以最大化航班利润;也可以使用排队论模型来评估航班的延误风险,并制定相应的调度策略。
4.人员调度问题一家超市需要制定最佳的员工调度计划,以最大化服务质量和节约人力成本。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助超市优化员工调度。
例如,可以使用整数规划模型来决定不同时间段需要多少员工,并考虑员工的技能匹配和工作时间的合理安排;也可以使用模拟仿真方法来评估不同调度策略的效果,并做出相应的决策。
以上是几个简单的运筹学实际应用案例,运筹学在实际生产和管理中有着广泛的应用。
通过数学模型和算法的应用,可以帮助企业优化资源配置、提高效率和决策质量,从而实现最佳的经济效益。
运筹学应⽤例题线性规划在⼯商管理中的应⽤⼀、⼈⼒资源分配的问题例1某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务⼈员⼈数如下表所⽰:设司机和乘务⼈员分别在各时间段开始时上班;并连续⼯作8⼩时,问该公交线路应怎样安排司机和乘务⼈员,既能满⾜⼯作需要,⼜使配备司机和乘务⼈员的⼈数最少?例2 ⼀家中型的百货商场对售货员的需求经过统计分析如下表所⽰:为了保证售货员充分休息,要求售货员每周⼯作五天,休息两天,并要求休息的两天是连续的,问应该如何安排售货员的休息⽇期,既能满⾜⼯作需要,⼜使配备的售货员的⼈数最少?⼆、⽣产计划问题例3 某公司⾯临⼀个是外包协作还是⾃⾏⽣产的问题。
该公司有甲、⼄、丙三种产品,这三种产品都要经过铸造、机械加⼯和装配三道⼯序。
甲、⼄两种产品的铸件可以外包协作,亦可以⾃⾏⽣产,但产品丙必须由本⼚铸造才能保证质量。
有关情况如下表所⽰,公司中可利⽤的总⼯时为:铸造8000⼩时,机械加⼯12000⼩时和装配10000⼩时。
为了获得最⼤利润,甲、⼄、丙三种产品各应⽣产多少件?甲、⼄两种产品的铸件有多少由本公司铸造?有多少为外包协作?三、套裁下料问题例4 某⼯⼚要做100套钢架,每套钢架需要长度分别为2.9⽶、2.1⽶、和1.5⽶的圆钢各⼀根。
已知原料每根长7.4⽶,问应如何下料,可使所⽤原料最省?四、配料问题例5某⼯⼚要⽤三种原料1、2、3混合调配出三种不同规格的产品甲、⼄、丙,产品的规格要求、产品的单价、每天能供应的原材料数量及原材料单价如下表所⽰:问该⼚应如何安排⽣产,才能使利润最⼤?五、投资问题例6 某部门现有资⾦200万元,今后五年内考虑给以下的项⽬投资:项⽬A :从第⼀年到第五年每年年初都可以投资,当年末能收回本利110%;项⽬B :从第⼀年到第四年每年年初都可以投资,次年末能收回本利125%,但规定每年最⼤投资额不能超过30万元;项⽬C :第三年初需要投资,到第五年末能收回本利140%,但规定每年最⼤投资额不能超过80万元;项⽬D :第⼆年初需要投资,到第五年末能收回本利155%,但规定每年最⼤投资额不能超过100万元。
线性规划应用案例分析线性规划是一种在数学和运营管理中常见的优化技术。
它涉及到在一组线性不等式约束下,最大化或最小化一个线性目标函数。
这种技术可以应用于许多不同的领域,包括供应链管理、资源分配、投资组合优化等。
本文将探讨几个线性规划应用案例,以展示其在实际问题中的应用和价值。
某制造公司需要计划生产三种产品,每种产品都需要不同的原材料和生产时间。
公司的目标是最大化利润,但同时也受到原材料限制、生产能力限制以及每种产品市场需求限制的约束。
通过使用线性规划,该公司能够找到最优的生产计划,即在满足所有约束条件下,最大化利润。
某物流公司需要计划将货物从多个产地运输到多个目的地。
公司的目标是最小化运输成本,但同时也受到运输能力、货物量和目的地需求的约束。
通过使用线性规划,该公司能够找到最优的运输方案,即在满足所有约束条件下,最小化运输成本。
某投资公司需要将其资金分配给多个不同的投资项目。
每个项目都有不同的预期回报率和风险水平。
公司的目标是最大化回报率,同时也要保证投资风险在可接受的范围内。
通过使用线性规划,该公司能够找到最优的投资组合,即在满足所有约束条件下,最大化回报率。
这些案例展示了线性规划在实践中的应用。
然而,线性规划的应用远不止这些,它还可以用于诸如资源分配、时间表制定、路线规划等问题。
线性规划是一种强大的工具,可以帮助决策者解决复杂的问题并找到最优解决方案。
线性规划是一种广泛应用的数学优化技术,适用于在多种资源限制下寻求最优解。
这种技术涉及到各种领域,包括工业、商业、运输、农业、金融等,目的是在给定条件下最大化或最小化线性目标函数。
下面我们将详细讨论线性规划的应用。
线性规划是一种求解最优化问题的数学方法。
它的基本思想是在一定的约束条件下,通过线性方程组的求解,求得目标函数的最优解。
这里的约束条件通常表现为一组线性不等式或等式,而目标函数则通常表示为变量的线性函数。
工业生产:在工业生产中,线性规划可以用于生产计划、物料调配、人力资源分配等方面。
食用调和油生产计划案例1.问题的提出调和油又称高合油,它是根据使用需要,将两种以上经精炼的油脂(香味油除外)按比例调配制成的食用油。
其原料常选用精炼大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、棉籽油等,还可配有精炼过的米糠油、玉米胚油、油茶籽油、红花籽油、小麦胚油等特种油酯。
调和油是是目前市场上比较常见的食用油类之一,以其油色澄清、透明,味道香醇可口,营养较纯种食用油更加丰富均衡,逐渐成为市场上的主流。
在调和油制作成本上,厂家可根据配方,以一定的加工工艺将几种油脂混合配制,取代了传统的纯种油脂,从而大大降低了成本和市面价格,更加迎合消费者追求“物美价廉”的消费心理,为企业带来了效益。
但在调和油的生产过程中,伴随着原料的采购、贮存、加工,都必然要有一定资金和设备上的投入。
当然,除了这些必须具备的,以为了保证调和油质量的程序外,如何降低相关原料和设备所受社会和市场因素引起的价格升高,原料过长时间保养带来的负经济利润,从而实现企业生产成本降低,成为生产厂家不得不考虑的一个问题。
2.问题分析在上述的问题中,存在着一个不争的事实。
价格会随着社会和市场的因素的影响而产生变化,其关系即为“经济函数”(通过广泛地进行市场调查并且采集足够的统计资料,分析确定各宗经济变量之间的函数关系)。
而大量低价采购原料又会带来贮存和保鲜方面成本的升高。
相应关系式可概括为:生产成本=原料价格*数量+贮存保鲜费用+加工费(加工成本+工人工资)+机器折损费+产品维护费用。
3.题目要求食油厂精炼两种类型的原料油——菜籽油和花生油,并将精制油混合得到一种调和油产品。
生产流程如下图所示:菜籽油原料油来自两个产地,而花生原料油来自另外三个产地。
据预测,这5种原料油菜籽油1採購菜籽油2採購花生油1採購花生油2採購花生油3採購的价格从一至六月分别为:表1 五种原料油的价格(元/吨)成品调和油售价为11000元/吨。
菜籽油和花生油需要由不同的生产线来精炼。
管理运筹学案例设计管理运筹学是管理科学中一个重要的分支,通过运用数学、统计学和计算机科学等方法,对管理中的决策问题进行建模、分析和优化。
本文将介绍几个管理运筹学的案例,以帮助读者更好地理解其在实际管理中的应用。
案例一:生产调度优化某工厂生产多个产品,每个产品的生产需要不同的资源和时间。
工厂需要合理安排生产顺序,使得生产效率最大化,成本最小化。
通过管理运筹学的方法,可以建立数学模型来优化生产调度。
首先,我们需要确定每个产品的生产时间和资源需求。
然后,可以使用线性规划等数学方法,设计一个优化模型,以最小化总生产成本为目标函数,同时满足资源约束和交付期限。
案例二:库存管理优化某零售商经营多种商品,需要合理管理库存以满足需求,同时最小化库存成本。
通过管理运筹学的方法,可以建立库存管理模型来优化库存水平。
一种常见的方法是使用动态规划来确定最佳订货数量和补货时机,以最小化库存持有成本和缺货成本的总和。
通过对需求的预测和货架管理的优化,可以实现库存管理的最优化。
案例三:运输路线优化一家物流公司需要合理安排货物的运输路线,以最小化运输成本和时间。
通过管理运筹学的方法,可以设计运输路线优化模型,来寻找最佳的配送方案。
运输路线优化模型可以利用图论和网络优化方法,来确定最短路径和最优运输方案。
通过考虑货物的数量、目的地和运输方式等因素,可以制定最佳的运输策略,实现成本和效率的最优平衡。
结语管理运筹学是管理决策中的重要工具,可以帮助管理者在复杂的环境中做出最佳决策。
通过上述案例的介绍,我们可以看到管理运筹学在生产调度、库存管理和运输路线优化等方面的实际应用。
希望本文能够帮助读者更好地理解管理运筹学的概念和方法,从而在实际管理中取得更好的效果。
运筹学在物流管理中的应用案例物流管理是现代企业运作过程中至关重要的一环,它涉及到物流规划、采购、生产、仓储、配送等各个环节。
为了提高物流运营效率并降低成本,许多企业开始运用运筹学方法来优化物流管理。
本文将通过一个实际案例,介绍运筹学在物流管理中的应用。
案例背景某电子产品制造企业为了更好地满足全球市场的需求,决定进行物流网络优化。
该企业有多个工厂分布在不同地区,需要将产品从工厂运送到全球各地的分销中心。
为了确保产品能够及时到达,以及最大程度地减少物流成本,他们决定运用运筹学工具进行物流网络优化。
方案设计在设计物流网络优化方案之前,首先要明确一些关键的因素和约束条件,例如:工厂和分销中心的地理位置、产品的生产周期和需求量、运输的成本和时效、仓储设施的容量等。
基于这些信息,可以利用运筹学方法设计以下方案:1. 物流路径规划通过运筹学模型来确定产品从工厂到分销中心的最佳路径。
在此过程中,需要考虑运输成本、距离、交通状况等因素,以及协调不同地区的供应链环节。
运筹学模型可以通过线性规划、整数规划等方法来求解,以确定最佳物流路径。
2. 运输调度优化在确定了最佳物流路径后,下一步是对运输调度进行优化。
通过运筹学方法,可以建立模型考虑不同运输方式(如海运、铁路、公路)的成本和时效,以及不同的配送方式和批量配置。
运筹学模型可以通过动态规划、启发式算法等方法来求解,以达到优化运输调度的目的。
3. 仓储设施布局在物流管理中,仓储设施的布局对于物流效率和成本控制起着重要作用。
通过运筹学方法,可以分析和优化仓储设施的布局,以减少物流路径、降低仓储和运输成本,并提高物流处理效率。
运筹学模型可以通过网络流问题、图论等方法来求解,以确定最佳仓储设施布局方案。
4. 库存管理优化库存管理是物流管理中的一个关键环节。
通过运筹学方法,可以建立库存管理模型,以决定最佳的库存水平、采购和补充策略,以及最优的订货周期。
通过运筹学模型的求解,可以降低库存成本、减少过剩库存和缺货现象,提高物流管理的响应速度和效率。
运筹学分析方法及应用案例运筹学是一门研究如何通过使用数学、统计学和计算机科学等工具来解决决策问题的学科。
其应用领域广泛,包括生产、物流、供应链管理、交通网络优化、人员调度等。
运筹学分析方法可以通过建立数学模型,优化决策方案,并通过模拟和数据分析来评估方案的效果。
下面将介绍运筹学分析方法及其应用案例。
一种常见的运筹学分析方法是线性规划。
线性规划可以用于在给定约束条件下优化目标函数的值。
一个典型的应用是生产计划问题。
假设一个公司有多个产品和多个生产资源,线性规划可以帮助确定如何安排生产以最大化利润或最小化成本。
举个例子,一个公司生产产品A和产品B,有两个生产线和一定数量的原材料。
每生产一个单位的A需要2个单位的原材料和2个单位的生产时间,每生产一个单位的B需要1个单位的原材料和4个单位的生产时间。
每个生产线每天的工作时间为8个小时,而每天的原材料供应量为10个单位。
公司希望确定每个产品在每个生产线上的产量以最大化总利润。
我们可以建立一个线性规划模型来解决这个问题。
假设x1和x2分别代表在两个生产线上生产产品A的产量,y1和y2分别代表在两个生产线上生产产品B的产量。
目标函数为最大化总利润,可以表示为:Maximize 3x1 + 4x2 + 2y1 + 3y2约束条件包括每个生产线的工作时间和原材料供应量:2x1 + x2 ≤82x1 + 4x2 ≤82y1 + 3y2 ≤10并且x1、x2、y1、y2都不能小于零。
通过求解这个线性规划模型,我们可以得到最优解,即在每个生产线上生产产品A和产品B的最佳产量,从而实现最大利润。
除了线性规划,运筹学还有其他分析方法,如整数规划、动态规划、网络优化等。
这些方法可以应用于不同的决策问题,解决实际的运营和管理挑战。
另一个应用案例是供应链网络优化。
供应链管理面临的一个关键问题是如何确定最优的物流网络来实现成本最小化和服务水平最大化。
运筹学可以帮助优化供应链网络的设计和运作。
线性规划模型及应用场景线性规划是一种运筹学中的数学方法,用于在有限的资源下寻找达到最佳目标的方案。
线性规划模型是通过建立线性关系式和目标函数以确定决策变量的最优值,来求解问题。
应用线性规划模型可以在诸多领域中找到合理的应用场景。
一、生产调度与物流管理生产调度是指以资源约束为条件,在规定时间内安排、组织和运用生产资源的管理活动。
而物流管理则是通过有效的供应链管理来实现流程和原料的优化配置。
线性规划可以通过建立生产资源约束条件和目标函数,来确定合理的生产进度和物流配送计划,从而提高生产效率、降低物流成本。
举个例子,某工厂生产两种产品A和B,生产线的时间和效率是有限的,同时每个产品有不同的售价和成本。
这时可以使用线性规划模型来确定每种产品的生产数量,使得总利润最大化。
二、金融投资与资产配置金融投资是指将资金投入到各种金融市场和资产中,以期获得回报。
而资产配置则是指在不同风险水平下,按照一定的比例配置资金到各种资产上。
线性规划可以通过建立风险约束条件和目标函数,来确定最佳的资产配置组合,以实现风险和回报间的平衡。
举个例子,某投资者有一笔固定资金,可以投资于股票、债券和货币市场基金等多个金融工具。
他可以将自己的投资目标、预期收益和风险偏好建立为线性规划模型,以确定最佳的资产配置比例,从而达到理想的投资回报。
三、运输与配送运输与配送是指将物品从生产地或仓库运往销售点或用户手中的过程。
针对运输与配送的问题,线性规划可以通过建立运输路径、运输容量和运输成本等约束条件,来确定合理的物流方案,从而达到最佳的运输效益。
例如,某物流公司需要将商品从N个供应商处运输到M个销售点,每个供应商的供货量和每个销售点的需求量是已知的,同时每个运输路径的距离和费用也是已知的。
利用线性规划模型,可以确定每个运输路径上的货物运输量和运输方式,从而降低运输成本,提高物流效率。
四、人力资源管理人力资源管理是指通过合理的组织、激励和管理,利用有限的人力资源实现组织目标。
案例3-1产品混合问题TJ公司生产3中坚果什锦产品,分销给遍布东南地区的食品连锁店。
产品有3个品种,分别是普通型、高级型和假日型,不同品种的区别就是各种坚果的比例不同。
普通型的产品含有15%的杏仁,25%的巴西果,25%的榛子,10%的核桃,25%的胡桃。
高级型的产品各种坚果均含20%。
假日型的产品含25%的杏仁,15%的巴西果,15%的榛子,25%的核桃,20%的胡桃。
TJ公司的会计对包装材料费用、售价等数值进行分析后预测,每磅普通型产品的利润是1.65美元,每磅高级型产品的利润是2.00美元,每磅假日型产品的利润是2.25美元。
这些数值没有包括坚果的价格,因为它们的价格变化非常大。
客户的订单如下:因为对产品的需求在不断增加,预计TJ公司将会获得大于其生产能力的订单。
TJ公司的目的在于合理安排坚果产品的类型,使公司的利润最大;公司不用的坚果都捐献给当地的慈善机构。
还有,无论盈利与否,公司都将满足已经签署的订单。
管理报告分析TJ公司的问题,并准备一个报告向TJ公司总经理简要介绍一下你的观点。
报告的内容必须包括以下几个方面:(1)普通型、高级型和假日型坚果产品的成本。
(2)最优生产组合和总利润。
(3)如果还可以购买一些坚果,分析如何才能使产品的利润增加。
(4)思考公司是否应该从一个供应商那里再以1000美元的价格购入1000磅的杏仁。
(5)如果TJ不必满足全部的已签订单,公司会增加的利润量。
案例3-2投资战略J.D.威廉姆斯公司是一个投资咨询公司,为大量的客户管理高达1.2亿美元的资金。
公司运用一个很有价值的模型,为每个客户安排投资量,分贝在股票增长基金、收入基金和货币市场基金。
为了保证客户投资的多元化,公司对这3种投资的数额加以限制。
一般来说,投资在股票方面的资金应该占总投资的20%-40%,投资在收入基金上的资金应该确保在20%-50%之间,货币市场方面的投资至少应该占30%。
此外,公司还尝试着投入了风险承受能力指数,以迎合不同投资者的需求。
运筹学在企业管理中的应用摘要:运筹学作为一门基础学科,在企业管理过程中发挥着越来越重要的作用,特别是在模型的应用,更是为企业管理各领域提供了一种较好的问题决策分析方法,本文主要从企业管理几个不同角度,通过建立数学模型来解决实际问题,从而说明运筹学在企业管理中的应用。
关键词:运筹学数学模型企业管理1.前言运筹学是一门应用科学,至今还没有统一且确切的定义。
莫斯和金博尔曾对运筹学下的定义是:“为决策结构在对其控制下业务活动运行决策时,提供以数量化为基础的科学方法。
”它首先强调的是科学方法,这含义不单是某种研究方法的分散和偶然的应用,而是可用于整个一类问题上,并能传授和有组织地活动。
它强调以量化为基础,必然要用数学。
但任何决策都包含定量和定性两个方面,而定性方面又不能简单地用数学表示,如政治、社会等因素,只要综合多种因素的决策才是全面的。
运筹学工作者的职责是为决策者提供可以量化方面的分析,指出那些定性的因素。
另一定义是:“运筹学是一门应用科学,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选者最优提供定量依据。
”这定义表明运筹学具有多学科交叉的特点,如综合运用经济学、心理学、物理学、化学中的一些方法。
运筹学是强调最优决策,“最”是过分理想了,在实际生活中往往用次优、满意等概念代替最优。
所以,运筹学的又一定义是:“运筹学是一种给出问题坏的答案的艺术,否则的话问题的结果会更坏。
”在技术高度发展的时代,企业的竞争由此变得更加激烈。
如何在自己的技术方面赶超别人,同时最大程度地节约成本呢,减少开支,是每个企业必须关注的问题,更是企业管理中的首要问题。
日本丰田汽车公司第一次提出了著名的精益生产方法,包括零库存与即时生产等,以实现成本最小化。
一时风靡全球。
世界上成功的企业无不是在成本上进行控制,技术上进行创新得以生存与发展内的。
因此,科学管理越来越被企业管理者所重视,发挥着越来越大的作用,而运筹学作为管理科学的核心与基础,其作用显然是首当其冲的。
运筹学中的线性规划理论与应用线性规划是运筹学中的一种重要工具,被广泛应用于经济、管理、工程等领域。
它的核心思想是通过建立数学模型,以线性目标函数和线性约束条件为基础,以最优化为目标,找到最佳的决策方案。
在本文中,我将讨论线性规划的基本概念和理论,并介绍其在实际应用中的案例。
一、线性规划的基本概念和理论线性规划主要研究如何分配有限资源以达到最优化的利益。
在线性规划中,决策变量、目标函数和约束条件是构建数学模型的三个基本要素。
1. 决策变量决策变量是指在问题中需要做决策的变量,通常表示为一个向量。
例如,在生产计划中,决策变量可以表示为不同产品的生产数量。
2. 目标函数目标函数是指在线性规划中需要最大化或最小化的目标指标。
目标函数通常是由决策变量线性组合而成的。
3. 约束条件约束条件是指在线性规划中限制决策变量取值范围的条件。
约束条件通常是由一系列线性不等式或等式组成的。
在线性规划问题中,通过将目标函数和约束条件转化为数学表达式,可以建立一个数学模型。
这个模型可以通过一系列数学方法求解,以达到最优化的目标。
二、线性规划在实际应用中的案例线性规划在现代管理和决策中有着广泛的应用。
以下是几个典型的案例。
1. 生产计划在生产计划中,线性规划可以用于确定不同产品的生产数量,以最大化利润或满足市场需求。
2. 配送问题在物流配送中,线性规划可以用于合理安排不同配送点的货物数量和时间,以最小化配送成本。
3. 投资组合在金融领域,线性规划可以用于确定不同投资项目的投资比例,以最大化收益或降低风险。
4. 网络流问题在网络建设中,线性规划可以用于确定网络中各节点之间的流量分配,以最大化网络传输效率。
这些案例只是线性规划在实际应用中的冰山一角。
在现代运筹学和管理科学中,线性规划以其简单、有效和灵活的特点,成为了决策分析的重要工具。
总结:线性规划是运筹学中的一种重要工具,通过建立数学模型,以线性目标函数和约束条件为基础,以最优化为目标,解决实际决策问题。
1、年度配矿计划优化——线性规划j(单位:万吨)2 约束条件:包括三部分1)供给(资源)约束:x1 ≤70 x2≤7 x3≤17 x4≤23 x5≤3 x6≤9.5 x7≤1 x8≤15.4 x9≤ 2.7 x10≤7.6 x11≤13.5 x12≤2.7 x13≤1.2 x14≤7.22)品位约束3)非负约束: x j ≥ 0 j = 1,2,3, … ,143 目标函数:此题目要求“效益最佳”有一定的模糊性,由于配矿后的混合矿石将作为后面 工序的原料而产生利润,故在初始阶段,可将目标函数选作配矿总量的极大化。
三、计算结果及分析1 计算结果利用单纯形法可得出该问题的最优解为:x1 = 31.121 x2 = 7 x3 = 17 x4 = 23 x5 = 3 x6 = 9.5 x7 = 1 x8 = 15.4 x9 = 2.7 x10 = 7.6 x11 = 13.5 x12 = 2.7 x13 = 1.2 x14 = 7.2 最优值:Z* = 141.921(万吨)2 分析与讨论1)计算结果是否可被该公司接受?——回答是否定因为:①在最优解中,除第1个采矿点有富裕外,其余13个采矿点的出矿量全部参与了配矿。
而矿点1在配矿以后尚有富余量 70 -31.12 =38.879 (万吨),但矿点1的矿石品位仅为37.16%,属贫矿。
②该公司花费了大量人力、物力、财力后,在矿点1生产的贫矿中却有近39万吨矿石被闲置,而且在大量积压的同时,还会对环境造成破坏,作为该公司的负责人或公司决策者是难以接受这样的生产方案的。
———原因何在?出路何在?2)解决问题的思路经过分析后可知:在矿石品位T Fe 及出矿量都不可变更的情况下,只能把注意力集中在 混合矿石的品位T Fe 要求上。
——不难看出,降低T Fe 的值,可以使更多的低品位矿石参与配矿。
问题:T Fe 的值有可能降低吗?在降低T Fe 的值,使更多的贫矿入选的同时,会产生什么影响?——以上问题就属于运筹学的灵敏度分析(优化后分析)3)经调查,以及与现场操作人员、工程技术人员、管理人员学习、咨询,拟定了三个T Fe 的新值:44% 、43% 、42%3 变动参数之后再计算,结果如下表所示:∑==+++++++++++++14114131211109875432145.0502.04073.05692.05271.04022.0408.04834.05141.064996.04200.04700.0400.05125.03716.0j jx x x x x x x x x x x x x x x ∑==141max j jx zFe境的破坏,故不予以考虑。
运筹学线性规划案例线性规划是运筹学中的一个重要分支,它主要研究如何利用数学模型来解决最优化问题。
在实际应用中,线性规划可以帮助企业做出最佳的决策,使资源得到最大化利用。
本文将通过一个实际案例来介绍线性规划的应用,以便读者更好地理解和掌握这一方法。
假设某公司生产两种产品A和B,它们分别需要机器加工和人工装配。
公司拥有的机器和人工资源分别为每周80小时和60人天。
产品A每单位需要机器加工2小时,人工装配3人天;产品B每单位需要机器加工3小时,人工装配2人天。
每单位产品A的利润为2000元,产品B的利润为3000元。
现在的问题是,如何安排生产计划,才能使得利润最大化呢?首先,我们可以将该问题建立成数学模型。
假设x1和x2分别表示生产产品A 和B的单位数,则该问题可以表示为:Max Z=2000x1+3000x2。
约束条件为:2x1+3x2≤80。
3x1+2x2≤60。
x1≥0,x2≥0。
接下来,我们可以通过线性规划的方法来求解最优解。
在这里,我们不妨使用单纯形法来进行求解。
首先,我们将约束条件转化成标准形式,得到:2x1+3x2+s1=80。
3x1+2x2+s2=60。
x1≥0,x2≥0。
然后,我们构造初始单纯形表,并进行单纯形法的迭代计算。
最终得到最优解为x1=20,x2=10,此时利润最大为80000元。
通过这个简单的案例,我们可以看到线性规划在实际中的应用。
通过建立数学模型和运用线性规划方法,我们可以很好地解决类似的最优化问题,使得资源得到最大化利用,从而帮助企业做出更加科学合理的决策。
总之,线性规划作为运筹学中的重要方法,具有广泛的应用前景。
通过不断地学习和实践,我们可以更好地掌握线性规划的原理和方法,为实际问题的解决提供更加科学的支持。
希望本文的案例能够帮助读者更好地理解线性规划的应用,从而在实际工作中能够更好地运用这一方法,取得更好的效果。
线性规划算法的应用案例线性规划是应用最广泛的数学优化方法之一,也是一种非常有效的运筹学技术。
它的基本思想是将问题建模成一组线性方程和线性不等式的组合,通过寻找最优解来实现目标最大化或最小化。
线性规划算法广泛应用于制造业、金融、物流和交通等领域,以下将介绍几个重要的应用案例。
1. 生产计划和调度线性规划算法可以用于制造业的生产计划和调度。
例如,在一家造纸厂中,有若干个可用的生产线、仓库和运输车辆,需要考虑原材料的成本、工人的人工费用、工厂的能耗费用以及运输的成本等因素,制定出最佳的生产计划和调度方案。
对于这类问题,可以将目标函数设置为生产成本最小化或产出效率最大化,约束条件包括原材料的库存量、生产线的容量和物流的时间窗口等。
通过使用线性规划算法,可以得到最佳的生产计划和调度方案,使得企业的生产效率和盈利能力得到提升。
2. 市场营销和广告投放线性规划算法可以帮助企业制定最佳的市场营销和广告投放方案。
例如,在一家快递公司中,需要制定如何调整价格策略、开拓市场份额、投放广告等方案,以达到最大化利润或最小化成本的目标。
对于这类问题,可以将目标函数设置为销售额最大化或成本最小化,约束条件包括市场份额的限制、广告投放预算的限制等。
通过使用线性规划算法,可以得到最佳的市场营销和广告投放方案,提高企业的营销效率和市场竞争力。
3. 交通运输和物流配送线性规划算法可以用于交通运输和物流配送领域。
例如,在一个物流中心中,需要规划配送路线和运输车辆的分配,以最小化交通堵塞和物流成本的影响。
对于这类问题,可以将目标函数设置为运输成本最小化或配送效率最大化,约束条件包括车辆数量的限制、货物配送时间的限制等。
通过使用线性规划算法,可以得到最佳的路线规划和车辆分配方案,提高企业的配送效率和物流运转效率。
4. 金融投资和风险管理线性规划算法可以用于金融投资和风险管理领域。
例如,在一个投资银行中,需要制定最佳的投资组合和股票交易策略,以最大化收益和降低风险。
《管理运筹学》实验报告5.输出结果如下5.课后习题: 一、P31习题1某家具公司生产甲、乙两种型号的组合柜,每种组合柜需要两种工艺(制白坯和油漆).甲型号组合柜需要制白坯6工时,油漆8工时:乙型号组合柜需要制白坯12工时,油漆4工时.已知制白坯工艺的生产能力为120工时/天,油漆工艺的生产能力为64工时/天,甲型号组合柜单位利润200元,乙型号组合柜单位利润为240元.约束条件:问题:(1)甲、乙两种柜的日产量是多少?这时最大利润是多少?答:由实验过程中的输出结果得甲组合柜的日产量是4个,乙的事8个。
.0,0,6448,120126;240200 z max ≥≥≤+≤++=y x y x y x y x(2)图中的对偶价格13.333的含义是什么?答: 对偶价格13.333的含义是约束条件2中,每增加一个工时的油漆工作,利润会增加13.33元。
(3)对图中的常数项范围的上、下限的含义给予具体说明,并阐述如何使用这些信息。
答:当约束条件1的常数项在48~192范围内变化,且其他约束条件不变时,约束条件1的对偶价格不变,仍为15.56;当约束条件2的常数项在40~180范围内变化,而其他约束条件的常数项不变时,约束条件2的对偶价格不然,仍为13.333。
(4)若甲组合柜的利润变为300,最优解不变?为什么?答:目标函数的最优值会变,因为甲组合柜的利润增加,所以总利润和对偶价格增加;甲、乙的工艺耗时不变,所以甲、乙的生产安排不变。
二、学号题约束条件:学号尾数:56 则:约束条件:无约束条件(学号)学号43214321432143214321 0 0,309991285376)(53432max x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x z ≤≥≤-+-+≥-+-+=-++-+++=无约束条件43214321432143214321 0 0,3099912445376413432max x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x z ≤≥≤-+-≥-+-=-++-+++=⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯-≥⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-7606165060~5154050~414)30(40~313)20(30~21210 20~11 10~1)(学号)(学号)(学号学号学号)(学号不变学号规则3.运算过程实验结果报告与实验总结:输出结果分析:答:由输出结果可得:最优解为352元,具体排班情况为:11点到12点的时段安排8个临时工;13点到14点的时段再安排1个临时工;14点到15点的时段安排1个临时工;16点到17点时段安排5个临时工;18点到19点安排7个临时工。
运筹学线性规划在管理中的应⽤案例第五章线性规划在管理中的应⽤某企业停⽌了⽣产⼀些已经不再获利的产品,这样就产⽣了⼀部分剩余⽣产⼒。
管理层考虑将这些剩余⽣产⼒⽤于新产品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的⽣产。
可⽤的机器设备是限制新产品产量的主要因素,具体数据如下表:司的利润最⼤化。
1、判别问题的线性规划数学模型类型。
2、描述该问题要作出决策的⽬标、决策的限制条件以及决策的总绩效测度。
3、建⽴该问题的线性规划数学模型。
4、⽤线性规划求解模型进⾏求解。
5、对求得的结果进⾏灵敏度分析(分别对最优解、最优值、相差值、松驰/剩余量、对偶价格、⽬标函数变量系数和常数项的变化范围进⾏详细分析)。
6、若销售部门表⽰,新产品Ⅰ、Ⅱ⽣产多少就能销售多少,⽽产品Ⅲ最少销售18件,请重新完成本题的1-5。
解:1、本问题是资源分配型的线性规划数学模型。
2、该问题的决策⽬标是公司总的利润最⼤化,总利润为:+ +决策的限制条件:8x1+ 4x2+ 6x3≤500 铣床限制条件4x1+ 3x2≤350 车床限制条件3x1 + x3≤150 磨床限制条件即总绩效测试(⽬标函数)为:max z= + +3、本问题的线性规划数学模型max z= + +S.T. 8x1+ 4x2+ 6x3≤5004x1+ 3x2≤3503x1 + x3≤150x1≥0、x2≥0、x3≥04、⽤Excel线性规划求解模板求解结果:最优解(50,25,0),最优值:30元。
5、灵敏度分析⽬标函数最优值为 : 30变量最优解相差值x1 50 0x2 25 0x3 0 .083约束松弛/剩余变量对偶价格1 0 .052 75 03 0 .033⽬标函数系数范围 :变量下限当前值上限x1 .4 .5 ⽆上限x2 .1 .2 .25x3 ⽆下限 .25 .333常数项数范围 :约束下限当前值上限1 400 500 6002 275 350 ⽆上限3 150(1)最优⽣产⽅案:新产品Ⅰ⽣产50件、新产品Ⅱ⽣产25件、新产品Ⅲ不安排。
第五章线性规划在管理中的应用某公司停止了生产一些已经不再赢利的产品,这样就产生了一部分节余生产力。
管理层考虑将这些节余生产力用于新产品Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ的生产。
可用的机器设施是限制新产品产量的主要要素,详细数据以下表:机器设施种类 每周可用机器台时数铣床 500 车床 350 磨床150每生产一件各样新产品需要的机器台时数以下表:机器设施种类 新产品Ⅰ新产品Ⅱ新产品Ⅲ铣床 8 4 6 车床 4 3 0 磨床31三种新产品的单位收益分别为元、元、元。
目标是要确立每种新产品的产量,使得公司的收益最大化。
1、鉴别问题的线性规划数学模型种类。
2、描绘该问题要作出决议的目标、决议的限制条件以及决议的总绩效测度。
3、成立该问题的线性规划数学模型。
4、用线性规划求解模型进行求解。
5、对求得的结果进行敏捷度剖析(分别对最优解、最优值、相差值、松驰 偶价钱、目标函数变量系数和常数项的变化范围进行详尽剖析) 。
6、若销售部门表示,新产品Ⅰ、Ⅱ生产多少就能销售多少,而产品Ⅲ最少销售 请从头达成此题的1-5 。
解:1、本问题是资源分派型的线性规划数学模型。
/ 节余量、对18 件,2、该问题的决议目标是公司总的收益最大化,总收益为:+ +决议的限制条件:8x 1+ 4 x 2+ 6 x 3≤5004x 1+ 3 x 2≤ 3503x 1 +x 3≤ 150铣床限制条件车床限制条件磨床限制条件即总绩效测试(目标函数)为: max z= + +3、本问题的线性规划数学模型max z= + +S . T . 8 x 1+ 4 x 2+ 6 x 3≤ 5004x + 3 x 2 ≤ 35013x 1 + x 3≤ 150 x 1≥ 0、x 2≥ 0、 x 3≥ 04、用 Excel 线性规划求解模板求解结果:最优解( 50, 25, 0),最优值: 30 元。
5、敏捷度剖析目标函数最优值为: 30变量最优解相差值x1 50 0x2 25 0x3 0 .083拘束废弛 / 节余变量对偶价钱1 0 .052 75 03 0 .033目标函数系数范围:变量下限目前值上限x1 .4 .5 无上限x2 .1 .2 .25x3 无下限.25 .333常数项数范围 :拘束下限目前值上限1 400 500 6002 275 350 无上限3 150( 1)最优生产方案:新产品Ⅰ生产50 件、新产品Ⅱ生产25 件、新产品Ⅲ不安排。
最大收益值为30 元。
( 2) x3 的相差值是意味着,目前新产品Ⅲ不安排生产,是因为新产品Ⅲ的收益太低,若要使新产品Ⅲ值得生产,需要将目前新产品Ⅲ收益元/ 件,提升到元 / 件。
( 3)三个拘束的废弛/ 节余变量0, 75, 0,表示铣床和磨床的可用工时已经用完,而车床的可用工时还节余75 个工时;三个对偶价钱,0,表示三种机床每增添一个工时可使公司增添的总收益额。
( 4)目标函数系数范围表示新产品Ⅰ的收益在元/ 件以上,新产品Ⅱ的收益在到之间,新产品Ⅲ的收益在以下,上述的最正确方案不变。
( 5)常数项范围表示铣床的可用条件在400 到 600 工时之间、车铣床的可用条件在275 工时以上、磨铣床的可用条件在到工时之间。
各自每增添一个工时对总收益的贡献元,0 元,元不变。
6、若产品Ⅲ最少销售18 件,改正后的的数学模型是:max z= + +S .T.8x1+ 4 x2+ 6 x3≤5004x1+ 3 x2 ≤ 3503x1 + x3≤150x3≥18x1≥0、x2≥0、 x3≥0这是一个混淆型的线性规划问题。
代入求解模板得结果以下:最优解( 44, 10, 18),最优值:元。
敏捷度报告:目标函数最优值为:变量最优解相差值x1 44 0x2 10 0x3 18 0拘束废弛 / 节余变量对偶价钱1 0 .052 144 03 0 .0334 0目标函数系数范围 :变量下限目前值上限x1 .4 .5 无上限x2 .1 .2 .25x3 无下限.25 .333常数项数范围 :拘束下限目前值上限1 460 500 6922 206 350 无上限3 18 150 1654 0 18 30( 1)最优生产方案:新产品Ⅰ生产44 件、新产品Ⅱ生产 10 件、新产品Ⅲ生产 18 件。
最大收益值为元。
(2)因为最优解的三个变量都不为0,所以三个有关值都为 0。
(3)四个拘束的废弛 / 节余变量 0,144,0,0,表示铣床和磨床的可用工时已经用完,新产品Ⅲ的产量也恰好达到最低限制18 件,而车床的可用工时还节余144 个工时;四个对偶价钱,0,,表示三种机床每增添一个工时可使公司增添的总收益额,第四个对偶价钱表示新产品Ⅲ的产量最低限再多规定一件,总的收益将减少元。
( 4)目标函数系数范围表示新产品Ⅰ的收益在元/ 件以上,新产品Ⅱ的收益在到之间,新产品Ⅲ的收益在以下,上述的最正确方案不变。
( 5)常数项范围表示铣床的可用条件在460 到 692 工时之间、车铣床的可用条件在206 工时以上、磨铣床的可用条件在18 到 165 工时之间、新产品Ⅲ产量限制在30 件之内。
各自每增添一个工时对总收益的贡献元,0 元,元,元不变。
某铜厂轧制的薄铜板每卷宽度为100cm,此刻要在宽度长进行切割以达成以下订货任务:32cm的 75 卷, 28cm 的 50 卷, 22cm的 110 卷,其长度都是同样的。
问应怎样切割可使所用的原铜板为最少解:本问题是一个套材下料问题,用穷举法找到所有可能切割的方式并成立数学模型:min f =x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10. 3x 1+2 2+2 3+ 4 + 5 + 6≥75 x x x x xx2+2x4+x6+3x7+2x8+x9≥50x3+3x5+x6+2x8+3x9+4x10≥110x i≥0 ( i=1 ,2..10 )用 Excel 线性规划求解模型板求解:最优解:( ,0,0,0,20,0,,0,0,0),最优值:因为铜板切割时一定整卷切割所以需要做整数近似。
即其结果为:即最优解:( 19 ,0,0,0,20,0,,0,0,0 ),最优值: 64敏捷度剖析报告:目标函数最优值为 :变量最优解相差值x1 0x2 0 .056x3 0 .111x4 0 .111x5 20 0x6 0 .167x7 0 .167x8 25 0x9 0 .056x10 0 .111拘束废弛 / 节余变量对偶价钱102030目标函数系数范围 :变量下限目前值上限x1 .75 1x2 .944 1 无上限x3 .889 1 无上限x4 .889 1 无上限x5 .833 1x6 .833 1 无上限x7 .833 1 无上限x8 .444 1x9 .944 1 无上限x10 .889 1 无上限常数项数范围 :拘束下限目前值上限1 20 75 无上限2 0 50 1103 50 110 275这是一个统计型的线性规划问题,所以剖析价值系数的取值范围和相差都没存心义。
废弛 / 节余变量都为0,表示最优方案已达到三种规格薄铜板数目的最低限。
三个拘束条件的对偶价钱、、分别表示三种规格薄铜板数目的最低限再增添一个,将增加原铜板 .333cm、 .278cm、 .222cm 。
这个数字实质跟薄铜板长度规格相一致。
常数项数范围表示三种规格薄铜板数目的最低限在这些范围内,每增一个限额所原原铜板.333cm 、.278cm 、.222cm 不变。
这里需要特别指出的是,第一种规格的薄铜板32cm 宽,已使三块组合就能比较适合地用完原铜板,所以这种规格的薄铜板不论增添多少,都不改变用原铜板的比率。
某医院对医生工作的安排为 4 小时一个工作班次,每人要连续工作二个班次。
各班次需要医生人数以下表:班次时间人数1 0:00-4:00 42 4:00-8:00 73 8:00-12:00 94 12:00-16:00 125 16:00-20:00 86 20:00-24:006此中,第 6 班报到的医生要连续上班到次日的第 1 班。
问在各班开始时应当分别有几位医生报到。
若参加 1、2、6 班的医生需要支付晚班津贴,为了使支付总的晚班津贴为最少,应怎样安排各班开始时医生的报到人数。
解:第一步:不考虑晚班津贴。
线性规划数学模型为:min f =1+2+ 3+ 4+ 5+ 6x x x x x x. x 6+x1≥4x1+x2≥7x +x ≥ 92 3x3+x4≥12x4+x5≥8x +x ≥ 65 6x i≥0(i=1,2,3,4,5,6)用 Excel 线性规划求解模板求解得:第一班安排 7 人,第三班安排10 人,第四班安排 2 人,第五班安排 6 人,第二、第六班不安排人。
总人数为25 人。
敏捷度剖析报告:目标函数最优值为: 25变量最优解相差值x1 7 0x2 0 0x3 10 0x4 2 0x5 6 0x6 0 0拘束废弛 / 节余变量对偶价钱1 3 .02 0 -13 1 .04 0 --15 0 . 06 0 --1目标函数系数范围:变量下限目前值上限x1 0 .1 1x2 1 1 无上限 .x3 0 . 1 1x4 1 . 1 2x5 0 1 1x6 1 1 无上限常数项数范围 :拘束下限目前值上限1 无下限 4 72 4 7 无上限3 无下限9 104 11 12 无上限5 6 8 96 5 6 8这是一统计型线性规划规划问题,所以相差值的价值系数的变化范围没有必需剖析。
班时间所需人本段安排人上段安排人本段实质人剩余人次数数数数数1 0:00-4:00 4 7 0 7 32 4:00-8:00 7 0 7 7 03 8:00-12:00 9 10 0 10 14 12:00-16:00 12 2 10 12 05 16:00-20:00 86 2 8 0 620:00-24:00 666共计46 2550 4废弛 / 节余变量一栏就是上表的“剩余人数”一列是各时间段安排所节余的人数。
“对偶价钱”一栏。
第一个常数项由 4 增添到 5,因为还剩下2 人,所以不会改变最优值;第二个常数项由 7 增添到 8,因为再没有节余的人,所以本班一定再多安排一个人最优 值解也一定增添 1,因为是求最小化问题,所以对偶价钱为-1;第三个常数项由 9 增添到 10,恰好将本来节余的人用上,所以不会改变最优值;第四个、第六个常数项与第二个常数项同样;第五个常数项由 2 增添到 3,因为再没有节余的人,所以本班一定再多安排一个人,但 下个班就能够再少安排一个人,所以不会改变最优值;此题的这种状况 是每一个变量都会影响到两个时段的结果 ,所以在进行敏捷度剖析时也必然要考虑这个要素,这里第一个时段是特别状况(有资源节余) ,其余的时段剖析时相邻两个是互相影响的。