高级运筹学-库存论共118页
随机运筹学-6随机库存论
2、定点订货策略
定点订货策略是指确定一个固定的订货点,每当 库存下降到订货点时就组织订货。
定点订货策略下每次订货数量确定,而订货时间 是不确定的。因此,要保证按订货点订货,要求 必须对库存进行连续的监控或记录。
3、定期与定点相结合的策略 定期与定点相结合的策略是指每隔一定时间对库
四、库存管理的任务
(一)库存的系统分析
最简单的库存系统至少由补货环节、仓储环节、 市场环节所组成。
如果以仓储环节为中心,补货环节可以是上游供 应商,也可以是本企业内部的前置车间或工序, 市场环节可以是终端顾客,也可以是下游企业, 还可以是本企业内部的后续车间或工序。
库存管理的对象是对整个库存系统进行管理,补
例2 已知某地有一天将有许多人聚集。盒饭的需 求量是一个离散型随机变量。若卖出一盒,将获 利1元;若不能卖出一盒,损失0.2元。问应订购多 少盒才能使获利最大?
需求 100 200 300 400 500 600 700 800 量/ 盒
概率 0.01 0.02 0.1 0.25 0.2 0.2 0.17 0.05
(二)影响库存系统成本的主要因素
1、货物补充的批量
对于补货活动,成本主要受补货批量的影响。一 般地,补货批量越大,规模效益可使边际成本下 降得越多。
2、货物补充的时机
对于出货活动,它与市场相关联。一方面,通过 实施出货活动直接获得收益;另一方面,如果市 场产生了需求而因补货不能及时满足需求时,不 仅不能获得收益,而且还可能会招致惩罚成本。 缺货成本主要受补货时机的影响,如果迟迟不补 货,致使货源紧缺,则缺货惩罚成本就会升高。
卡可供出售,共赚k•Q元,无滞销损失。因此,盈 利期望值为
高级运筹学题集及答案
1. 假设有一百万元可以投资到三支股票上,设随机变量iR 表示投资到股票i 上的一元钱每年能够带来的收益。
通过对历史数据分析,知期望收益1()0.09E R =,2()0.07E R =,3()0.06E R =,三支股票的协方差矩阵为0.200.030.040.030.200.050.040.050.15⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦。
假设使用股票涨跌稳定性来评测风险,试构建优化模型,在保证期望年收益率不低于0.075的情况下,风险最小,同时表示为非线性优化的向量形式。
解:设123(,,)T X x x x =,其中123,,x x x 分别表示投资组合中123,,R R R 的所占的比例,有1231x x x ++= ……①保证期望收益率不低于0.075:112233()()()0.075x E R x E R x E R ++≥ ……②建立如下优化模型:222123121323min ()0.200.200.150.060.080.10f X x x x x x x x x x =+++++ ..s t 1231x x x ++=1230.090.070.060.075x x x ++≥123,,0x x x ≥记:0.200.030.040.030.200.050.040.050.15A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦表示成向量形式:min ()T f X X AX =..s t 1111T X ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭0.090.070.0750.06T X ⎛⎫ ⎪≥ ⎪ ⎪⎝⎭123,,0x x x ≥2. 用伪算法语言描述“成功-失败”搜索方法。
解:1s :初始化:0x , h,ε>02s :x=0x ;1f =f(x) 3s :2f =f(x+h)4s : if 2f <1f go to 5s ;elsego to 6s ; end5s : x=x+h;2f =1f ;h=2h6s : if ||h ε<go to 7s ; else go to 8s ; end7s : x x *=8s : 4h h =-; go to 3s . □3. 请简述黄金分割法的基本思想,并尝试导出区间收缩比率φ≈0.618.基本思想:黄金分割法就是用不变的区间缩短率ϕ,来代替Fibonacci 法每次不同的缩短率,因而可以看成是Fibonacci 法的近似。
运 筹 学 课 件
12/3 4
z
1 2
x4
x5 42
x3
2 3
x4
1 3
x5
4
新典式
主元化 为1,主 元所在
x2
1 2
x4
6
列的其 余元素
x1
2 3
x4
1 3
x5
4
化为0
观察最后一个典式,所有检验数均为非负, 故其对应的基本可行解为最优解,即
X * 4,6,6,0,0T z* 42
去掉引入变量,得原问题的最优解为:
运筹学课件
目录
运筹学概论 第一章 线性规划基础 第二章 单纯形法 第三章 LP对偶理论 第四章 灵敏度分析 第五章 运输问题 第六章 整数规划 第七章 动态规划 第八章 网络分析
第二章 单纯形法
(SM-Simplex Method)
1947年,美国运筹学家Dantzig提出,原理是 代数迭代。
单纯形法中的单纯形的这个术语,与该方法毫 无关系,它源于求解方法的早期阶段所研究的一 个特殊问题,并延用下来。
CB B1b B1b
z
CB B1N CN X N X B B1NX N
CB B1b B1b
上述方程组的矩阵形式为
10
0 I
CB
B1N B1N
CN
z XB XN
CB B1b B1b
上式的系数增广阵称为对应于基B的单纯形表:
T(B)
CB B1b B1b
0 I
CB
B1N B1N
CN
形式的LP问题,必须解决三个问题: ⑴初始基本可行解的确定; ⑵解的最优性检验; ⑶基本可行解的转移规则。 这里先放一下⑴,研究⑵和⑶,为此,
高项运筹学.ppt
历年试题解析
历年试题解析
为了缩短总工时,应适当安排加工各零件的顺序,以缩短其铣床 最后的加工时间,并缩短车床最先的加工时间。因此应采取如下原则 来安排各零件的加工顺序:在给定的工时表中找出最小值,如果它是 铣床时间,则该零件应最后加工;如果它是车床时间,则该零件应最 先加工,除去该零件后,再按此原则继续进行安装。
比较直观的解题方法是,每找出一条路径算出流量后,该路径上 各段线路上的流量应扣除已经算过的流量,形成剩余流量。剩余流量 为0的线路应将其删除。
计算方法如下: 路径1356的最大流量为10,将13之间的路径断开 路径1256的剩余最大流量为6,将12之间的路径断开 路径146的剩余最大流量为5,将46之间的路径断开 路径14256的剩余最大流量为1,将25之间的路径断开 路径14356的剩余最大流量为1,将43之间的路径断开。至此不存 在 从1到6的运输路径。故而其最大流量是所有可能运输路径上的最大 流量之和,即为:10+6+5+1+1=23
增加销售额(千元)
增加销售 额(千元)
甲 乙 丙
增1人
12 11 13
增2人
22 20 25
增3人
30 24 30
增4人
38 30 36
根据此表,只要人员分配适当,公司每月最多可以增加销售额()千元 A、43 B、47 C、48 D、49
历年试题解析
由于各个点增加同样的人数后增加的销售额不尽相同,且要求使公司每 月所增加的销售额最大,因此分配时应优先考虑增加销售额多的销售点。
历年试题解析
A、甲采取高价策略,乙采取低价策略 B、甲采取高价策略,乙采取高价策略 C、甲采取低价策略,乙采取低价策略 D、甲采取高价策略,乙采取高价策略
运筹学11-存储论
第11章存储论存储论也称库存论(Inventory theory),是研究物资最优存储策略及存储控制的理论。
物资的存储是工业生产和经济运转的必然现象。
任何工商企业,如果物资存储过多,不但积压流动资金,而且还占用仓储空间,增加保管费用。
如果存储的物资是过时的或陈旧的,会给企业带来巨大经济损失;反之,若物资存储过少企业就会失去销售机会而减少利润,或由于缺少原材料而被迫停产,或由于缺货需要临时增加人力和费用。
寻求合理的存储量、订货量和订货时间是存储论研究的重要内容。
§1 确定型经济订货批量模型本节假定在单位时间内(或称计划期)的需求量为已知常数,货物供应速率、订货费、存储费和缺货费已知,其订货策略是将单位时间分成n等分的时间区间t,在每个区间开始订购或生产相同的货物量,形成t循环储存策略。
在建立储存模型时定义了下列参数及其含义。
D:需求速率,单位时间内的需求量(Demand per unit time)。
P:生产速率或再补给速率(Production or replenishment rate)。
A:生产准备费用(Fixed ordering or setup cost)。
C:单位货物获得成本(Unit acquisition cost)。
H:单位时间内单位货物持有(储存)成本(Holding cost per unit per unit time)。
B:单位时间内单位货物的缺货费用(Shortage cost per unit short per unit time)。
π:单位货物的缺货费用,与时间无关(Shortage cost per unit short, independent of time)。
t:订货区间(Order interval),周期性订货的时间间隔期,也称为订货周期。
L:提前期(order lead time),从提出订货到所订货物且进入存储系统之间的时间间隔,也称为订货提前时间或拖后时间。
运筹学 第7章 库存理论
第七章存储论存储理论是运筹学最早成功应用的领域之一,是运筹学的重要分支。
本章将通过分析生产经营活动中常见的存储现象,展现管理科学中处理存储问题的优化理论与方法,介绍几种常见的确定型存储问题和随机存储问题的建模和求解方法。
第一节有关存储论的基本概念一、存储的与存储问题存储就是将一些物资(如原材料、外购零件、部件、在制品等等)存储起来以备将来的使用和消费。
存储的作用就是缓解供应与需求之间出现供不应求或供大于求等不协调情况的必要和有效的方法和措施。
存储现象是普遍存在的。
商店为了满足顾客的需要,必须有一定数量的库存货物来支持经营活动,若缺货就会造成营业额的损失;银行为了进行正常的交易需要储存一定数量的现金。
工厂为了生产的正常进行,必须储备一定的原材料等等。
但存储量是否越大越好呢?首先,有存储就会有费用(占用资金、维护等费用——存储费),且存储越多费用越大。
存储费是企业流动资金中的主要部分。
其次,若存储过少,就会造成供不应求,从而造成巨大的损失(失去销售机会、失去占领市场的机会、违约等)。
因此,如何最合理、最经济的制定存储策略是企业经营管理中的一个大问题。
这也是本章要研究的内容。
二、存储模型中的几个要素1.存储策略存储策略就是解决存储问题的方法,即决定多少时间补充一次以及补充多少数量的策略。
常见的有以下几种类型:(1)t0循环策略即每隔t0时间补充库存,补充量为Q。
这种策略是在需求比较确定的情况下采用。
(2)(s,S)策略即当存储量为s时,立即订货,订货量为Q=S-s,即将库存量补充到S。
(3)(t,s,S)策略即每隔t时间检查库存,当库存量小等于s时,立即补充库存量到S;当库存量大于s时,可暂时不补充。
2.费用(1)订货费订货费即企业向外采购物资的费用,包括订购费和货物成本费。
订购费主要指订货过程中手续费、电信往来费用、交通费等。
与订货次数有关;货物成本费是指与所订货物数量有关的费用,如成本费、运输费等。
运筹学ppt课件
– 无界解。即可行域的范围延伸到无穷远,目标 函数值可以无穷大或无穷小。一般来说,这说 明模型有错,忽略了一些必要的约束条件;
– 无可行解。若在例1的数学模型中再增加一个约 束条件4x1+3x2≥1200,则可行域为空域,不存在 满足约束条件的解,当然也就不存在最优解了。
• 交叉学科 --涉及经济、管理、数学、工程和系统等 多学科
• 开放性 --不断产生新的问题和学科分支
• 多分支 --问题的复杂和多样性
2
运筹学的主要内容
线性规划
数 非线性规划
学
整数规划
规
动态规划
划
多目标规划
学
双层规划
最优计数问题
科
组 合
网络优化
内
优 排序问题 化 统筹图
容
对策论
随 排队论
机 优 化
13
组织 宝洁公司 法国国家铁路
应用
Interface 每年节支 期刊号 (美元)
重新设计北美生产和分销系统以 1-2/1997 2亿 降低成本并加快了市场进入速 度
制定最优铁路时刻表并调整铁路 1-2/1998 1500万更多
日运营量
年收入
Delta航空公司 IBM
进行上千个国内航线的飞机优化 配置来最大化利润
负。当某一个右端项系数为负时,如 bi<0,则把该 等式约束两端同时乘以-1,得到:-ai1 x1-ai2 x2… -ain xn = -bi。
30
例:将以下线性规划问题转化为标准形式
则该极小化问题与下面的极大化问题有相同的最优解,
运筹学完整版
1. 如何合理运用雷达有效地对付德军德空 袭 2. 对商船如何进行编队护航,使船队遭受 德国潜艇攻击时损失最少; 3. 在各种情况下如何调整反潜深水炸弹的 爆炸深度,才能增加对德国潜艇的杀伤 力等。
绪论
解:
1.决策变量:设四种原料的使用
量分别为:x1、x2 、x3 、x4
2.目标函数:设总成本为z min z = 5 x1 + 6 x2 + 7 x3 + 8 x4 3.约束条件:
x1 + 2x2 + x3 + x4 ≥160 2x1 +4 x3 +2 x4 =200 ≤180
要求:生产A种药物至少160 单位;B种药物恰好200单位, C种药物不超过180单位,且 使原料总成本最小。
在生产管理方面的应用,最早是1939年前苏联的康特洛为奇提 出了生产组织与计划中的线性规划问题,并给出解乘数法的求解方 法,出版了第一部关于线性规划的著作《生产组织与计划中的数学 方法》。 但当时并没有引起重视,直到1960年康特洛为奇再次出版了 《最佳资源利用的经济计算》,才受到国内外的一致重视,为此康 特洛为奇获得了诺贝尔经济学奖。 线性规划提出后很快受到经济学家的重视,如:二次世界大战 中从事运输模型研究的美国经济学家库普曼斯(T.C.Koopmans), 他很快看到了线性规划在经济中应用的意义,并呼吁年轻的经济学 家要关注线性规划。其中阿罗、萨谬尔逊、西蒙、多夫曼和胡尔威 茨等都获得了诺贝尔奖。
运筹学的主要内容
5、图与网络(Graph Theory and Network):中国邮递员问 题、哥尼斯堡城问题、最短路、最大流问题。 6、存储论(Inventory Theory):主要解决生产中的库存问 题,订货周期和订货量等问题。 7、排队论(Queue Theory):主要研究排队系统中的系统排 队和系统拥挤现象,从而评估系统的服务质量。 8、对策论(Game Theory):主要研究具有斗争性质的优化问 题。
存储论
大连大学
28
数学建模工作室
随机性存储模型的策略
❖ (1) 定期订货,但订货数量需要根据上一个周期末剩下货物的数量决
定订货量。剩下的数量少,可以多订货。剩下的数量多,可以少订或不 订货。这种策略可称为定期订货法。
❖ (2) 定点订货,存储降到某一确定的数量时即订货,不再考虑间隔的 时间。这一数量值称为订货点,每次订货的数量不变,这种策略可称之 为定点订货法。
存储模型的基本介绍
存储模型的分类
存储模型大体分为两类:一类是确定性模型,即模型 中的变量皆为确定型的量,不包括任何随机变量;另一 类是随机性模型,即模型中含有随机变量。
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7 数学建模工作室
存储模型的分类
存储模型的分类
存储模型大体分为两类:一类是确定型模型,即模型 中的变量皆为确定型的量,不包括任何随机变量;另一 类是随机型模型,即模型中含有随机变量。
确定型存储模型
(4)允许缺货,补充时间极短的经济订购批量模型
基本假设:除允许缺货外,其余条件皆与模型一相同。
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确定型存储模型
从图上可知:
平均存储量 Q S T1 Q S 2
2T
2Q
平均缺货量 ST2 S 2 2T 2Q
因此,最优策略为:
Q* 2CD DCP CS
Q
C
1 2
1
D P
QC
P
CDD Q
因此,平均总费用为:
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Q确* 定CP型2C1D存DDP 储 模 型
T * Q* D
2CD P
CPDP D
A* 1 D Q* P
运筹学教学课件(全)
实用举例
某公司通过市场调研,决定生产高中档新型拉杆箱。 某分销商决定买进该公司3个月内的全部产品。拉杆箱生 产需经过原材料剪裁、缝合、定型、检验和包装4过程。
通过分析生产过程,得出:生产中档拉杆箱需要用 7/10小时剪裁、5/10小时缝合、1小时定型、1/10小时检 验包装;生产高档拉杆箱则需用1小时剪裁、5/6小时缝合、 2/3小时定型、1/4小时检验包装。由于公司生产能力有限, 3月内各部的最大生产时间为剪裁部630小时、缝合部600 小时、定型部708小时、检验包装部135小时。
D {x | Ax b, x (x1,, xi ,, xn ) 0}
是凸集(凸多面体)。
引理2.1:线性规划的可行解 x (x1 ,, xn )T 为基本可行解的 充分必要条件是x的正分量所对应的系数列向量是线性无关的, 即每个正分量都是一个基变量。
定理2.2:线性规划问题的基本可行解x对应于可行域的顶点
通过分析生产过程,得出:生产中档拉杆箱需要用
7/10小时可剪裁以、通5/1过0小线时性缝合规、划1小求时定解型!、1/10小时
检验包装;生产高档拉杆箱则需用1小时剪裁、5/6小时 缝合、2/3小时定型、1/4小时检验包装。由于公司生产 能力有限,3月内各部的最大生产时间为剪裁部630小时、 缝合部600小时、定型部708小时、检验包装部135小时。
x2
L1:x1=6 L3:2x1+3x2=18
B 可行域
L2:x2=4 最优解
x1
4x1+3x2
解的特殊情况——解的特殊情况——无界解
线性规划的基本性质
若线性规划有最 优解,则最优解必在可 行域的顶点上达到。
X
可行域内部的点 • 可行解? 是 • 最优解? 不
库存论
Page:11
库存问题的要素
要达到的目标
满足需求 达到最小成本
可控变量
订货时间 每次进货量
成本的构成
与存储有关的费用 由缺货所引起的费用 采购费用
Page:12
库存问题中的概念
• 需求(demand)
– 离散 – 随机
• 补充(订货)(replenishment)
– Lead time (从订货到进货的时间,备货时间) – 订货周期( Order Cycle Time ) – 订货量( Order Quantity )
1
• 全年所需装配费:C3n=C3 D/Q
• 全年所需总费用: C1Q D C (Q ) C3 2 Q
Page:26
分析
• 每批最佳订货量: Q0
2C3 D C1
• 最佳批次:
C1 D n0 2C 3
• 最佳时间间隔:
2C3 t0 C 1D
Page:27
例3
• 某轧钢厂每月按计划需生产角钢3000吨, 每吨每月存储费5.3元,每次生产需调整 机器设备,供需装配费2500元.试排一个 全年的排产计划。 分析: 若按每月生产角钢一次,按批量3000 吨。则全年需总费用: 12*(5.3*1/2*3000+2500)=125400元/年
Page:10
库存问题的扩展
• 超额预售机票问题(Excessive Air Ticket
Sales Problem) 一家航空公司发现一趟航班的持有机票而 未登机(no-show)的人数具有为20人,标准 偏差为10人的正态分布,根据这家航空公司的 测算每一个空座位的机会成本为100美元,乘 客确认票后但因满座不能登机有关的罚款费用 估计为400美元,该航空公司想限制该航班的 “超额预订”,飞机上共有150个座位,确认 预订的截止上限应当是多少?
运筹学全册精品完整课件
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例2-2 考虑例2-1
某工厂拥有A、B、C 三种类型的设备,
生产甲、乙两种产品。每件产品在生产中 需要占用的设备机时数,每件产品可以获 得的利润以及三种设备可利用的时数如下 表所示。问题:工厂应如何安排生产可获 得最大的总利润?
一、线性规划问题的提出
在实践中,根据实际问题的要求,常常 可以建立线性规划问题数学模型。
例2-1 我们首先分析开篇案例提到的问题。 解:设变量 xi 为第 i 种(甲、乙)产品的 生产件数(i=1,2)。根据题意,我们知道 两种产品的生产受到设备能力(机时数)的 限制。对设备A:两种产品生产所占用的机时 数不能超过65,于是我们可以得到不等式:
运筹学是运用科学的方法(如 分析、试验、量化等)来决定如何 最佳地运营和设计各种系统的一门 学科。
4
运筹学概述
运筹学能够对经济管理系统中 的人力、物力、财力等资源进行统 筹安排,为决策者提供有依据的最 优方案,以实现最有效的管理。
通常以最优、最佳等作为决策 目标,避开最劣的方案。
5
运筹学的产生和发展
8பைடு நூலகம்
运筹学在管理中的应用
生产计划:生产作业的计划、日程表的
编排、合理下料、配料问题、物料管 理等。
库存管理:多种物资库存量的管理,库
存方式、库存量等。
运输问题:确定最小成本的运输线路、
物资的调拨、运输工具的调度以及建
厂地址的选择等。
9
运筹学在管理中的应用
• 人事管理:对人员的需求和使用的 预测,确定人员编制、人员合理分 配,建立人才评价体系等。
x1 ,x2 ,… ,xn ≥ 0
运筹学 课件 第八章库存论
五、库存策略(库存量何时补充,补充多少的策略) (1)T-循环策略:每经时间间隔T(常数)就补充一定的库存量; (2)(L,S)策略:当库存量降到L单位以下时,就补充库存 量到S; (3)(T,L,S)策略:每经时间间隔T就检查库存量,若已 已低于L就补充到S,否则不予补充。
11:09
第八章 存贮论
什么是存储论? 物资常需要储存起来以备将来使用 存储需要成本。存储多少,多少时间补充一次是 合理的? 应满足两个要求: 存储量应保证不产生供不应求或供过于求的现象 存储计划应使成本最小 ——研究上述问题,并给出有关解答的理论和方法叫做
存储论
11:09 1
第一节 基本概念 第二节 确定型库存模型 模型一:不允许缺货,补充时间很短 模型二:不允许缺货,补充需一定时间 模型三:允许缺货,补充时间很短 模型四:允许缺货,补充需要一定时间 模型五:价格有折扣的存储问题 第三节 随机库存模型 模型六:单周期离散随机库存模型
(3000 − 2400) = 2×0.1×150× 2400× + 3×2400 3000 = 7320 元/ 月 ( )
* * 因 :C(t2 ) < C(t1 ) 为
结论:该企业应选择自行生产 11:09
缺货时间和缺货量有关。一般给出单位时间单位货物的缺货费,
记成 C2
11:09
7
3、订货费/生产费用 1)订货费 订货补充。包括两项费用 订购费:它与订货次数 有关,与订货量无关。订一次货所 订购费: 有关,与订货量无关。 支付的费用C 支付的费用 3 表示 订货本身的成本: 订货本身的成本:KQ,与产品数量有关。 K:单价 ,与产品数量有关。 : 2)生产费用 自行生产补充。包括两项费用 生产准备费用:它与组织生产的次数 有关,与产品数量无 关 (对应于订购费用)。组织一次生产所需要的调整、装 配费 用C3 表示。 生产本身的成本:KQ (对应于订货成本),它与产品数量 有关。K:单位生产成本
运筹学-存贮论
引言 经济订货批量的存贮模型 具有约束条件的存贮模型 具有价格折扣优惠的存贮模型 单时期的随机存贮模型
第一节 引言
在生产和生活中,人们经常进行着各种个样的存 贮活动,这是为了解决供应(或生产)与需求(或消 费)之间不协调或矛盾的一种手段.例如,一场战 斗在很短时间内可能消毫几十万发炮弹,而兵工 厂不可能在这么短的时间内生产那么多炮弹,这 就是供需矛盾,为了解决这一矛盾,只能将军火 工厂每天生产的炮弹储存到军火库内,以备战争 发生时的需要.
B类物资的特点:通常它占全部库存物资
总品种的20%到30%,年金额占全部库存物 资的年金额的20%左右。
C类物资的特点:通常它占全部库存物资
总品种的60%到70%,年金额占全部库存物 资的年金额的10%到20%。
1:某企业有2000种库存物资,先计算
每类物资的年耗用量,平均单价,得到 年金额,然后按照年金额的大小把全部 库存物资排队,并划分如下三类:
解:先用图形表示这一过程
数量
Q
Ot
T
时间
C表示全年发生的总费用,TOC表示全年内的
定货费,TCC表示全年内的的存储费,n表示全
年的平均定货次数, n D .
Q
TOC
C2
n
C2
D Q
,TCC
1 2
C1Q.
平量均为D存t储,此量时为的12库Q存. 这量是为因Q-为Dt在,则时平间均t内库的存需量求为
库存物资占用仓库面积而引起的一系列费 用,如货物的搬运费,仓库本身的固定资 产折旧,仓库维修费用,仓库及其设备的 租金,仓库的取暖、冷藏、照明等费用, 仓库管理人员等的工资、福利费用,仓库 的业务核算费用等。