第五章--运筹学-线性规划在管理中的应用案例
线性规划应用案例分析
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。
线性规划在管理学中的应用
线性规划在管理学中的应用什么是线性规划？线性规划的意义在哪里？线性规划其实是在运筹学中发展而来的！线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法，英文缩写LP。
它作为运筹学的一个重要分支，广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。
线性规划是用来确定决策问题最佳解的一种分析方法.线性规划是解决最大化问题和最小化问题的一种数学工具.当决策者可采用的行动方案受约束条件限制时,它对解决问题物别有效.由于大多数管理问题属于这类性质,线性规划成为企业当局进行管理决策的一种有用的分析工具.线性规划可应用于求解形形色色的问题,如:产品设计与产品搭配,生产系统的投入分配(包括厂址与交货路线的选择)分析,市场销售活动中的推售组合,库存物资与现金管理以用投资预算决策,等等.虽然这些问题的重点很不相同,但它们从本质上看都有是分配数额有限的资源去达到某个具体目标.在有关生产的决策方面,企业常常面临生产能力的各种限制.熟练工人与专用设备供不应求,厂房规模固定,原材料或能源的投入有限,都可能约束生产发展.当约束这些生产能力的条件存在时,企业管理当局必须做出慎重的判断,保证有限资源以尽可能有效的方式专门生产那些能提供最大收益即利润产品.例如,某石油公司能生产辛烷含量不同的各种汽油，柴油，煤油和润滑油等．在原油供应量和炼油能力一定的情况下，该公司应该怎样组合其各种产品的产量呢？林业公司也面临同样的问题由于原木供应量和锯木能力有限，它的问题是如何决定木材，胶合板，纸张和其他木制品的最佳产品组合．一个有关生产的问题是确定最佳方式去生产某种产品的一定产量．假设某公司有两个工厂，都能用来生产某种产品．然而，这两家工厂的技术水平如果不同，它们的成本函数也就不同．现在要问该公司在下列两个约束条件下应对所属两厂如何分配生产任务，才能使生产总成本最低？这些条件是：（由于公司常驻到与工会签订的劳资合同的约束，两厂每周至少要开工３０小时；（２）由于公司受到与客户签订的供货合同的约束，两厂每周的产品产量至少要达到１０００００件．在销售方面，一个经常碰到的问题是：怎样以最佳方式组合各种广告宣布传？这里所谓的广告的最佳组合．是指能以最低费用招来一定数目的潜在顾客（其年龄，个人收入，文化水平等都有具体规定）的各种广告形式的组合．在财务方面，企业可能有许多投资机会，但受到可利用的资金额的限制．在资金总预算不超过规定的最高限额的条件下，哪些计划时能使未来长期投资项目的收益最大？此外，现金是一种得不到收益的资产，但企业必须具有若干现金．那么，在现金短缺的概率不超过某个最低水平的条件下，企业至少能持有多少现金？这些问题都不存在简单的经验估计的解法．它们涉及的相互联系问题很复杂，需要仔细分析可供选择的方案，才能找出最佳解来．事实证明了线性规划对解答范围如此广泛的约束最大化与最小化问题很有用处，从中可以看出它是一种重要的管理决策工具．线性规划的确是一种行之有效的方法，可以预料在未来的年代里，心将更经常地应用于解决企业管理问题．在生产管理分析各个领域中的问题时，首先需确定研究的系统边界，这样才能划定研究的范围。
管理运筹学案例
管理运筹学案例
1.生产计划优化：某家汽车制造公司需要优化其生产计划，以降低成本和提高效率。
管理运筹学通过分析生产流程和数据，建立数学模型来帮助公司优化生产计划。
2. 集装箱装载优化：一家货运公司需要将不同尺寸和重量的物
品装入集装箱，以最大程度地利用空间和降低成本。
管理运筹学通过建立装载模型和运算方法，帮助公司实现最优化装载。
3. 供应链管理：一家服装公司需要优化其供应链，以降低库存
成本、提高订单响应速度和提高客户满意度。
管理运筹学通过分析供应链的各个环节，建立数学模型和算法，帮助公司优化供应链管理。
4. 机场货物分配优化：某个机场需要优化货物分配，以最大程
度地利用仓库和车辆容量，降低运输成本和提高效率。
管理运筹学通过建立货物分配模型和运算方法，帮助机场实现最优化货物分配。
5. 人力资源管理：一家公司需要优化其人力资源管理，以提高
员工的工作效率和满意度，降低人事成本。
管理运筹学通过建立人力资源管理模型和算法，帮助公司实现最优化人力资源管理。
6. 投资组合优化：一家投资公司需要优化其投资组合，以实现
最大化收益和最小化风险。
管理运筹学通过建立投资组合模型和算法，帮助公司实现最优化投资组合。
7. 网络规划优化：一家电信公司需要优化其网络规划，以提高
网络效率和降低成本。
管理运筹学通过建立网络规划模型和算法，帮助公司实现最优化网络规划。
8. 排班优化：一家医院需要优化其医护人员排班，以提高工作效率和员工满意度。
管理运筹学通过建立排班模型和算法，帮助医院实现最优化排班。
线性规划在管理中的应用
线性规划在管理中的应用摘要：本文从线性规划的概念、构成要素出发，给出了线性规划模型。
并给出了用单纯型法来求解线性规划模型的求解原理。
然后通过几个具体例子，如合理下料问题、运输问题、投资问题，建立了数学规划模型，并给出了如何对生活中有限资进行合理分配，对选择方案进行最优决策。
线性规划模型决策应用线性规划是运筹学中一种最常用的方法，线性规划在现代管理中起到了重要的作用，线性规划所处理的问题是怎样以最佳的方式在各项经济活动中分配有限的资，以便最充分地发挥资的效能去获取最佳经济效益。
线性规划在财务贸易、金融、工业制造、农业生产、交通运输、人事管理、设备维修等领域的管理决策分析^p 中均可帮助人们解决实际问题。
例如在原料分配问题上，研究如何确定各原料比例，才能降低生产成本，增加利润；在农作物规划中，如何安排各种农作物的布局，使生产率迅速提高；在生产计划安排中，选择什么样的生产方案才能提高生产产值。
线性规划为求解这类问题提供了实用性强的理论基础和具体求解方法。
一、线性规划数学模型经营管理中研究如何有效地利用现有的人力物力完成更多的任务，或在预定的任务目标下，如何耗用最少的人力物力去实现，这个统筹规划的问题用可用数学语言表达。
线性规划模型从数学角度来归纳为三点：（1）每个问题都有一组变量，称为决策变量，一般记为，一般要求。
它是决策者对决策问题需要加以考虑和控制的因素。
（2）每个问题都有决策变量需要满足一定的条件，问题的限制条件用不等式或等式来表达，它是实现企业决策目标，限制性因素对实现目标起约束作用，称为约束条件。
（3）问题的目标通过变量的函数形式来表达，称为目标函数，且目标值与决策变量之间的关系是线性关系，要求在约束条件下，求目标函数的最大值或最小值。
（4）一般的线性规划数学模型为：线性规划标准形式特点：（1）目标函数求最大值（有时求最小值）（2）约束条件都为等式方程，且右端常数项bi都大于或等于零（3）决策变量xj为非负。
运筹学 线性规划应用案例
约束条件-线路通过能力的限制
• P0ij+P0jiMij Mij—线路ij的通过能力。 • 其他约束 • P0ij、P0ji、Pij、Pji0，P0ij×P0ji=0，
Pij×Pji=0 • 如果解出最优分配Pij=Pji=0，则说明ij线路 不必架设。
例: 规划目的是寻找节点6新电厂接入系统 最优方案。
模型的目标函数反映的是平均收 益率最大，前四个约束分别是对投资 年限、平均收益率、风险系数和增长 潜力的限制。最后一个约束是全部投 资比例的总和必须等于1.
最优解：X1=0.57143 X3=0.42857 平均年收益率=17% 即： 投资国库券=0.57143*50=29万元 投资房地产=0.42857*50=21万元 投资年限=4.28571年 平均年收益率=17% 风险系数=4 增长潜力=12.8571%
以配煤最低成本为目标函数，以 单煤的成本，煤质参数和锅炉的燃烧 品质参数的临界值为约束条件，构造 线性规划模型如下：
式中：aij——第j种煤第i个指标 • Xj——第j种煤相对于锅炉设计煤种 消耗量的比例% • bi,Bi—混煤第j种性能指标的限定值 • n——煤的性能指标的个数，包括硫 份、水份、灰份、热值、挥发份等 • m—单煤的种类数量 • Smin—混煤的最低成本 • Cj—单煤的最低成本
最低 功率 级 (MW)
最高 功率 级 (MW)
最低功 率级的 每小时 费用 (元)
类型1
850
2000 1750 4000
超过最 启动费 低功率 用(元) 级的每 兆瓦小 时费用 (元) 1000 2 2000
1.3 3 1000 500
类型2 1250 类型3 1500
2600 3000
线性问题在管理中的应用
1) 适用于决策单元个数 n 较小的情况。 2) 可以获得各个决策单元关于效率的稳定性。以及变化趋势、
但在每项评价时，只使用相邻的 3 个季度，即 n = 21 ， 接近 2ms = 2×3×4 = 24 ，将它们构成一个“窗口”。评价 结束后，将“窗口”向下一季度递推，进行第二轮 DEA 评价。 如此进行，共作三轮，获得了良好的结果。
线性规划 Linear Programming（LP）
DEA分析应用举例
DEA分析应用举例
解： 若先确定分理处1的运行是否DEA有效。建立线性规划 模型
min E
18001 +10002 + 8003 + 9004 ≥1800
2001 + 3502 + 4503 + 4204 ≥ 200
16001 +10002 +13003 +15004 ≥1600
S.t.
151 + 202 + 213 + 204 ≤ 15E
线组成的生产前沿面上，先构造一个由 n 个决策单元组成（ 线性组合成）的假想决策单元。如果该假想单元的各项产出均 不低于 j0 决策单元的各项产出，它的各项投入均低于 j0 决策 单元的各项的各项投入。 即有：
线性规划 Linear Programming（LP）
数据包络分析DEA问题线性规划数学模型
aij ——第 j 决策单元的第 i 项投入 brj ——第 j 决策单元的第 r 项产出
评价（衡量）第 j0 决策单元是否DEA有效
线性规划 Linear Programming（LP）
线性规划问题的的应用举例
【课题】5．5 线性规划问题的应用举例
【教学目标】
知识目标：用六个案例介绍了线性规划模型在生产实际中的应用.
能力目标：通过六个案例，学习线性规划模型建立的方法和技巧.
【教学重点】用适当的方法，解决线性规划问题.
【教学难点】用适当的方法，解决线性规划问题.
【教学设计】
1．本节分别介绍了投资问题，生产安排问题，环境保护问题，混合问题，运输问题和下料问题等六个案例，通过这些具体的案例，使学生认识线性规划的应用.
2．①案例1是一个投资计划制定问题，要在可承受的亏损范围内，使获利尽可能的多，因此目标函数是获得利润，约束条件是资金限制和亏损的承受范围.这是二元线性规划问题，故可用图解法解得.
②案例2是一个简单的生产安排问题，生产所获利润取决于三种产品的产量，因此以三种产品产量为决策变量，表格中列出了资源限制条件，据此可得约束条件.
③案例3是一个环境保护问题，其中各种因素已经作了简化，在列出的三个条件中，（3）成立必使（2 ）成立，因此条件有冗余，作简化后得约束条件.
④案例4是混合问题，类似于案例2.
⑤案例5是运输调配问题，这是一类典型的问题，一般的运筹学教材中都会专门介绍，本例是产销平衡的，要使总费用最低，必须知道各调运路线的运量，因此所设决策变量较多，为便于学生理解，变量写成教材的形式，有时我们也可用双下标的形式来表示变量.
⑥案例6是下料问题，与前面所举例一样，只是截法增多了.。
第5章 线性规划的应用《管理运筹学》PPT课件
5.2 数据包络分析
5.2.1 DEA线性规划模型
DEA是线性规划一个很突出的应用，经常被用来衡量 拥有相同的运转目标单位的相对效率。大多数机构的运营 单位都有多种投入要素，如员工规模，工资水平，运转时 间和广告投入等，同时也有多种产出要素，如利润，市场 份额和增长率等。在这些情况下，当投入转化为产出量时 ，管理者是很难知道哪个运营单位是效率低下的。DEA通 过产出与投入的比值来表示运营效率，利用最好的要素组 合来评价一个运营单位。
5.2 数据包络分析
数据包络分析(data envelopment analysis,简称 DEA)将数学，经济，管理的概念和方法相结合，构成 了运筹学的一个新领域，是线性规划及其对偶理论的 一个应用。它对于研究具有相同类型的部门的相对有 效性问题，处理多目标决策问题，经济理论中的多输 入多输出问题十分有效。DEA的本质就是利用统计数据 确定相对有效的生产前沿面，利用有效前沿面的理论 和方法研究部门和企业的技术进步状况，建立非参数 的最优化模型。
则转到下一步；
（3）确定入基变量，若
么选取 xlk 为入基变量；
min{ij
ij
0} lk
，那
5.1 运输规划
（4）确定出基变量，找出入基变量的闭合回路，在 闭合回路上最大限度地增加入基变量的值，那么闭合回路 上首先减少为“0”的基变量即为出基变量；
（5）在表上用闭合回路法调整运输方案； （6）重复步骤（2）至（5），直到得到最优解。
5.1 运输规划
一般的运输模型可以分成3种类型：当总产量等于总
m
n
销量，也即 ai bj 时，称为产销平衡的问题；当
i 1
j 1
m
n
ai bj 时，称为产大于销的运输问题；当
第五章运筹学线性规划在管理中的应用案例
第五章运筹学线性规划在管理中的应用案例-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第五章线性规划在管理中的应用5.1 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。
可用的三种新产品的单位利润分别为0.5元、0.2元、0.25元。
目标是要确定每种新产品的产量，使得公司的利润最大化。
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：0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3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= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x33、本问题的线性规划数学模型max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3S．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 37.5 150 187.5（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。
运筹学应用范例与解法
运筹学应用范例与解法以运筹学应用范例与解法为题，我们将探讨一些实际问题，并介绍如何运用运筹学的方法来解决这些问题。
一、生产调度问题假设某工厂有多条生产线，每条生产线可以生产不同种类的产品。
每个产品的生产时间、成本和销售价格都不同。
我们需要确定每条生产线的生产计划，以最大化总利润。
解决方案：可以使用线性规划模型来解决这个问题。
首先，我们需要列出每条生产线的生产时间、成本和销售价格表。
然后，我们将每条生产线的生产计划表示为决策变量，并设置约束条件，如生产时间不能超过工作时间，每个产品的生产数量不能为负数等。
最后，我们通过求解线性规划模型，得到最佳的生产计划。
二、配送路线问题假设某物流公司需要将货物从若干个仓库送往多个客户，每个仓库和客户之间的距离和货物数量都不同。
我们需要确定最佳的配送路线，以最小化总运输成本。
解决方案：可以使用旅行商问题（TSP）模型来解决这个问题。
首先，我们需要计算每个仓库和客户之间的距离，并列出距离矩阵。
然后，我们将每个客户的配送路线表示为决策变量，并设置约束条件，如每个客户只能被访问一次，每个仓库的货物数量不能超过容量等。
最后，我们通过求解TSP模型，得到最佳的配送路线。
三、项目调度问题假设某公司有多个项目需要进行调度，每个项目都有不同的工期、资源需求和利润。
我们需要确定最佳的项目调度方案，以最大化总利润。
解决方案：可以使用动态规划模型来解决这个问题。
首先，我们需要列出每个项目的工期、资源需求和利润表。
然后，我们将每个项目的调度方案表示为决策变量，并设置约束条件，如资源不能超过容量，每个项目的工期不能延迟等。
最后，我们通过求解动态规划模型，得到最佳的项目调度方案。
四、库存管理问题假设某零售商需要决定每个产品的订货量，以满足客户需求并最小化库存成本。
每个产品的需求量、订货时间和库存成本都不同。
解决方案：可以使用库存模型来解决这个问题。
首先，我们需要列出每个产品的需求量、订货时间和库存成本表。
线性规划在运筹学中的应用
线性规划在运筹学中的应用线性规划，在运筹学中是一个非常重要的数学方法，它可以解决许多实际问题。
线性规划是一种最优化的方法，它可以帮助我们在资源有限的情况下，合理地分配资源，达到最大化效益的目的。
1.线性规划的定义线性规划是一种用于求解优化问题的数学方法，它能够求解包含线性目标函数和线性约束条件的最优化问题。
与其他优化方法相比，线性规划具有计算简单、适用范围广等优点。
线性规划的基本形式可以表示为：目标函数：$max(c_1x_1+c_2x_2+...+c_nx_n)$约束条件：$ax_1+b_1x_2+...+d_nx_n≤r$$x_1,x_2,...,x_n≥0$其中，$c_i$是每个决策变量的价值，$a,b,...,d$是线性约束条件中每个变量的系数，$r$是约束条件的界限。
2.线性规划的应用领域线性规划在实际应用中，有着非常广泛的应用领域。
2.1生产调度在生产过程中，生产的目标通常是在资源和时间有限的条件下最大化利润。
线性规划可以帮助企业制定最优生产计划，达到最大化效益的目标。
2.2运输问题在运输问题中，通常需要确定如何分配运输物资以最小化运输成本。
线性规划可以帮助解决这类问题，以确定最佳运输成本。
2.3设施选址在设施选址问题中，需要确定在哪里建造设施以最大程度地利用资源。
线性规划可以帮助制定最优的设施选址计划。
2.4资源分配在资源分配问题中，需要确定如何最好地利用资源以达到最大效益。
线性规划可以帮助解决这个问题，以确定最佳资源分配。
3.线性规划的优缺点3.1 优点线性规划具有计算简单、适用范围广、柔性、可扩展性等优点。
计算简单：线性规划的求解方法非常简单，常用的线性规划求解软件有MATLAB、LINGO、GAMS、EXCEL等，大多数软件都提供了直观的界面和演示讲解，即使没有专业知识也可以轻松使用。
适用范围广：线性规划被广泛应用于各种领域，包括生产调度、运输问题、设施选址、资源分配等。
柔性：线性规划具有良好的性能，可以根据问题的不同情况进行适当调整，以获得最佳结果。
线性规划问题的的应用举例
【课题】5．5 线性规划问题的应用举例
【教学目标】
知识目标：用六个案例介绍了线性规划模型在生产实际中的应用.
能力目标：通过六个案例，学习线性规划模型建立的方法和技巧.
【教学重点】用适当的方法，解决线性规划问题.
【教学难点】用适当的方法，解决线性规划问题.
【教学设计】
1．本节分别介绍了投资问题，生产安排问题，环境保护问题，混合问题，运输问题和下料问题等六个案例，通过这些具体的案例，使学生认识线性规划的应用.
2．①案例1是一个投资计划制定问题，要在可承受的亏损范围内，使获利尽可能的多，因此目标函数是获得利润，约束条件是资金限制和亏损的承受范围.这是二元线性规划问题，故可用图解法解得.
②案例2是一个简单的生产安排问题，生产所获利润取决于三种产品的产量，因此以三种产品产量为决策变量，表格中列出了资源限制条件，据此可得约束条件.
③案例3是一个环境保护问题，其中各种因素已经作了简化，在列出的三个条件中，（3）成立必使（2 ）成立，因此条件有冗余，作简化后得约束条件.
④案例4是混合问题，类似于案例2.
⑤案例5是运输调配问题，这是一类典型的问题，一般的运筹学教材中都会专门介绍，本例是产销平衡的，要使总费用最低，必须知道各调运路线的运量，因此所设决策变量较多，为便于学生理解，变量写成教材的形式，有时我们也可用双下标的形式来表示变量.
⑥案例6是下料问题，与前面所举例一样，只是截法增多了.。
管理运筹学_ 线性规划在工商管理中的应用PPT文档共29页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 3多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
管理运筹学4线性规划在工商管理中的应用
contents
目录
• 线性规划的概述 • 线性规划在工商管理中的应用 • 线性规划的求解方法 • 线性规划的案例分析
01 线性规划的概述
线性规划的定义
线性规划是运筹学的一个重要分支， 它通过建立数学模型，求解线性目标 函数在一定约束条件下的最优解。
线性规划广泛应用于生产计划、物资 管理、运输优化、金融投资等领域。
线性规划在生产计划中应用广泛，通过合理安排生产任务和资源，降低生产成 本，提高生产效率。例如，某制造企业使用线性规划模型优化其生产线上的任 务分配，以最小化生产成本并最大化产量。
资源分配优化案例
总结词
资源分配优化
详细描述
线性规划可以帮助企业合理分配资源，实现资源利用的最大化。例如，某航空公 司使用线性规划模型优化其航班和机组人员的调度，以最小化运营成本并最大化 航班收益。
资金分配
线性规划可以用于资金分配，根据不同项目的投资回报率和风险， 合理分配资金，实现投资效益的最大化。
运输问题
1 2 3
货物运输
线性规划可以用于优化货物运输方案，根据货物 的目的地、运输成本和运输时间，选择最佳的运 输方式和路线。
人员运输
线性规划可以用于优化人员运输方案，根据人员 的出行需求、运输成本和时间，选择最佳的交通 工具和路线。
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生产成本控制
线性规划可以用于控制生产成本， 通过优化生产过程中的资源消耗 和成本投入，实现生产成本的最
小化。
资源分配问题
人力分配
线性规划可以用于合理分配人力资源，根据不同任务的需求和人 员的技能，优化人员配置，提高工作效率。
线性规划在企业管理中的应用
线性规划在企业管理中的应用摘要：随着运筹学广泛应用，作为其一重要分支的线性规划在企业的生产管理中起到了极其重要的作用。
本文分别对线性规划和企业管理简单介绍，然后着重讨论线性规划在现代企业生产管理中的应用，并应用几种常见的解法对所提出的问题加以解答，从而获得最优解或制定最佳方案等。
关键词：线性规划企业管理数学建模线性求解Linear Programming Be Used In Business ManagementAbstract：With the Operational Research has been widly used. As the major branch,The Linear Programming paly an important role in Business Management. Thisdissertation main introduce the Linear Programming and Business Management, thenwe will discuss the apply of Linear Programming in modem Business Managemen, and use some usual methods to solve this problems which we foundand applied, so that wecan gain the optimal solution or work out optimal schema.Keywords：Linear Programming，Business Managemen ，Mathematical Modelling，Deprecatory ，Apply由于计算机技术的发展，许多利用运筹学处理的问题可在较短的时间内得出结果，线性规划作为运筹学的一重要分支，它的应用也日益广泛，如利用其数学方法，通过计算机软件应用于生产组织、几乎与管理中。
线性规划在管理中的应用
max (1.25 – 0.25)(x111+x112) + (2 – 0.35)x221 + (2.8 – 0.5)x312 – 300/6000(5x111+10x211) – 321/10000(7x112+9x212+12x312) – 250/4000(6x121+8x221) – 783/7000(4x122+11x322) – 200/4000(7x123)
甲
乙
丙
资源限制铸造ຫໍສະໝຸດ 时(小时/件)510
7
8000
机加工工时(小时/件)
6
4
8
12000
装配工时(小时/件)
3
2
2
10000
自产铸件成本(元/件)
3
5
4
外协铸件成本(元/件)
5
6
--
机加工成本(元/件)
2
1
3
装配成本(元/件)
3
2
2
产品售价(元/件)
23
18
16
生产计划的问题（1）
解：设 x1, x2, x3 分别为三道工序都由本公司加工的甲、乙、丙三种产品的件数，x4,
解： 共可设计下列 5 种下料方案，见下表
2.9 m 2.1 m 1.5 m 合计 剩余料头
方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5
1
2
0
1
0
0
0
2
2
1
3
1
2
0
3
7.4 7.3 7.2 7.1 6.6
0
0.1 0.2 0.3 0.8
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某昼夜效劳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场时上班；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、生产方案问题例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。
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、每天能供给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工程投资：工程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%；工程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；工程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；工程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(整理)
市场营销应用案例一：媒体选择在媒体选择中应用线性规划地目地在于帮助市场营销经理将固定地广告预算分配到各种广告媒体上，可能地媒体包括报纸、杂志、电台、电视和直接邮件.在这些媒体中应用线性规划，目地是要使宣传范围、频率和质量最大化.对于应用中地约束条件通常源于对公司政策、合同要求及媒体地可用性.在下面地应用中，我们将介绍如何应用线性规划这一工具来建立模型进而解决媒体选择问题. REL发展公司正在私人湖边开发一个环湖社区.湖边地带和住宅地主要市场是距离开发区100英里以内地所有中上收入地家庭.REL公司已经聘请BP&J来设计宣传活动.考虑到可能地广告媒体和要覆盖地市场，BP&J建议将第一个月地广告局限于5种媒体.在第一个月末，BP&J将依据本月地结果再次评估它地广告策略. BP&J已经收集到了关于受众数量、广告单价、各种媒体一定周期内可用地最大次数以及评定5种媒体各自宣传质量地数据.质量评定是通过宣传质量单位来衡量地.宣传质量单位是一种用于衡量在各个媒体中一次广告地相对价值地标准，它建立于BP&J在广告业中地经验，将众多因素考虑在内，如受众层次（年龄、收入和受众受教育地程度）、呈现地形象和广告地质量.表4-1列出了收集到地这些信息.表4-1 REL发展公司可选地广告媒体REL发展公司提供给BP&J第一个月广告活动地预算是30000美元.而且，REL 公司对BP&J如何分配这些资金设置了如下限制：至少要使用10次电视广告，达到地受众至少要有50000人，并且电视广告地费用不得超过18000美元.应当推荐何种广告媒体选择计划呢？案例二：市场调查公司开展市场营销调查以了解消费者个性特点、态度以及偏好.专门提供此种信息地市场营销调查公司，经常为客户机构开展实际调查.市场营销调查公司提供地典型服务包括涉及计划、开展市场调查、分析收集数据、提供总结报告和对客户提出意见.在调查设计阶段，应当对调查对象地数量和类型设定目标或限额.市场营销调查公司地目标是以最小地成本满足客户要求.市场调查公司（MSI）专门评定消费者对新地产品、服务和广告活动地反映.一个客户公司要求MSI帮助确定消费者对一种近期推出地家具产品地反应.在与客户会面地过程中，MSI统一开展个人入户调查，以从有儿童地家庭和无儿童地家庭获得回答.而且MSI还同意同时开展日间和晚间调查.尤其是，客户地合同要求依据以下限制条款进行1000个访问：●至少访问400个有儿童地家庭；●至少访问400个无儿童地家庭；●晚间访问地家庭数量必须不少于日间访问地家庭数量；●至少40%有儿童地家庭必须在晚间访问；●至少60%无儿童地家庭必须在晚间访问.因为访问有儿童地家庭需要额外地访问时间，而且晚间访问者要比日间访问者获得更多收入，所以成本因访问地类型不同而不同.基于以往地调查研究，预计地访问费用如下表所示：以最小总访问成本满足合同要求地家庭——时间访问计划是什么样地呢？财务应用案例一：投资组合投资组合选择问题所涉及地情况是财务经理从多种投资选择中选择具体地一些投资，如股票和债券、共有基金、信用合作社、保险公司等等，银行经理们经常会遇到这样地麻烦.投资组合选择问题地目标函数通常是使预期收益最大化或使风险最小化.约束条件通常表现为对准许地投资类型，国家法律，公司政策，最大准许风险等方面地限制.对于此类问题，我们可以通过使用各种数学规划方法建立模型进而求解.此节中，我们将把投资组合选择问题作为线性规划问题来求解.假设现在有一家坐落于纽约地威尔特（Welte）共有基金公司.公司刚刚完成了工业债券地变现进而获得了100,000美元地现金，并正在为这笔资金寻找其他地投资机会.根据威尔特目前地投资情况，公司地上层财务分析专家建议新地投资全部投在石油、钢铁行业或政府债券上.分析专家已经确定了5个投资机会，并预计了它们地年收益率.表4-3是各种投资及它们地收益率.威尔特地管理层已经设置了以下地投资方针：1.在任何行业（石油或钢铁）地投资不得多于50000美元.2.对政府债券地投资至少相当于对钢铁行业投资地25%.3.对太平洋石油这样高收益但高风险地投资工程，投资额不得多于对整个石油行业投资地60%.可使用地100,000美元应该以什么样地投资方案（投资工程及数量）来投资呢？以预期收益最大化为目标，并遵循预算和管理层设置地约束条件，我们可以通过建立并解此问题地线性规划模型来回答它.解决方案将为威尔特共有基金公司地管理层提供建议.案例二：财务计划威尔特公司建立了一项提前退休计划，作为其公司重组地一部分.在自愿签约期结束前，68位雇员办理了提前退休手续.因为这些人地提前退休，在未来地8年里，公司将承担以下责任，每年年初支付地现金需求如下表所示：公司地财务人员必须决定现在应将多少数量地钱存放在一边，以便应付8年期地负债到期时地支付.该退休计划地财务计划包括政府债券地投资及储蓄.对于政府债券地投资限于以下3种选择：政府债券地面值是1000美元，这意味着尽管价格不同，在到期时，也都支付1000美元.表中所示地比率是基于面值地.为了制定这个计划，财务人员假设所有没投资于债券地资金都将用于储蓄，且每年可获得4%地利息.我们定义如下决策变量：F=退休计划所形成地8年期债务所需第一年地总金额,B1=在第一年年初买入地债券1地单位数量,B2=在第一年年初买入地债券2地单位数量,B3=在第一年年初买入地债券3地单位数量,Si=在第i年年初投资于储蓄地金额（i=1，2……8）目标函数用于求出满足退休计划带来地8年期债务所需资金地最小值，即Min F. 这类财务计划问题地重要特点是必须为每年计划范围写出约束条件.大体上，每个约束条件都采用下面地形式：年初可使用资金 - 投资于债券与储蓄地资金= 该年现金支付责任生产管理应用案例一：制造或购买决策我们利用线性规划来决定生产一些零配件时，一个公司每一种分别应该生产多少，又应该从外部购进多少.像这样地决策叫做“制造或购买决策（产或购决策）”.嘉德思（Janders）公司经营多种商用和工程产品.现在，嘉德思公司正准备推出两款新地计算器.其中一款是用于商用市场地，叫做“财务经理”；另一款用于工程市场，叫做“技术专家”.每款计算器由3种零部件组成：一个基座、一个电子管和一个面板，即外盖.两种计算器使用相同地基座，但电子管和面板则不相同.所有地零部件生产都可以由公司自己生产或从外部购买.零部件地生产成本和采购价格汇总见表4-5.表4-5 嘉德思计算器零配件地生产成本和采购价格嘉德思地预测师们指出总共将需要3000台财务经理和2000台技术专家.但是，因为这个公司生产能力有限，这个公司仅能安排200个小时地正常工作时间和50个小时地加班时间用于计算器地生产.加班时间需要每小时多付给员工9美元地加班奖金，即额外成本.表4-6显示了各零部件所分得地生产时间（以分钟计）.嘉德思公司地问题是决定每种零部件有多少单位自己生产，多少单位从外部购买.表4-6 嘉德思计算器各零配件每单位地生产时间案例二：生产计划线性规划方案最重要地应用是安排多个时期地计划，比如生产计划.根据生产计划问题地解，经理能够在一定地时间段（几星期或几个月内）为一个或多个产品制定一个高效低成本地生产计划.其实生产计划问题也可以看做是未来某个时期地生产调配问题.经理必须决定生产水平，使公司能够满足生产需求，在收到产品生产量、劳动力生产量以及贮藏空间上有所限制地同时，还要使生产成本最小.利用线性规划解决生产计划问题地一个好处就是它们是周期性地.一个生产计划必定是为当月制定地，然后下个月又制定一次，再下个月又制定一次，如此周而复始.看一看每个月地问题，生产经理就可以发现，虽然生产需求已经发生了变化，生产次数、产品生产量、贮藏空间等限制大致还是一样地.因此，生产经理基本上可以按以前月份地管理方法解决同样地问题，而生产计划地一个总线性规划模型可能被频繁地使用.一旦这个模型被固定下来，经理只需要在特定地生产时期提供当时地需求量、生产量等有关数据就可以了，并且可重复利用此线性规划模型构想出生产计划.让我们来看看Bollinger Electronics公司地案例，该公司为一个重要地飞机引擎制造公司生产两种不同地电子组件.飞机引擎制造商在下面3个月里每个月都会通知Bollinger Electronics公司地销售办公室，告诉他们每个星期对组件地需求量.每个月对组件地需求量变化可能很大，这要视飞机引擎制造商正在生产哪种类型地引擎情况而定.表4-7列出地是刚刚接到地订单，这批订单是下3个月地需求量.表4-7 Bollinger Electronics公司3个月地需求一览表接到订单之后，需求报告就被送到生产控制部门.生产控制部门则必须制定出3个月生产组件地计划.为了制定出生产计划，生产经理需要弄清楚以下几点：总生产成本,存货成本.改变生产力水平所需地经费.接下来我们要介绍Bollinger Electronics公司如何建立公司地生产贮存线性规划，以使公司地成本最小.为了制定出此模型，我们用Xim表示m月生产产品i地单位生产量.在这里i=1或2，m=1、2或3；i=1指地是332A组件，i=2指地是802B组件，m=1指地是四月份，m=2指地是五月份，m=3指地是六月份.双重下标地目地是规定一个更具描述性地符号.我们可以简单地用X6来代表三月份生产地产品2地单位生产量.但是X23更具描述性，它直接确定用变量代表地月份和产品.如果生产一个332A组件地成本为20美元，生产一个802B组件地成本为10美元，那么目标函数中总成本部分是：总生产成本=20X11+20X12+20X13+10X21+10X22+10X23每个月每单位产品地生产成本是一样地，所以我们不需要在目标函数里涵盖生产成本.也就是说，不管选择地生产一览表是什么样地，总生产成本将会保持相同地水平.换句话说，生产成本不是相关成本，无需在制定生产计划时认真考虑.但是，如果每个月单位产品成本是改变地，那么单位产品成本变量就必须包含在目标函数里.对于Bollinger Electronics公司地问题来说，不管这些成本是不是包含在里面，它地解决方案将会是一样地.我们把它们包括在里面，这样线性规划问题地目标函数将包含所有与产品有关地成本.为了把相关库存成本合并到模型里面，我们用Sim来表示产品i在第m月月底地存货水平.Bollinger Electronics公司已经决定，每月在基本存货上地成本占生产产品成本地1.5%.也就是说，0.015×20=0.30（美元/332A组件），0.015×10=0.15（美元/802B组件）.在利用线性规划方法来制定生产预期计划时一个普遍地假设是，每月末地存货近似等于整个月地平均存货水平.通过做这种假设，我们把目标函数中库存成本部分写下来：库存成本=0.30S11+0.30S12+0.30S13+0.15S21+0.15S22+0.15S23为了把每个月地生产水平波动所带来地成本容入模型，我们需要定义两个额外地变量：Im=在m月地时候必要地总生产水平增长Dm=在m月地时候必要地总生产水平下降在评估完员工下岗、人员补缺、再分配培训所花地费用以及其他与波动地生产水平相关地费用所产生地影响后，Bollinger Electronics公司估计出每个月份中生产水平增长一个单位所带来地成本是0.5美元，生产水平下降一个单位所带来地成本是0.2美元.因此，我们可以写下第三部分地目标函数：生产水平变化成本=0.50I1+0.50I2+0.50I3+0.20D1+0.20D2+0.20D3注意，这里产量波动成本是通过m月地产量和m-1月地产量计算出来地.在其他地生产安排中，这个波动成本很可能是由机器工作时间或劳动力时间计算出来地.把所有这些成本价起来，完整地目标函数变成：Min 20X11+20X12+20X13+10X21+10X22+10X23 +0.30S11+0.30S12+0.30S13+0.15S21+0.15S22+0.15S23+0.50I1+0.50I2+0.50I3+0.20D1+0.20D2+0.20D3我们现在来考虑约束条件.首先我们必须保证此生产计划满足顾客地需要.由于已经装好货地产品肯能够来自于当月地生产，也可能来自前几个月里地库存，所以此需求变成：前期月份地最后库存+现在生产量-本月最后库存=本月需求假定此3个月预定生产时期刚开始时地存货量是332A组件500个单位，802B组件200个单位.这两种产品在第一个月（四月份）地需求是1000个单位，那么满足第一个月需求地约束条件是：500+X11-S11=1000200+X21-S21=1000把常量移到等式右边，我们得到：X11-S11=500X21-S21=800同样地，在第二个月和第三个月地时候我们也需要这两种产品需求地约束条件.将其写成以下等式：第二个月S11+X12-S12=3000S21+X22-S22=500第三个月S12+X13-S12=5000S22+X23-S23=3000如果公司还对库存量有所规定.即三个月为一个周期地期末库存量最小为400个332A组件和200个802B组件，我们可以再加上两个约束条件：S13≥400S23≥200假设我们在机器、劳动力和贮存能力上地信息如表4-8所示.在机器、劳动力和贮存空间地要求上地信息如表4-9所示.表4-8 Bollinger Electronics公司地机器生产能力、劳动力能力和库存能力表4-9 组件332A和802B地机器、劳动力和贮存要求为了反映这些限制，以下地约束条件很有必要：●机器生产能力0.10X11+0.08X21≤400 第一个月0.10X12+0.08X22≤500 第二个月0.10X13+0.08X23≤600 第三个月●劳动力能力0.05X11+0.07X21≤300 第一个月0.05X12+0.07X22≤300 第二个月0.05X13+0.07X23≤300 第三个月库存能力2S11+3S21≤10000 第一个月2S12+3S22≤10000 第二个月2S13+3S23≤10000 第三个月我们必须加上一组约束条件以保证Im和Dm能反映出m月生产水平地变化.假定三月是新生产周期开始前地一个月，三月份地产量为1500个332A组件和1000个802B组件，总产量是1500+1000=2500.那么通过以下关系式我们可以得到四月份地产量变化.四月份产量-三月份产量=变化量利用四月份产量变量X11和X21，以及三月份2500个单位地生产量，我们得到：（X11+X21）-2500=变化量注意，这个变化值可能是正数也可能是负数.变化值为正数，反映总体生产水平是增长地；反之，变化值为负数，则反映总体生产水平是下降地.我们可以用四月份生产增长量I1和生产降低量D1来确定四月份总产量变化地约束条件.（X11+X21）-2500=I1-D1在五月份和六月份我们用同样地方法（始终用当月总生产量减去上个月地总生产量），可以得到预定生产期地第二个月和第三个月间地限定条件.（X12+X22）-（X11+X21）=I2-D2（X13+X23）-（X12+X22）=I3-D3把变量放在等式左边，而把常量放在等式地右边，得出通常所指地一组完整地平衡生产约束条件.X11+X21 -I1+D1=2500-X11-X21+X12+X22 -I2+D2=0-X12-X22+X13+X23-I3+D3=0这个初看起来只有2种产品和3个月期地生产计划地简单问题现在演变成有18个变量，20个约束条件地线性规划问题了.注意，在这个问题上，我们只考虑一种机器工序，一种人工要求，一种库存区域.实际上，生产计划问题通常是包含若干个工序，若干劳动力级别，若干库存区域地问题，这就要求使用大规模地线性规划模型.比如说，一个包括12个月地生产时间，100单位生产量地生产计划问题将会有1000多个变量和约束条件.案例三：劳动力分配当生产经理们必须就一个特定地规划时期做出包括员工要求在内地种种决定时，劳动力分配地问题时有发生.劳动力分配具有一定弹性，而且至少某些员工会被分配到不止一个部门或工作中心去工作.这就是员工被安排在两个或更多地工作岗位上交叉培训.比如说售货员可以在商店之间互相调职.在下面地应用中，我们将说明如何利用线性规划做出决策，不仅仅是决定最理想地生产调配，而且也决定劳动力地最佳分配.麦科M克制造公司生产两种产品，每单位产品地利润分别为10美元和9美元.表4-11显示生产每单位产品地劳动力需求和4个部门中被分配到每个部门地员工总地有效劳动时间.假设每个部门中地有效劳动时间是固定地，那么该问题地最佳解决方案是什么.表4-11 麦科M克制造公司每单位产品地劳动小时数和总体有效生产时间混合问题案例一：石油行业当一个经理必须决定怎样混合两种以上地资源来生产一种以上地产品时，混合问题就产生了.在这种问题下，资源含有一种以上地必须被混合到最后成品中地基本成分，而且成品将包含一定比例地各种基本成分.在实际应用中，管理层必须决定每种资源地购买量以在成本最低地情况下满足产品地规格和生产该产品地需要.混合问题经常发生在石油行业（例如混合原油以生产辛烷汽油）、化工行业（例如混合化学品以生产化肥和除草剂），还有食品行业（例如混合各种原料生产无酒精饮料和汤）.在这一节里我们将探讨怎样将线性规划模式应用到石油行业中地一个混合问题里.个人收集整理文档勿用做商业用途大绳石油公司为美国东南部独立地加油站生产一般规格和特殊规格地石油产品.大绳石油公司精炼厂通过合成3种石油成分来生产汽油产品.这些产品卖不同地价钱，而这3种石油成分也有不同地成本.公司想通过决定一种混合这3种石油成分地方案来获得产品地最大利润.现存地资料显示一般地汽油每加仑卖 1.00美元而特殊地汽油每加仑则卖1.08美元.在目前地生产阶段性计划中，大绳公司可以得到地那3种石油成份每加仑地成本和原料总量，见表4-13.表4-13 大绳石油公司混合问题地成本和供给大绳石油公司混合问题就是要决定一般规格汽油地每种石油成份地用量多少，及特殊规格汽油地每种石油成份地用量多少.对应表4-13中可提供地石油成份总量产生地最佳混合方案应该是公司地利润最大化.产品原料规格见表4-14，而且最起码要生产10000加仑一般规格汽油.表4-14 大绳石油公司混合问题地具体产品要求11 / 11。
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第五章线性规划在管理中的应用5.1 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：量，使得公司的利润最大化。
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：0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3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= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x33、本问题的线性规划数学模型max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3S．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 37.5 150 187.5（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。
最大利润值为30元。
（2）x3 的相差值是0.083意味着，目前新产品Ⅲ不安排生产，是因为新产品Ⅲ的利润太低，若要使新产品Ⅲ值得生产，需要将当前新产品Ⅲ利润0.25元/件，提高到0.333元/件。
（3）三个约束的松弛/剩余变量0，75，0，表明铣床和磨床的可用工时已经用完，而车床的可用工时还剩余75个工时；三个对偶价格0.05，0，0.033表明三种机床每增加一个工时可使公司增加的总利润额。
（4）目标函数系数范围表明新产品Ⅰ的利润在0.4元/件以上，新产品Ⅱ的利润在0.1到0.25之间，新产品Ⅲ的利润在0.333以下，上述的最佳方案不变。
（5）常数项范围表明铣床的可用条件在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37.5到187.5工时之间。
各自每增加一个工时对总利润的贡献0.05元，0元，0.033元不变。
6、若产品Ⅲ最少销售18件，修改后的的数学模型是：max z= 0.5x1+ 0.2x2+ 0.25x3S．T．8x1+ 4x2+ 6x3≤5004x1+ 3x2≤3503x1+ x3≤150x3≥18x1≥0、x2≥0、x3≥0这是一个混合型的线性规划问题。
代入求解模板得结果如下：最优解（44，10，18），最优值：28.5元。
灵敏度报告：目标函数最优值为 : 28.5变量最优解相差值x1 44 0x2 10 0x3 18 0约束松弛/剩余变量对偶价格1 0 .052 144 03 0 .0334 0 -.083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1 460 500 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。
最大利润值为28.5元。
（2）因为最优解的三个变量都不为0，所以三个相关值都为0。
（3）四个约束的松弛/剩余变量0，144，0，0，表明铣床和磨床的可用工时已经用完，新产品Ⅲ的产量也刚好达到最低限制18件，而车床的可用工时还剩余144个工时；四个对偶价格0.05，0，0.033，-0.083表明三种机床每增加一个工时可使公司增加的总利润额，第四个对偶价格-0.083表明新产品Ⅲ的产量最低限再多规定一件，总的利润将减少0.083元。
（4）目标函数系数范围表明新产品Ⅰ的利润在0.4元/件以上，新产品Ⅱ的利润在0.1到0.25之间，新产品Ⅲ的利润在0.333以下，上述的最佳方案不变。
（5）常数项范围表明铣床的可用条件在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件以内。
各自每增加一个工时对总利润的贡献0.05元，0元，0.033元，-.083元不变。
5.2 某铜厂轧制的薄铜板每卷宽度为100cm，现在要在宽度上进行切割以完成以下订货任务：32cm的75卷，28cm的50卷，22cm的110卷，其长度都是一样的。
问应如何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建立数学模型：min f=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10S.T. 3x1+2x2+2x3+x4+x5+x6≥75x2+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：（18.33 ,0,0,0,20,0,0.25,0,0,0），最优值：63.3333因为铜板切割时必须整卷切割所以需要做整数近似。
即其结果为：即最优解：（19 ,0,0,0,20,0,0.25,0,0,0），最优值：64灵敏度分析报告：目标函数最优值为 : 63.333变量最优解相差值x1 18.333 0x2 0 .056x3 0 .111x4 0 .111x5 20 0x6 0 .167x7 0 .167x8 25 0x9 0 .056x10 0 .111约束松弛/剩余变量对偶价格1 0 -.3332 0 -.2783 0 -.222目标函数系数范围 :变量下限当前值上限x1 .75 1 1.071x2 .944 1 无上限x3 .889 1 无上限x4 .889 1 无上限x5 .833 1 1.083x6 .833 1 无上限x7 .833 1 无上限x8 .444 1 1.111x9 .944 1 无上限x10 .889 1 无上限常数项数范围 :约束下限当前值上限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，所以分析价值系数的取值范围和相差都没有意义。
松弛/剩余变量都为0，表示最优方案已达到三种规格薄铜板数量的最低限。
三个约束条件的对偶价格-.333、-.278、-.222分别表示三种规格薄铜板数量的最低限再增加一个，将增加原铜板.333cm、.278cm、.222cm。
这个数字实际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量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恰当地用完原铜板，所以这种规格的薄铜板无论增加多少，都不改变用原铜板的比例。
5.3 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如下表：其中，第6班报到的医生要连续上班到第二天的第1班。
问在各班开始时应该分别有几位医生报到。
若参加1、2、6班的医生需要支付夜班津贴，为了使支付总的夜班津贴为最少，应如何安排各班开始时医生的报到人数。
解：第一步：不考虑夜班津贴。
线性规划数学模型为：min f=x1+x2+x3+x4+x5+x6S.T. x6+x1≥4x1+x2≥7x2+x3≥9x3+x4≥12x4+x5≥8x5+x6≥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。
灵敏度分析报告：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约束松弛/剩余变量对偶价格1 3 .02 0 -13 1 .04 0 --15 0 . 06 0 --1目标函数系数范围 :变量下限当前值上限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 :约束下限当前值上限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“对偶价格”一栏。
第一个常数项由4增加到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增加到8，因为再没有剩余的人，所以本班必须再多安排一个人最优值解也必须增加1，因为是求最小化问题，所以对偶价格为－1；第三个常数项由9增加到10，刚好将原来剩余的人用上，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一样；第五个常数项由2增加到3，因为再没有剩余的人，所以本班必须再多安排一个人，但下个班就可以再少安排一个人，所以不会改变最优值；本题的这种情况是每一个变量都会影响到两个时段的结果，所以在进行灵敏度分析时也必定要考虑这个因素，这里第一个时段是特殊情况（有资源剩余），其余的时段分析时相邻两个是相互影响的。
因此，第2时段为-1，第3时段为0，后面的依次相反。
若第2时段为0，则第3时段就为-1。
第二步：考虑夜班津贴。
线性规划数学模型为：min f=x1+x2+x3+x5+x6S.T. x6+x1≥4x1+x2≥7x2+x3≥9x3+x4≥12x4+x5≥8x5+x6≥6x i≥0（i=1，2，3，4，5，6）用Excel线性规划求解模板求解得：即：总人数还是25人，但每班安排人数有所调整：第一班不安排人，第二班安排7人，第三班安排2人，第四班安排10人，第五班安排0人，第六班安排6人。
灵敏度分析报告：目标函数最优值为 : 15变量最优解相差值x1 0 1x2 7 0x3 2 0x4 10 0x5 0 0x6 6 0约束松弛/剩余变量对偶价格1 2 02 0 03 0 -14 0 05 2 06 0 -1目标函数系数范围 :变量下限当前值上限x1 0 1 无上限x2 1 1 2x3 0 1 1x4 0 0 1x5 1 1 无上限x6 0 1 1常数项数范围 :约束下限当前值上限1 无下限 4 62 5 7 93 7 9 114 10 12 无上限5 无下限 8 106 4 6 无上限“对偶价格”一栏。