EXCEL求解线性规划问题

•（1）引用的类型
• •三种类型 ：
•相对引用、 绝对引用、混合引用
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•（2） 相对引用
•格式： A3 、B6 • 使用相对引用后，系统将会记住建立公式的单元格和被 引用的单元格的相对位置，在复制这个公式时，新的公式单 元和被引用的单元仍然保持这种相对位置。
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•（3）绝对引用 •格式：$a$3 $d$5
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一个简单的例子
• 某工厂计划生产两种产品，利润分别为2和3，已知生 产单位产品所需的设备台时和A、B两种原材料的消耗 ，如表
设备 原材料A 原材料B
产品1 1 4 0
产品2 2 0 4
8台时 16KG 12KG
• 目标是不超过资源限制的情况下，确定两产品产量， 得到最大利润。
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建立数学公式（步骤一）
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建立数学公式（步骤三）
• 在工作表的顶部输入数据 • 确定每个决策变量所对应
的单元格位置 • 选择单元格输入公式，找
到目标函数的值 • 确定约束单元格输入公式
，计算每个约束条件左边 的值 • 确定约束单元格输入公式 ，计算每个约束条件右边 的值
•在目标单元格中，需要填入计算目标函数值的公式。
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•30 × 0 + 4 × 2.8 – 15 × 1.2=11.2 – 18= – 6.8
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练习：话务员排班问题
• 某寻呼公司雇用了多名话务员工作，他们 每天工作3节，每节3小时，每节开始时间 为午夜、凌晨3点钟、凌晨6点钟，上午9点 、中午12点、下午3点、6点、9点，为方便 话务员上下班，管理层安排每位话务员每 天连续工作3节，根据调查，对于不同的时 间，由于业务量不同，需要的话务员的人 数也不相同，公司付的薪水也不相同，有 关数据见表。
•如果右端值b分别由8, 16, 12变为8.5,15，和11，运用百分之百法则: •b1由8变为8.5占允许增量的百分比为 (8.5-8)/2=25%
•b2由16变为15占允许减量的百分比为 (16-15)/8=12.5%
•b3由12变为11占允许减量的百分比为 (12-11)/4=25%. 改变的百分比和为 62.5%，没有超过100%，因此影子价格仍然有效。
列出目标单元格和可变单 元格以及它们的初始值、 最终结果、约束条件和有 关约束条件的信息。 初值和终值分别指单元格 在本次求解前的数值和求 解后的数值。
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敏感性分析报告（1）
可变单元格中 • “单元格”指决策变量所在单元格的地址 • “名字”是决策变量的名称 • “终值”是决策变量的终值,即最优值 • “递减成本”指最优解中等于0的变量，对应的目标函数中的系数增
• 在工作表的顶部输入数据
• 确定每个决策变量所对应 的单元格位置
• 选择单元格输入公式，找 到目标函数的值
• 选择一个单元格输入公式 ，计算每个约束条件左边 的值
• 选择一个单元格输入公式 ，计算每个约束条件右边 的值
•图中，规定B12、 C12为可变单元格
•可变单元格存放决策变量的取值，可变单元格数目等于决策变量个数
建立数学公式（步骤四）
• 在工作表的顶部输入数据 • 确定每个决策变量所对应
的单元格位置 • 选择单元格输入公式，找
到目标函数的值 • 确定约束单元格输入公式
，计算每个约束条件左边 的值 • 确定约束单元格输入公式 ，计算每个约束条件右边 的值
•在约束单元格中，需要填入计算约束函数值的公式。
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建立数学公式（步骤五）
值增加或减少的数量 • “约束的限制值”指约束条件右边的值，为已知条件 • “允许的增量，减量”表示约束条件右边在允许的范围内变化
时，影子价格不变，即约束条件右边的值每增加1个单位， 目标函数值的增加仍然为影子价格的大小。因此，右端项在 一定范围内变化时，影子价格不变，目标函数值的变动等于 右端项变动值乘以影子价格
EXCEL求解线性规划问题
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• 一、EXCEL 基本知识
• •功能： 存储信息、进行计算、排序数据、用图或表的形 式显示数据、规划求解、财会分析、概率与统计分析等 等
• 1、命名工作表
• •（1）激活工作表1，单击sheet 1 标签 •（2）命名工作表 •或 • （3）Format / sheet Rename 显示Rename sheet 对话框
• 在工作表的顶部输入数据 • 确定每个决策变量所对应
的单元格位置 • 选择单元格输入公式，找
到目标函数的值 • 确定约束单元格输入公式
，计算每个约束条件左边 的值 • 确定约束单元格输入公式 ，计算每个约束条件右边 的值
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调用 ‘规划求解’ 模块
• 选择工具下拉菜单 • 选择规划求解选项（事先
需用Office安装盘安装规 划求解的功能）
•如果x1对应的目标系数c1由2变为1.8，x2对应的目标系数c2由3变为3.5， 运用百分之百法则，根据敏感性分析报告 •c1由2变为1占允许减量的百分比为 (2-1.8)/0.5=40% •C2由3变为3.5占允许增加量的百分比为 (3.5-3)/1=50%. 改变的百分比和为 90%，没有超过100%，因此最优解不变。
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填写目标单元格和可变单元格
• 出现规划求解参数对话框
– 在目标单元格中输入B14 – 在等于选择最大 – 在可变单元格中输入B12:C12 – 选择添加
•在上图显示的界面中，需要输入目标单元格、可变单元格， 添加约束条件，另外还可能需要进行选项设置。
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添加约束
• 在添加约束对话框中，在 单元格引用位置中输入 B17，选择<=，在约束值 中输入D17。选择添加
• 第三个条件添加完毕后， 选择确定
• 当规划求解参数对话框重 新出现时，选择选项
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“选项”设置
• 当选项对话框出现时，选 择假设非负。选择确定
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用Excel求解
• 出现规划求解参数对话框 ，选择求解。
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保存求解结果
• 当求解结果对话框出现时，选 择保存规划求解结果。选择确 定。
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运算结果报告
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• 单击“添加”,显示添加约束对话框
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• 选项:显示”规划求解选项”对话框.在其中可以 加载或保存规划求解模型,并对规划求解过程 的高级属性进行控制
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线性规划求解步骤：
•1. 确定目标函数系数存放单元格，并在这些单元格中输入目 标函数系数。 •2. 确定决策变量存放单元格，并任意输入一组数据； •3. 确定约束条件中左端项系数存放单元格，并输入约束条件 左端项系数； •4. 在约束条件左端项系数存放单元格右边的单元格中输入约 束条件左端项的计算公式，计算出约束条件左端项对应于目前 决策变量的函数值。 •5. 在步骤4的的数据右边输入约束条件中右端项（即常数项） •6. 确定目标函数值存放单元格，并在该单元格中输入目标函 数值电容计算公式。
• 绝对引用是指被引用的单元与引用的公式单元的位置 关系是绝对的，无论将这个公式复制到任何单元，公式所 引用的还是原来单元格的数据。
•（4）混合引用
• •格式： $A3
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B$ 3
列是绝对的，行是相对的 列是相对的，行是绝对的
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•使用Excel进行求解
1.关于“规划求解” 2.如何加载“规划求解” 3. “规划求解”各参数设置 4. “规划求解”步骤 5. 利用“规划求解”解线性规划问题
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（2）约束右端值b同时变动的百分之百法则： 同时改变几个或所有函数约束的约束右端值，如果这些变动的幅 度不大，那么可以用影子价格预测变动产生的影响。为了判别这些 变动的幅度是否允许，计算每一变动占同方向可容许变动范围的百 分比，如果所有的百分比之和不超过百分之一百，那么影子价格还 是有效的；如果所有的百分比之和超过百分之一百，那就无法确定 影子价格是否有效。
1E+30
3.4
1.5
允许增加值 允许减少值
$E$4 $E$5 $E$6
第一资源约束 58 第二资源约束 37 第三资源约束 60
0
70
1E+30
12
2.8
37
15
31
1.2
60
12
50
•（1）写出该问题的最优解 •（2）分析当x1的目标系数减少5，同时x2的目标系数增加4时，最优解是否改变。 •（3）分析当第一资源约束右端值增加30，同时第二资源约束右端值增加4和第三资源 约束右端值减少15时，目标函数值的改变量。
加或减少多少，最优解不再为0 • “目标式系数”目标函数中的系数，为已知条件 • “允许的增量”与“允许的减量”表示目标函数中的系数在增量与减
量的变化范围内变化时，最优解保持不变（注：最优值发生变化 ）
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敏感性分析报告（2）
约束单元格 • “单元格”指约束条件左边所在单元格的地址 • “名字”是约束条件左边的名称 • “终值”是约束条件左边的值 • “阴影价格”指约束条件右边增加或减少一个单位，目标函数
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极限值报告解释
•列出目标单元格和可变单元格以及它们的数值、上下限和目标 值。含有整数约束条件的模型不能生成本报告。其中，下限是 在满足约束条件和保持其它可变单元格数值不变的情况下，某 个可变单元格可以取到的最小值。上限是在这种情况下可以取 到的最大值。
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延伸
下面对目标系数同时变动以及约束右端值同时变动的情况分别作延伸 。 （1）目标系数c同时变动的百分之百法则： 如果目标函数系数同时变动，计算出每一系数变动量占该系数同方向 可容许变动范围的百分比，而后将各个系数的变动百分比相加，如果 所得的和不超过百分之一百，最优解不会改变；如果超过百分之一百 ，则不能确定最优解是否改变。
•（4）键入工作表名
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• 2、工作表 •Excel-2003 256列 65535 行 •Excel-2007 16384列 1048576行 •3、向单元格中输入数据 •常数：不能改变的文字或其它数据