生产计划与控制实验指导书
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生产计划与控制—实验指导书
江西理工大学 工业工程教研室 余建国
实验 1 用 Excel Solver 解生产计划问题
课时：4 个学时 服务课程：生产计划与控制
一、实验目的
（1）通过复习生产计划的基础知识，掌握生产计划的制定方法以及将生产 计划转化为线性规划的方法；
（2）学习 Excel 中的 Solver，掌握生产计划的一种求解方法；
三、实验设备
计算机。
四、实验内容
将下列生产计划问题转化为线性规划问题并求解：
爱宝玩具有限公司生产 A，B，C，D 四种儿童玩具，每种玩具都需要经过
甲、乙、丙三个车间，各种产品的设备台时消耗标准、各车间设备的计划期总台
时、单位产品利润、预测的市场需求状况如表 1 所示。请为爱宝玩具有限公司确
定综合生产计划的产量指标。
表 1 数据表
单位产品消耗台时
项目
产品
产品
产品
产品
A
B
C
D
甲车间
10
40
20
10
乙车间
25
20
40
25
丙车间
35
40
15
25
单位利润 (元/件)
0.9
1.6
0.4
1.0
最高需求 (件)
2500
6000
2000
1500
最低需求 (件)
1500
2000
2000
1000
总台时
205000 215000 262500
五、实验注意项
注：Solver 是一个插件，请确认是不是已经安装了该插件。 （Solver 安装 步骤：打开 Excel——点击“工具”——“加载宏”——“规划求解”——确定）。
六、实验报告
（1）完整描述该问题的约束以及目标方程； （2）体现每一个计算步骤和结果。
七、补充内容
（1）excel 的 solver 也叫求解器，或规划求解器，另外还有一个分析器。excel 在默认的情况下安装了这两种插件，但如果第一次使用还需要激活。激活的方式 在 2007 和 2003 中是不一样的。
隔一定时间，这三个工厂生产的产品被运送到四个仓库，分别位于 Texas 的
Amarillo，NewJersey 的 Teaneck，Illinois 的 Chicago 和 South Dakota 的 Sioux
Falls。下个月开始，这四个仓库需要接受如下比例的 8GB 硬盘的产品。
下个月开始，这些工厂的产量（千个/单位）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
工厂
产量（单位）
Sunnyvale
45
Dublin
120
Bangkok
95
这三个工厂的总产量是 260 个单位，所以运输到每个仓库的数目应该是（取
舍到最近的单位）
仓库
运输的产品数量（千个）
Amarillo
80
Teaneck
78
Chicago
47
Sioux Falls
55
因为工厂和配送中心的运输成本可能比较低，Pear 确定了每个工厂和仓库 之间的运输路线。这考虑到不可预见的问题，比如工厂的被迫停工，没有预见的 区域需求的波动，或者运输过程中恶劣的天气情况等。运输 100 个单元产品的成 单位成本如下：
二、实验步骤
1）将问题转化为线性规划问题。该问题是一个明显的线性规划问题。 2）将线性规划的目标函数和约束条件输入到 Excel 3）调用 Solver 求解：工具菜单-选择 Solver，调用出 Solver—〉出现 Solver 对话框。 4）设置目标单元格 5）指定是最大问题还是最小问题 6）告诉 Excel 约束的数学定义在那里。 7）设置属性 8）点击“Solver”按钮得到答案 9）将解转化为问题答案。
约束函数设置。
规划求解设置
规划求解结果。
实验二（选做实验） 用 Excel Solver 解供应链问题
课时：4 个学时 服务课程：生产计划与控制 说明：本实验为拓展实验，供学生选择使用，不作实验考核要求 1.实验目的 （1）通过复习供应链问题和运输问题的基础知识，掌握运输问题和供应链 问题的关系，以及运输问题化为线性规划的方法； （2）复习 Excel 中的 Solver，掌握运输问题的线性规划解法； 2.实验任务 （1）熟练掌握运输问题的模型建立； （2）将运输问题模型转化为线性规划模型 （3）求解运输问题； 3.实验内容与步骤 3.1 实验内容： 运输问题是一个比较经典的问题，可以被看作供应链问题的原型。
完整描述该问题的约束以及目标方程
体现每一个计算步骤和结果 对解进行说明 5.2 问题与解决方案 在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解 决： 使用 Excel 的 Help 文档 学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决； 和其他同学讨论解决问题； 以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己 实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解 决。 5.3 实验心得体会和建议 将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告，来逐步优化 Solver 的 实验，并且对于以后的使用者提供必要的参考帮助。
求解下列运输问题： 仓库
接受产品百分比
Amarillo
31
Teaneck
30
Chicago
18
Sioux Falls
21
Pear 磁盘驱动器公司生产个人电脑上面使用的几种容量的硬盘。在 1999 年， Pear 生产容量为 2 到 16g 的硬盘驱动器，尺寸为 3.5 英寸。最受环境的产品是 8GB 的磁盘，销售给几个计算机制造商。Pear 在三个工厂生产这些驱动器，工厂 坐落在 Sunnyvale，California；Dublin，Ireland；和 Bangkok，Thailand。每
TO
F
Amarillo
Teaneck
R Sunnyvale Dublin
O Bangkok
250 1280 1550
420 990 1420
Chicago
Sioux
Falls
380
280
1440
1520
1660
1730
M
目标是确定一个最小运输成本的路线 3.2 实验步骤 1）定义变量 2）定义目标函数 3）定义约束条件 4）写出线性规划问题 5）使用 Excel Solver 解该问题（解题方法参见实验 1） 6）将解转化为问题答案。 4.实验注意事项及思考题 （1）运输问题是供应链问题的原型问题，对该问题的研究可以进一步了解 供应链问题 （2）建立正确的模型，是求解的关键，所以应该根据具体的运输问题，合 理制定约束和目标方程； （3）Solver 是一个插件，请确认是不是已经安装了该插件 5.实验报告 5.1 实验报告要求
以 2003 为例：在“工具”下拉菜单中点击“加载宏”，弹出对话框，在“分析工 具库”和“规划求解”前打勾，再确定。然后在“工具”下拉菜单中就能看到“规划求 解”，点击弹出“规划求解参数”菜单后，就可以使用了。
以 2007 为例，使用规划求解步骤如下：首先加载“规划求解”。
将“规划求解” 转到“EXCEL 加载项”。 变量定义，各产品的产量设置，初始值为 1,2,3,4，可以任意定义。
江西理工大学 工业工程教研室 余建国
实验 1 用 Excel Solver 解生产计划问题
课时：4 个学时 服务课程：生产计划与控制
一、实验目的
（1）通过复习生产计划的基础知识，掌握生产计划的制定方法以及将生产 计划转化为线性规划的方法；
（2）学习 Excel 中的 Solver，掌握生产计划的一种求解方法；
三、实验设备
计算机。
四、实验内容
将下列生产计划问题转化为线性规划问题并求解：
爱宝玩具有限公司生产 A，B，C，D 四种儿童玩具，每种玩具都需要经过
甲、乙、丙三个车间，各种产品的设备台时消耗标准、各车间设备的计划期总台
时、单位产品利润、预测的市场需求状况如表 1 所示。请为爱宝玩具有限公司确
定综合生产计划的产量指标。
表 1 数据表
单位产品消耗台时
项目
产品
产品
产品
产品
A
B
C
D
甲车间
10
40
20
10
乙车间
25
20
40
25
丙车间
35
40
15
25
单位利润 (元/件)
0.9
1.6
0.4
1.0
最高需求 (件)
2500
6000
2000
1500
最低需求 (件)
1500
2000
2000
1000
总台时
205000 215000 262500
五、实验注意项
注：Solver 是一个插件，请确认是不是已经安装了该插件。 （Solver 安装 步骤：打开 Excel——点击“工具”——“加载宏”——“规划求解”——确定）。
六、实验报告
（1）完整描述该问题的约束以及目标方程； （2）体现每一个计算步骤和结果。
七、补充内容
（1）excel 的 solver 也叫求解器，或规划求解器，另外还有一个分析器。excel 在默认的情况下安装了这两种插件，但如果第一次使用还需要激活。激活的方式 在 2007 和 2003 中是不一样的。
隔一定时间，这三个工厂生产的产品被运送到四个仓库，分别位于 Texas 的
Amarillo，NewJersey 的 Teaneck，Illinois 的 Chicago 和 South Dakota 的 Sioux
Falls。下个月开始，这四个仓库需要接受如下比例的 8GB 硬盘的产品。
下个月开始，这些工厂的产量（千个/单位）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
工厂
产量（单位）
Sunnyvale
45
Dublin
120
Bangkok
95
这三个工厂的总产量是 260 个单位，所以运输到每个仓库的数目应该是（取
舍到最近的单位）
仓库
运输的产品数量（千个）
Amarillo
80
Teaneck
78
Chicago
47
Sioux Falls
55
因为工厂和配送中心的运输成本可能比较低，Pear 确定了每个工厂和仓库 之间的运输路线。这考虑到不可预见的问题，比如工厂的被迫停工，没有预见的 区域需求的波动，或者运输过程中恶劣的天气情况等。运输 100 个单元产品的成 单位成本如下：
二、实验步骤
1）将问题转化为线性规划问题。该问题是一个明显的线性规划问题。 2）将线性规划的目标函数和约束条件输入到 Excel 3）调用 Solver 求解：工具菜单-选择 Solver，调用出 Solver—〉出现 Solver 对话框。 4）设置目标单元格 5）指定是最大问题还是最小问题 6）告诉 Excel 约束的数学定义在那里。 7）设置属性 8）点击“Solver”按钮得到答案 9）将解转化为问题答案。
约束函数设置。
规划求解设置
规划求解结果。
实验二（选做实验） 用 Excel Solver 解供应链问题
课时：4 个学时 服务课程：生产计划与控制 说明：本实验为拓展实验，供学生选择使用，不作实验考核要求 1.实验目的 （1）通过复习供应链问题和运输问题的基础知识，掌握运输问题和供应链 问题的关系，以及运输问题化为线性规划的方法； （2）复习 Excel 中的 Solver，掌握运输问题的线性规划解法； 2.实验任务 （1）熟练掌握运输问题的模型建立； （2）将运输问题模型转化为线性规划模型 （3）求解运输问题； 3.实验内容与步骤 3.1 实验内容： 运输问题是一个比较经典的问题，可以被看作供应链问题的原型。
完整描述该问题的约束以及目标方程
体现每一个计算步骤和结果 对解进行说明 5.2 问题与解决方案 在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解 决： 使用 Excel 的 Help 文档 学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决； 和其他同学讨论解决问题； 以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己 实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解 决。 5.3 实验心得体会和建议 将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告，来逐步优化 Solver 的 实验，并且对于以后的使用者提供必要的参考帮助。
求解下列运输问题： 仓库
接受产品百分比
Amarillo
31
Teaneck
30
Chicago
18
Sioux Falls
21
Pear 磁盘驱动器公司生产个人电脑上面使用的几种容量的硬盘。在 1999 年， Pear 生产容量为 2 到 16g 的硬盘驱动器，尺寸为 3.5 英寸。最受环境的产品是 8GB 的磁盘，销售给几个计算机制造商。Pear 在三个工厂生产这些驱动器，工厂 坐落在 Sunnyvale，California；Dublin，Ireland；和 Bangkok，Thailand。每
TO
F
Amarillo
Teaneck
R Sunnyvale Dublin
O Bangkok
250 1280 1550
420 990 1420
Chicago
Sioux
Falls
380
280
1440
1520
1660
1730
M
目标是确定一个最小运输成本的路线 3.2 实验步骤 1）定义变量 2）定义目标函数 3）定义约束条件 4）写出线性规划问题 5）使用 Excel Solver 解该问题（解题方法参见实验 1） 6）将解转化为问题答案。 4.实验注意事项及思考题 （1）运输问题是供应链问题的原型问题，对该问题的研究可以进一步了解 供应链问题 （2）建立正确的模型，是求解的关键，所以应该根据具体的运输问题，合 理制定约束和目标方程； （3）Solver 是一个插件，请确认是不是已经安装了该插件 5.实验报告 5.1 实验报告要求
以 2003 为例：在“工具”下拉菜单中点击“加载宏”，弹出对话框，在“分析工 具库”和“规划求解”前打勾，再确定。然后在“工具”下拉菜单中就能看到“规划求 解”，点击弹出“规划求解参数”菜单后，就可以使用了。
以 2007 为例，使用规划求解步骤如下：首先加载“规划求解”。
将“规划求解” 转到“EXCEL 加载项”。 变量定义，各产品的产量设置，初始值为 1,2,3,4，可以任意定义。