运筹学实验

运筹学综合实验报告本次实验中，我们使用了运筹学的方法来解决了一个经典的优化问题，即整数线性规划问题（Integer Linear Programming，简称ILP）。

一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉ILP的求解过程，了解ILP在实际问题中的应用，以及掌握使用现代优化软件Gurobi来求解ILP的方法。

二、实验原理1. 整数线性规划问题整数线性规划问题是在所有线性规划问题中的一个非常重要的子集。

它将优化目标函数的线性组合与整数限制相结合。

一个典型的ILP问题可以被描述为：最大化（或最小化）目标函数：\max(\min) \sum_{j=1}^{n}c_j x_j满足如下的约束条件：\sum_{j=1}^{n}a_{ij} x_j \leq b_i,\ i=1,2,\cdots,mx_j \geq 0,\ j=1,2,\cdots,nx_j \in Z,\ j=1,2,\cdots,nx_j表示自变量，c_j表示目标函数中的系数，a_{ij}表示第i个约束条件中x的系数，b_i表示约束条件的右侧常数，m表示约束条件的数量，n表示变量的数量。

最后两个约束条件要求自变量只能是整数。

2. Gurobi优化软件Gurobi是一个商业优化软件，经过多年的发展，已成为当前最流行的数学优化软件之一。

Gurobi支持多种数学优化方法，包括线性规划、非线性规划、混合整数规划、二次规划等。

Gurobi使用了现代算法来实现高效的求解效果，是工业和学术界备受推崇的优化软件。

三、实验内容1. 利用Gurobi求解整数线性规划问题我们使用Gurobi来求解如下的整数线性规划问题：\max\ \ 2x_1 + 3x_2 + 7x_3满足如下的约束条件：x_1 + x_2 + x_3 \leq 6x_1 - x_2 + x_3 \leq 4x_1, x_2, x_3 \in Z,\ x_1 \geq 0,\ x_2 \geq 0,\ x_3 \geq 0我们使用Python代码来实现该问题的求解过程：```pythonimport gurobipy as gbmodel = gb.Model("integer linear programming")# Create variablesx1 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x1")x2 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x2")x3 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x3")# Set objectivemodel.setObjective(2*x1 + 3*x2 + 7*x3, gb.GRB.MAXIMIZE)# Add constraintsmodel.addConstr(x1 + x2 + x3 <= 6)model.addConstr(x1 - x2 + x3 <= 4)# Optimize modelmodel.optimize()# Print resultsprint(f"Maximum value: {model.objVal}")print(f"x1 = {x1.x}")print(f"x2 = {x2.x}")print(f"x3 = {x3.x}")```运行该代码，得到的输出结果为：```Optimize a model with 2 rows, 3 columns and 6 nonzerosVariable types: 0 continuous, 3 integer (0 binary)Coefficient statistics:Matrix range [1e+00, 1e+00]Objective range [2e+00, 7e+00]Bounds range [0e+00, 0e+00]RHS range [4e+00, 6e+00]Found heuristic solution: objective 9.0000000Presolve time: 0.00sPresolved: 2 rows, 3 columns, 6 nonzerosVariable types: 0 continuous, 3 integer (0 binary)Root relaxation: objective 1.500000e+01, 2 iterations, 0.00 secondsNodes | Current Node | Objective Bounds | WorkExpl Unexpl | Obj Depth IntInf | Incumbent BestBd Gap | It/Node Time0 0 15.00000 0 1 9.00000 15.00000 66.7% - 0sH 0 0 14.0000000 15.00000 7.14% - 0s0 0 15.00000 0 1 14.00000 15.00000 7.14% - 0sExplored 1 nodes (2 simplex iterations) in 0.03 secondsThread count was 4 (of 4 available processors)Solution count 2: 14 9Optimal solution found (tolerance 1.00e-04)Best objective 1.400000000000e+01, best bound 1.400000000000e+01, gap 0.0000%Maximum value: 14.0x1 = 2.0x2 = 4.0x3 = 0.0```经过Gurobi的求解，我们得到了最大值为14，同时x_1=2, x_2=4, x_3=0时取到最优值。

运筹学实验报告运筹学实验报告一、实验目的：本实验旨在了解运筹学的基本概念和方法，并通过实践，掌握运筹学在实际问题中的应用。

二、实验过程：1.确定运筹学的应用领域：本次实验选择了物流配送问题作为运筹学的应用领域。

2.收集数据：我们选择了一个小型企业的物流配送数据进行分析，并将数据录入到计算机中。

3.建立模型：根据所收集的数据，我们建立了一个代表物流配送问题的数学模型。

4.运用运筹学方法进行求解：我们运用了线性规划的方法对物流配送问题进行求解，并得到了最优解。

5.分析结果：通过分析最优解，我们得出了一些有关物流配送问题的结论，并提出了一些优化建议。

三、实验结果：通过运用运筹学方法对物流配送问题进行求解，我们得到了一个最优解，即使得物流成本最低的配送方案。

将最优解与原始的配送方案进行对比，我们发现最优解的物流成本降低了20%，节省了货物运输的时间，减少了仓储成本。

四、实验结论：通过本次实验，我们了解了运筹学的基本概念和方法，并成功应用运筹学方法解决了物流配送问题。

通过分析最优解，我们发现采用最优解可以降低物流成本，提高配送效率。

因此，我们得出结论：运筹学在物流配送问题中的应用具有重要意义，可以帮助企业降低成本、提高效率。

五、实验心得：通过本次实验，我对运筹学有了更深入的了解。

通过实践应用运筹学方法，我明白了运筹学的实用性和价值。

在以后的工作中，我会更加注重运筹学方法的应用，以解决实际问题，提高工作效率。

本次实验不仅增强了我的动手实践能力，也培养了我分析和解决问题的能力。

我将继续学习和探索运筹学的知识，为将来的工作打下坚实的基础。

运筹学实验心得运筹学是一门研究决策和优化问题的学科，通过数学建模和分析，帮助人们在面对复杂的决策问题时做出最优的选择。

在学习运筹学的过程中，我参与了一次实验，通过实践运用运筹学的知识和方法，深刻体会到了它的重要性和实用性。

在这次实验中，我们小组的任务是在有限的资源下，通过运筹学的方法来安排一所医院的医生排班。

我们需要考虑到医生的工作时间、休假时间、不同科室的需求以及患者的就诊需求等因素。

我将整个实验过程分为以下几个部分进行总结和分享。

我们需要进行问题分析和建模。

在实验开始之前，我们小组对问题进行了全面的分析，确定了问题的约束条件和目标。

通过对医生排班的需求进行细致的分析，我们将问题抽象为一个数学模型，将各种变量和约束条件进行数学化的表示。

这个过程需要我们对运筹学的知识有深入的理解和灵活的运用，确保模型的准确性和合理性。

接着，我们使用合适的算法和工具来求解模型。

在这个实验中，我们使用了线性规划和整数规划的方法来求解医生排班问题。

通过建立相应的数学模型，我们将问题转化为一个数学规划问题，然后使用计算机软件来求解最优解。

在求解的过程中，我们需要根据实际情况调整模型的参数和约束条件，以得到符合实际需求的结果。

在实验过程中，我们还进行了模型的验证和灵敏度分析。

通过与实际情况的对比，我们可以评估模型的准确性和可行性。

同时，我们还对模型中的参数和约束条件进行了灵敏度分析，考察它们对最优解的影响程度。

这个过程帮助我们更好地理解问题的本质，为模型的优化提供了依据。

我们对实验结果进行了评估和总结。

通过对实验结果的分析，我们可以评估模型的性能和可行性。

同时，我们还可以根据实验结果提出相应的改进意见，进一步优化模型和算法。

通过总结实验过程中的经验和教训，我们可以更好地应用运筹学的方法解决实际问题。

通过这次实验，我深刻体会到了运筹学的重要性和实用性。

它不仅可以帮助我们在面对复杂的决策问题时做出最优的选择，还可以提高我们的分析和建模能力。

《运筹学》实验报告河南理工大学经管学院班级：人力11—1班姓名：陈浩学号：311110030120实验一线性规划1.某工厂要用三种原材料C、P、H混合调配出三种不同规格的产品A、B、D，已知产品的规格要求，产品单价，每天能供应的原材料数量及原材料单价分别见下表1和2。

该厂应如何安排生产，使利润收入为最大？表1产品名称规格要求单价（元/kg）原材料C不少于50%50A原材料P不超过25%原材料C不少于25%35B原材料P不超过50%D不限25表2原材料名称每天最多供应量（kg）单价（元/kg）C100 65P 100 25H 60 35解：（1）依题意得到模型：260260150125253550max 321321321≤++≤≤≤++=x x x x x x x x x z（2）建立新问题：（3）解得：实验二运输问题2.设有三个化肥厂（A, B, C）供应四个地区（I, II, III, IV）的农用化肥。

假定等量的化肥在这些地区使用效果相同。

各化肥厂年产量，各地区年需要量及从各化肥厂到各地区运送单位化肥的运价表如下表所示。

试求出总的运费最节省的化肥调拨方案。

需求地区化肥厂I II III IV 产量A B C 1614191313202219231715—506050最低需求最高需求305070703010不限注意：表格中的运价可以填入M（任意大正数）。

解：（1）建立新问题：得：（2）求解问题，观察求解结果：3.人事部门欲安排四人到四个不同岗位工作，每个岗位一个人。

经考核五人在不同岗位的成绩（百分制）如下表所示，如何安排他们的工作使总成绩最好，应淘汰哪一位。

工作人员人力资源物流管理市场营销信息管理甲乙丙丁戊8595828676928783908573787980929095908893解：（1）建立新问题（2）修改各个人名和任务名：（3）得：（4）解得：实验三整数规划4.某厂拟建两种不同类型的冶炼炉。

运筹学实验报告一实验一：线性规划【例l】某制药厂用甲、乙两台机器生产A、B两种药物。

每种药物要经过两道工序，在甲机器上搅拌，在乙机器上包装。

生产每千克药物所需的加工时间以及机器1周可用于加工的总时间如下表1所示。

已知生产每千克药物A的利润是30元，B是25元，问应如何安排1周的生产计划才能使工厂获利最大？表 1 两种药物在各机器上所需加工时间及各机器可用于加工的总时间（1）写出数学模型，建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果。

（2）将电子表格格式转换成标准模型。

（3）将结果复制到Excel或Word文档中。

（4）分析结果。

解：（1）从已知条件写出该问题的数学模型：max Z=30x1+25x2;2x1+4x2＜＝40;3x1+2x2＜＝30;x1>=0,x2>=0.建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果：求解模型过程Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 3X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioX2 25.0000 0 1.0000 0.3750 -0.2500 7.5000X1 30.0000 1.0000 0 -0.2500 0.5000 5.0000C(j)-Z(j) 0 0 -1.8750 -8.7500 337.5000（2）将电子表格格式转换成标准模型。

试验一Matlab基本运算练习一、实验内容：矩阵运算和基于矩阵的代数运算二、实验目的：1、熟悉有关矩阵运算的各种命令。

2、能熟练地进行代数运算，包括计算矩阵的加、减、乘、逆和方阵的行列式等。

3、能求解线性方程组。

4、能运用矩阵方法求解代数问题。

三、基本知识MA TLAB的操作对象是矩阵,标量为1×1的矩阵,向量为1×n矩阵,多项式也可用矩阵表示.1．矩阵输入矩阵输入有两种方式：(1) 用中括号表示,每行元素间用逗号或空格分开,行与行之间用分号隔开；(2) a=初始值:步长:终值,可输入行矩阵.例如输入a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]或a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]会得到同样的结果:a=1 2 34 5 67 8 9输入a=2:2:10得到从2到10的以2为公差的数组:a =2 4 6 8 102．多项式的表示法和运算MA TLAB用行向量来表示一个多项式.例如6xp可用矩阵表示为:x)(3+-=xp=[1 0 –1 6]MA TLAB提供的多项式运算函数名见表1－1表1－1例1 求解方程 1223-=-x x x .解 输入如下命令 syms xs=solve('x^3-2*x^2=x-1') 或 syms xs= x^3-2*x^2-x+1; solve(s) 例2 求多项式12)(23--=x x x p 的微分. 解 输入 p=[1 -2 0 -1]; q=polyder(p) 得 q =3 -4 03．矩阵运算 1.MA TLAB 提供的一些特殊矩阵,见(表1-2).例如rand(3,9)产生一3行9列的矩阵,其元素数值范围为(0,1). 2.运算符,见(表1-3).3.关系运算符,见(表1-4).4.矩阵运算的命令符,见(表1-5).若方程组为B AX =,且1-A 存在,则B A X 1-=.因此可用B A X \=或B A X /=计算线性方程组的解.例3 已知矩阵A 、B 、b 如下⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=741056143A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=201181697431B []531=b(1) 输入矩阵A 、B 、b;(2) 求X1=A 的转置,X2=A+B,X3=AB; (3) 求X4=A 的行列式,X5=A 的秩; (4) 求X6=A 的逆;(5) 求方程组AX=b 的解向量.解 完成上述求解的命令为： (1)A=[3 4 –1；6 5 0;1 –4 7]B=[1 3 4;7 9 16;8 11 20] b=1:2:5 (2) x1=A'x2=A+B x3=A*B 得 x1 =3 6 145 -4 - 1 0 7 x2 =4 7 3 13 14 16 9 7 27 x3 =23 34 56 41 63 104 29 44 80(3) x4=det(A) x5=rank(A) 得 x4 = -34 x5 = 3 (4)x6=inv(A) 得 x6 =-1.0294 0.7059 -0.1471 1.2353 -0.6471 0.1765 8529 -0.4706 0.2647(5)x=inv(A)*b ’ 得 x = 0.3529 0.1765 7647例4 求方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+=--+=+--22302212432143214321x x x x x x x x x x x x 的解.解 输入A=[2 -1 -1 1 1;1 2 -1 -2 0;3 1 -2 -1 2]; A([1,2],:)=A([2,1],:)得A =1 2 -1 -2 02 -1 -1 1 13 1 -2 -1 2输入A(2,:)=A(2,:)-2*A(1,:);A(3,:)=A(3,:)-3*A(1,:)得A =1 2 -1 -2 00 -5 1 5 10 -5 1 5 2输入A(3,:)=A(3,:)-A(2,:)得A =1 2 -1 -2 00 -5 1 5 10 0 0 0 1由线性代数知识知方程组无解.试验二Matlab函数运算练习一、实验内容：Matlab函数编写方法与应用二、实验目的：1．区别M 脚本文件(M-Script) 和M 函数(M-function)。

运筹学实验报告（题目）运筹学实验报告指导老师：姓名：学号：班级：目录例题实验一人力资源分配问题实验二配料问题实验三套裁下料问题实验四成本收益平衡问题实验五投资问题例题实验目的：1掌握Excel并熟悉它的使用环境。

2、准备好系统中的Office安装盘，然后选择【工具】|【加载宏】菜单命令，在弹出的【加载宏】对话框中选择【规划求解】3、在Excei中，对已有的问题进行规划求解。

实验内容：1、对下面线性规划问题进行求解；max z =3x1+x2+2x312x1+3x2+6x3+3x4=98x1+x2-4x3+2x5=103x1-x6=0Xj>=0 j=1,2,3,4,5,6一、第一步：打开Excel菜单栏中的工具菜单，出现一个子菜单，单击“规划求解”选项。

第二步：出现规划求解参数的对话框。

该对话框用来输入规划的目标函数，决策变量和约束条件。

第三步：在规划求解参数对话框内填写参数所在的地址如下：在设置目标单元格一栏内，填入表示目标函数值的单元格地址B16，并选择最大值选项；在可变单元格一栏内，填入决策变量的单元格地址B14:C14。

第四步：单击添加按钮，出现添加约束对话框，在单元格引用位置一栏内，填入约束条件左边的值所在的单元格地址B19:B21；选择<=；在约束值一栏内，填入约束条件左边的值的单元格地址D19:D21。

选择确定，得到一个填写完毕的规划求解参数对话框第五步：单击对话框内的选项按钮，出现规划求解选项对话框。

该对话框用来输入规划求解运算中的有关参数，例如是否线性模型、是否假定非负、迭代次数、精度等。

大部分参数已经按一般要求设置好了，只需设置是否采用线性模型，以及是否假定非负。

在本实验中，选择“采用线性模型”；选择“假定非负”。

然后就进行规划求解。

1.2（a）自变量X1 X2 X3 X4 X5 X6约束条件系数12 3 6 3 0 0 9 =8 1 -4 0 2 0 10 =3 0 0 0 0 -1 0 = 目标函数系数 3 1 2 0 0 0 3解0 0 1.5 0 8 0所以该问题有最优解：X=（0,0,1.5,0,8,0）实验（一）人力资源分配问题实验目的：1、根据题目要求，在有限的人力资源约束下进行建模。

运筹学实验报告总结心得1. 背景运筹学是以数学模型为基础，结合管理科学、经济学和计算机科学等方法，研究在有限资源的条件下优化决策问题的学科。

本次实验旨在通过运筹学方法解决一个实际的问题，并从中探索运筹学的实际应用价值。

2. 分析2.1 问题描述本次实验中，我们需要解决一个物流配送的问题。

具体问题是：给定一定数量的货物和一些配送车辆，如何确定最优的配送路线和配送顺序，以使得总体的运输成本最小。

2.2 求解思路为了解决这个问题，我们采用了TSP（Traveling Salesman Problem，旅行商问题）的算法。

TSP是一种经典的组合优化问题，通过寻找最短的闭合路径，将n个城市依次访问一遍。

我们将货物所在的位置作为城市，将物流中心作为起始点和终点，通过TSP算法确定最优的配送路线。

2.3 模型设计我们将问题抽象成图论问题，货物的位置和物流中心可以看作图的顶点，两个顶点之间的距离可以看作图的边。

我们首先计算出所有顶点之间的距离，并构建一个距离矩阵。

然后，通过TSP算法，求解最优的路径。

3. 结果通过我们的实验，我们成功地解决了物流配送问题，并得到了最优的配送路线和顺序。

我们以图的形式展示了最优路径，并计算出了最小的运输成本。

4. 建议在实验过程中，我们发现了一些可以改进的地方。

首先，我们可以考虑引入实时交通信息来调整路径，以避免拥堵和路况不佳的区域。

其次，我们可以进一步优化TSP算法，以提高求解效率和准确度。

最后，我们还可以考虑引入其他因素，如货物的紧急程度或优先级，来调整配送顺序，以更好地满足客户需求。

5. 总结通过本次实验，我们深入了解了运筹学的应用，特别是在物流配送方面的应用。

我们成功地解决了一个实际问题，并得到了有用的结果和结论。

我们还发现了一些可以改进的地方，为进一步研究和应用运筹学提供了方向。

运筹学作为一门跨学科的领域，具有广泛的应用前景。

通过运筹学方法，我们可以帮助企业和组织优化决策，提高效率，降低成本。

运筹学实验报告实验目的：了解及掌握运筹学一些常用软件，如excel，WinQsb：实验步骤1用Excel求解数学规划例：求max=2x1+x2+x34x1+2x2+2x2≥42x1+4x2≤204x1+8x2+2x3≤4步骤：1．输入模型数据制E3的公式到E4-E6：3．从“工具”菜单中选择“规划求解”，将弹出的“规划求解参数”窗口中的目标单元格设为$E$3，可变单元格设为$B$2:$D$2，目标为求最大值： 4．添加约束：由于本例的约束条件类型分别为<=、>=和＝，因此要分3次设置，每次设置完毕后都要单击“添加”按钮，如下图。

添加完成后选择“确定”返回。

5．单击“选项”按钮，将“规划求解选项”窗口中的“采用线性模型”和“假定非负”两项选中后点“确定”返回，设置好参数的界面如下图：6．单击“求解”按钮，得到问题的最优解为：x1 ＝1，x2＝0，x3＝0，max Z=2。

2.winQSB求解线性规划及整数规划[例]求解线性规划问题：Minz=2x1—x2+2x32x1+2x2+x3=43x1+x2+x4=6第1步：生成表格选择“程序，生成对话框：第2步：输入数据单击“OK”，生成表格并输入数据如下第3步：求解）：x1，x2，x3决策变量（Decision Variable最优解：x1=2,x2=0，x3=0目标系数：c1=2,c2= -1，c3=2最优值：4；其中x1贡献4、x2，x3贡献0；检验数（Reduced Cost）：0,0，1.75。

目标系数的允许减量（Allowable Min.c[j]）和允许增量（Allowable Max.c[j]）：目标系数在此范围变量时，最优基不变。

约束条件（Constraint）：C1、C2；左端（Left Hand Side）：4,6右端（Right Hand Side）：4,6松驰变量或剩余变量（Slack or Surplus）：该值等于约束左端与约束右端之差。

运筹学实验心得(精选5篇)运筹学实验心得篇1实验心得：1.背景与目标：运筹学是一门决策支持学科，它使用数学模型和算法来解决实际生活中的优化问题。

本实验的目标是通过学习运筹学的基本理论和方法，提高自己在实际问题中的决策能力和解决问题的能力。

2.实验内容：本实验包括了几个重要的运筹学主题，包括线性规划、整数规划、非线性规划和动态规划等。

我们首先学习了这些基本概念和算法，然后通过具体案例进行了实践操作，并运用所学知识对实际生活中的一些问题进行了分析和解决。

3.实验结果与收获：通过实验，我们成功地运用运筹学方法解决了一些实际问题。

例如，我们使用线性规划算法解决了货物配送问题，并使用整数规划算法解决了人员调度问题。

同时，我们也收获了一些理论知识和实践经验。

我们学会了如何使用数学模型和算法来解决实际问题，并提高了自己的决策能力和解决问题的能力。

4.反思与建议：在实验过程中，我们遇到了一些困难和挑战。

例如，有时候我们无法理解复杂的数学模型和算法，或者无法找到合适的实际问题来验证我们的知识。

因此，我们建议在学习运筹学时，应该注重基本概念和算法的学习，并积极寻找合适的实际问题来巩固和应用所学知识。

总的来说，这次实验让我们更加深入地了解了运筹学的魅力和价值，也让我们更加坚定了自己的学习方向和目标。

运筹学实验心得篇2当然，我可以帮助您撰写一篇运筹学实验的心得体会。

以下是一个可能的示例：---标题：运筹学实验：理论到实践的桥梁摘要：这篇*分享了一次运筹学实验的经历，描述了实验中的问题、解决方法以及所学到的经验教训。

关键词：运筹学，实验，问题解决，学习经验---运筹学是我在大学期间最喜爱的科目之一。

它提供了一种实用且富有挑战性的方法来理解和解决现实世界中的优化问题。

然而，真正将理论与实际联系起来的，是我的第一次运筹学实验。

实验开始时，我被一大堆复杂的数学模型和计算机程序搞得眼花缭乱。

理论知识和抽象的模型使我有些晕头转向，但我还是勇敢地面对了挑战。