目标规划典型例题
- 格式:doc
- 大小:451.00 KB
- 文档页数:9
规划问题的教学例题例1 某工厂在计划期内要安排I、II两种产品生产。
生产单位产品所需的设备台时及A,B两种原材料的消耗以及资源的限制如表1-1所示另外,工厂每生产一单位I可以获利50元,每生产一单位II可以获利100元,问工厂应分别生产多少单位产品I和产品II,才能获利最多?例 2 货物托运问题某公司拟用集装箱托运甲、乙两种货物,这两种货物每件的体积、重量,可获利润以及托运限制如表1-2且甲种货物最多托运4件,问两种货物各托运多少件,可获利最大。
例3 投资场所的选择某公司计划在市区的东、南、西、北四个区建立销售门面,拟议中有10个位置Ai(i=1,2, (10)可供选择,考虑到各个地区居民消费水平以及居民的居住密度,规定在东区A1,A2,A3三个点中至少选择两个;在西区A4,A5两个点中至少选择一个;在南区A6,A7两个点中至少选择一个;在北区A8,A9,A10三个点中至少选择2个。
另外,投资总额不能超过720万元,问应该选择哪几家销售点,可使得年利润为最大?例4 固定成本问题高压容器公司制造小、中、大三种尺寸的金属容器,所用资源为金属板、劳动力和机器设备,制造一个容器的各种资源的数量如表1-3所示不考虑固定费用,每种容器出售一只的利润分别为4万元,5万元,6万元,可使用的金属板有500t,劳动力有300人/月,机器有100台/月。
例5 路灯照度问题在一条20m宽的道路两侧,分别安装了一只2kw和一只3kw的路灯,它们离地面的高度分别为5m和6m。
在漆黑的夜晚,当两只路灯开启时,两只路灯连线路面上最暗的点和最亮的点在哪里?如果3kw路灯的高度可以在3m到9m之间变化,如何使得路面上最暗和最亮的点的位置?如果两只路灯的高度均可以在3m到9m之间变化,结果将如何?例6 某部门有三个生产同一产品的工厂(产地),生产的产品运往四个销售点(销地)出售,各个工厂的生产量、各销地的销量(单位:吨)、从各个工厂到各个销售点的单位运价(元/吨)如下表,研究如何调运才能使得总运费最小。
一、某企业生产A 、B 、C 三种产品,装配工作在同一生产线上完成,三种产品装配时的工作消耗分别为6小时、8小时和10小时,生产线每月正常工作时间为200小时,三种产品销售后每件可分别获利500元、650元和800元,每月预计销量为12台、10台和6台,有关经营目标如下:P1:利润指标不少于每月16000元;P2:充分利用生产能力;P3:加班时间不超过24小时;P4:产量以预计销量为标准。
为确定生产计划,试建立该问题的相关模型。
解:设每月生产A 、B 、C 产品分别为x1、x2、x3台,总偏差为Z 。
)(min 6655444332211+-+-+-+--++++++++=d d d d d d P d P d P d P Z⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=≥=-+=-+=-+=-+++=-+++=-++++-+-+-+-+-+-+-6,5,4,3,2,1;0,,,,610122241086200108616000800650500321663552441333212232111321i d d x x x d d x d d x d d x d d x x x d d x x x d d x x x i i二、某工厂生产两种产品录音机和电视机,在甲、乙两车间的单件工时及其它相关资料如下表所示:度目标为:P1:检验和销售费每月不超过4600元;P2:每月售出录音机不少于50台;P3:甲、乙车间的生产工时得到充分利用(重要性权系数按两个车间每小时费用的比例确定);P4:甲车间加班不超过20小时。
问:试确定该厂为达到以上目标的月度计划生产数。
(要求建立相关的运筹学模型,不需求解)解:设每月生产录音机X 1台,电视机X 2台,总偏差为Z+---+++++=544332211)4(min d P d d P d P d P Z⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=≥=-+=-++=-++=-+=-+++-+-++-+-+-+-5,4,3,2,1;0,,,2015031202504600305021553442133212211121i d d x x d d d d d x x d d x x d d x d d x x i i三、某厂拟生产甲、乙两种产品,每件利润分别为20元、30元。
线性规划经典例题一、问题描述我们考虑一个典型的线性规划问题,假设有一个工厂需要生产两种产品:产品A和产品B。
工厂有两个生产车间:车间1和车间2。
生产产品A需要在车间1和车间2进行加工,而生产产品B只需要在车间2进行加工。
每一个车间的加工时间和加工费用都是不同的。
我们的目标是找到最佳的生产计划,使得总的加工时间和加工费用最小。
二、问题分析1. 定义变量:- x1:在车间1生产产品A的数量- x2:在车间2生产产品A的数量- y:在车间2生产产品B的数量2. 定义目标函数:目标函数是最小化总的加工时间和加工费用。
假设车间1生产产品A的加工时间为t1,车间2生产产品A的加工时间为t2,车间2生产产品B的加工时间为t3,车间1生产产品A的加工费用为c1,车间2生产产品A的加工费用为c2,车间2生产产品B的加工费用为c3,则目标函数可以表示为:Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y3. 约束条件:- 车间1生产产品A的数量不能超过车间1的生产能力:x1 <= capacity1- 车间2生产产品A的数量不能超过车间2的生产能力:x2 <= capacity2- 车间2生产产品B的数量不能超过车间2的生产能力:y <= capacity2 - 产品A的总需求量必须满足:x1 + x2 >= demandA- 产品B的总需求量必须满足:y >= demandB4. 线性规划模型:综上所述,我们可以建立如下的线性规划模型:最小化 Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y满足约束条件:- x1 <= capacity1- x2 <= capacity2- y <= capacity2- x1 + x2 >= demandA- y >= demandB- x1, x2, y >= 0三、数据和解决方案为了展示如何求解该线性规划问题,我们假设以下数据:- 车间1的生产能力为100个产品A- 车间2的生产能力为150个产品A和100个产品B- 产品A的总需求量为200个- 产品B的总需求量为80个- 车间1生产产品A的加工时间为2小时,加工费用为10元/个- 车间2生产产品A的加工时间为1小时,加工费用为8元/个- 车间2生产产品B的加工时间为3小时,加工费用为15元/个根据以上数据,我们可以得到线性规划模型如下:最小化 Z = 2 * x1 + 1 * x2 + 3 * y + 10 * x1 + 8 * x2 + 15 * y满足约束条件:- x1 <= 100- x2 <= 150- y <= 100- x1 + x2 >= 200- y >= 80- x1, x2, y >= 0接下来,我们可以使用线性规划求解器来求解该问题。
目标规划的数学模型例子【例7.7】某厂生产两种产品A,B,每生产一台需占用装配线一小时,装配线每周计划开动40小时,预计市场每周产品A的销量是24台,每台可获利80元,产品B的销量是30台,每台可获利40元,该厂确定目标如下:P1:充分利用装配线每周计划开动40小时;P2:允许装配线加班,但加班时间每周不超过10小时;P3:装配产品的数量尽量满足市场需要,因产品A的利润高,取其权系数为2。
试建立该问题的目标规划模型。
解:设x1,x2分别表示产品A和B的产量,问题的目标规划模型为:【例7.8】某计算机制造厂生产A、B、C三种型号的计算机,它们在同一条上产线上装配,三种产品工时消耗分别为5小时、8小时、12小时,生产线上每月正常运转时间是170小时,这三种产品的利润分别为每台1000元、1440元、2520元,该厂经营目标如下:P1: 充分利用现有工时,必要时可以加班。
P2: A、B、C的最低产量分别为5,5,8台,并依单位工时的利润比例确定权系数。
P3: 生产线的加班时间每月不超过20小时。
P4: A、B、C三种产品的月销售量指标分别为10台,12台,10台,并依单位工时的利润比例确定权系数。
试建立目标规划模型。
解:设A、B、C三种产品的产量分别为x1,x2,x3,单位工时利润分别为1000/5=200,1440/8=180,2520/12=210,单位工时利润比例设为20:18:21,故得目标规划模型为【例7.9】某研究所现有科研人员38人,定编人数42名,人员的工资级别与各级人员定编数如下表所示。
现拟进行工资与人员调整,调整的原则与目标如下。
P1:工资总额不超过150万元/年。
P2:各级人员不超过定编人数。
P3:升入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的人数分别不低于各定编人数的20%、25%、40%。
并且规定Ⅳ级人员的缺额由外调或招聘增补,其余各级人员应从原有次低级别的人员中晋升。
已知Ⅰ、Ⅱ级人员即将离休各一人,应如何确定各级人员调整人数?解:(1)决策变量设)4,3,2,1(=j x 为第j 级人员增补数。
实验二:目标规划一、实验目得目标规划就是由线性规划发展演变而来得,线性规划考虑得就是只有一个目标函数得问题,而实际问题中往往需要考虑多个目标函数,这些目标不仅有主次关系,而且有得还相互矛盾。
这些问题用线性规划求解就比较困难,因而提出了目标规划。
熟悉目标规划模型得建立,求解过程及结果分析。
二、目标规划得一般模型设)...2,1(n j x j =就是目标规划得决策变量,共有m 个约束就是国内刚性约束,可能就是等式约束,也可能就是不等式约束。
设有l 个柔性目标约束,其目标规划约束得偏差就是),...,2,1(,l i d d i i =-+。
设有q 个优先级别,分别为q p p p ,...,21。
在同一个优先级k p 中,有不同得权重,分别记为),...,2,1(,l j w w kj kj =-+。
因此目标规划模型得一般数学表达式为: min ∑∑=++--=+=l j j kj j kj q k kd w d w p z 11);(s 、t 、,,...2,1,),(1m i b x a n j i j ij =≥=≤∑= .,...2,1,0,,,...,2,1,,,...2,1,1l i d d n x o x l i g d d x ci i j i n j i i j ij =≥=≥==-++-=+-∑ 三、实验设备及分组实验在计算机中心机房进行,使用微型电子计算机,每人一机(一组)。
四、实验内容及步骤1、打开LINGO ,并利用系统菜单与向导在E 盘创建一个项目。
目录与项目名推荐使用学生自己得学号。
2、以此题为例,建立数学模型,并用说明语句进行说明,增强程序得可读性。
例2、1:某工厂生产Ⅰ、Ⅱ两种产品,需要用到A ,B ,C 三种设备,已知有关数据见下表。
企业得经营目标不仅仅就是利润,还需要考虑多个方面:(1) 力求使利润不低于1500元;(2) 考虑到市场需求,Ⅰ、Ⅱ两种产品得产量比应尽量保持1:2;(3) 设备A 为贵重设备,严格禁止超时使用;(4) 设备C 可以适当加班,但要控制;设备B 即要求充分利用,又尽可能不加班。