运筹学
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目录试验一(习题1.1)
试验二(例题1.1)
试验三(习题1.2)
试验四(习题3.1)
试验五(习题3.2)
试验六(习题3.6)
试验七(习题4.1)
试验八(习题4.2)
试验九(习题4.5)
试验十(习题5.1)
试验一(习题1.1)
一、问题的提出
某工厂利用甲、乙、丙三种原料,生产A、B、C、D四种产品。每月可供应应该厂原料甲600吨、乙500吨、丙300吨。生产1吨不同产品所消耗的原料数量及可获得的利润如表1-4所示。问:工厂每月应如何安排生产计划,才能使总利润最大?
表1-4 三种原来生产四种产品的有关数据
二、线性规划模型
解
(1)决策变量。
本问题的决策变量是两种产品A、产品B、产品C、产品D、的每月产量,可设:x1表示产品A的产量;x2表示产品B的产量;x3表示产品C的产量;x4表示产品D的产量。
(2)目标函数。
本问题的目标是四种产品的总利润。由于产品A、产品B、产品C和产品D单位利润分别为200元、250元、300元和400元,所以,每月总利润z可表示为:z=200x1+250x2+300x3+400x4。(元)(3)约束条件。
本问题的约束条件共有四个。
第一个约束条件是原料甲的供应量限制,生产产品A需要原料甲1吨;生产产品B需要原料甲1吨;生产产品C需要原料甲2吨:生产产品D需要原料甲2吨,所以生产x1吨产品A、x2吨产品B、x3吨产品C和x4吨产品D所需的原料为x1+x2+2x3+2x4。由题意,原料甲每月原料供应量为600吨。由此可得第一个约束条件:
x1+x2+2x3+2x4<=600
第二个约束条件是原料甲的供应量限制,生产产品A需要原料乙0吨;生产产品B需要原料乙1吨;生产产品C需要原料乙1吨:生产产品D需要原料乙3吨,所以生产x1吨产品A、x2吨产品B、x3吨产品C和x4吨产品D所需的原料为 x2+x3+3x4。由题意,原料甲每月原料供应量为500吨。由此可得第一个约束条件:
x2+x3+3x4<=500
第三个约束条件是原料甲的供应量限制,生产产品A需要原料丙
0吨;生产产品B需要原料丙2吨;生产产品C需要原料丙1吨:生产产品D需要原料丙0吨,所以生产x1吨产品A、x2吨产品B、x3吨产品C和x4吨产品D所需的原料为x1+2x2+x3。由题意,原料甲每月原料供应量为500吨。由此可得第一个约束条件:
x1+2x2+x3<=300
第四个约束条件是决策变量的非负约束。非负约束经常会被遗漏。由于产品不可能为负值。所以第四个约束条件为:
x1>=0, x2>=0, x3>=0, x4>=0
由上述分析,可建立习题1.1的线性规划(数学)模型:
x1+x2+2x3+2x4<=600
x2+x3+3x4<=500
S.t x1+2x2+x3<=300
x1>=0, x2>=0, x3>=0, x4>=0
三、电子表格模型
四、结果分析
由电子表格模型可知,当每月生产产品A260吨、产品B20吨、产品C0吨和产品D160吨使得最大利润为121000元。
试验二(例题1.1)
一、问题的提出
生产计划问题。某工厂要生产两种新产品:门和窗。经测算,每生产一扇门需要在车间1加工1小时、在车间3加工3小时;每生产一扇窗需要在车间2和车间3各加工2小时。而车间1、车间2、车间3每周可用于生产这两种新产品的时间分别是4小时、
12小时、18小时。已知每扇门的利润为300元,每扇窗的利润为500元。而且根据经市场调查得到的这两种新产品的市场需求状况可以确定,按当前的定价可确保所以新产品均能销售出去。问该工厂应如何安排这两种新产品的生产计划,才能使总利润最大(以获得最大的市场利润)?
二、线性规划模型
决策变量。
本问题的决策变量是两种新产品(门和窗)的每周产量。可设:X1表示门的每周产量(扇);X2表示窗的每周产量(扇)。
目标函数
才本问题的目标函数是两种新产品的总利润最大。由于门和窗的单位利润分别为300元和500元,而其每周产量分别为x1和x2,所以每周总利润z可表示为:z=300x1+500x2(元)
约束条件
本问题的约束条件共有四个。
第一个约束条件是车间1每周可用工时限制。由于只有门需要在车间1加工,而且生产一扇们需要在车间1加工一小时,所以生产x1扇门所用的工时为x1.由题意,车间1每周可用工时为4。由此可得第一个约束条件:
X1<=4
第二个约束条件是车间2每周可用工时限制,由于只有窗需要在车间2加工,而且生产一扇窗需要在车间2加工2小时,所以生产X2扇窗所用的工时为2x2。由题意,车间2每周可用工时为12.由此得第二个约束条件:
2x2<12
第三个约束条件是车间3每周可用工时限制。生产一扇门需要在车间3加工3小时,而生产一扇窗则需要在车间2加工2小时,所以生产X1扇门X2扇窗所用工时为3X1+2X2.。由题意,车间3每周可用工时为18.由此可得第三个约束条件:
3X1+2X2<=18
第四个约束条件是决策变量的非负约束。非负约束经常会被遗漏。由于产量不可能为负值。所以第四个约束条件为;
X1>=0 X2>=0
由上述分析,可建立线性规划模型;
MAX=300X1+500X2
X1<=4
2x2<12
s.t
3X1+2X2<=18
X1>=0 X2>=0
三、电子表格模型
四、结果分析
综上所述,可知当每周生产2扇门6扇窗是,总利润最大为3600