用EXCEL解线性规划的步骤
线性规划实验-Excel求解
用Excel求解线性规划问题实验(实验题目在最后)一、Excel函数使用Excel求解线性规划问题时,SUMPRODUCT函数可以大大降低资料录入工作量,提高工作效率。
计算数组或向量的乘积时,使用SUMPRODUCT 函数,格式如下:SUMPRODUCT(数组1,数组2,…,数组n)其中2≤n≤30,即最多可以使用30个数组参数,返回值为n个数组对应元素乘积之和。
以图1为例,在单元格D1中输入公式=SUMPRODUCT(A1:B1,A2:B2,A3:B3)得到111(相当于A1*A2*A3 + B1*B2*B3 = 1*2*3 + 3*5*7 = 111)。
在单元格D2中输入公式=SUMPRODUCT(A1:C1,A2:C2)得到53(相当于A1*A2 + B1*B2 + C1*C2 = 1*2 + 3*5 + 4*9 = 53)。
图1. 乘积和(SUMPRODUCT函数)计算结果11二、求解实例1. 问题描述与模型建立某玩具厂生产猫和龟两种玩具,制造一个玩具猫可获利30元,制造一个玩具龟可获利20元。
制造一个猫需要2小时机工和1小时手工;制造一个龟需要1小时机工和1小时手工。
在一周内,机工不能超过100h ,手工不能超过80h ,猫的产量不能超过45个。
求产品的最佳生产量和最大利润。
设1x 为一周内猫的生产量,2x 为一周内龟的生产量。
可建立如下线性规划模型:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+≤++=458010022030max 1212121x x x x x x x g2. 数据录入(1)启动Excel ,建立如图2所示的Excel 工作表,输入系数矩阵A 到区域C2:D4;输入约束常数b 到区域F2:F4;输入目标系数到区域C5:D5。
(2)指定单元格C6和D6存储变量1x 和2x 的值,称之为可变单元格。
在可变单元格中输入数字1表示给定初始值121==x x ,但并非一定这样;若这两个单元格不输入内容,Excel 将按0处理,不影响求解。
实验1用Excel求解线性规划模型
实验一、用Excel求解线性规划模型线性规划问题用手工求解工作量很大,而且没有较高的数学基础很难理解其计算过程和方法,但是借助Excel“规划求解”工具,就能轻而易举地求得结果。
Excel最多可解200个变量、600个约束条件的问题。
下面我们以一实例介绍利用Excel规划求解工具怎样快速解决具体的经济决策问题。
一、实验目的1、掌握如何建立线性规划模型。
2、掌握用Excel求解线性规划模型的方法。
3、掌握如何借助于Excel对线性规划模型进行灵敏度分析,以判断各种可能的变化对最优方案产生的影响。
4、读懂Excel求解线性规划问题输出的运算结果报告和敏感性报告。
二、实验内容1、[工具][规划求解]命令规划求解加载宏是Excel的一个可选安装模块,在安装Excel时,只有在选择“完全/定制安装”时才可选择装入这个模块。
在安装完成进入Excel后还要用[工具][加载宏]命令选中“规划求解”,以后在[工具]菜单下就增加了一条[规划求解]命令。
使用[规划求解]命令的一般步骤为:第一步:在选取[工具][规划求解]命令后,弹出图1所示“规划求解参数”对话框,其中各选项说明如表1。
图1“规划求解参数”对话框选项名说明设置目标单元格选取计算问题的目标函数,并含有计算公式的单元格等于按问题目标进行选择。
如利润问题,选取“最大值”可变单元格决策变量所在各单元格、不含公式,可以有多个区域或单元格约束增加、修改、删除各个约束等式或不等式,一个一个地与图2切换填入或修改添加选择后弹出图2所示对话框更改选择后弹出图3所示对话框删除删除所选定的约束条件选项决定采用线性模型还是非线性模型求解约束条件中的单元格引用位置,可从键盘直接录入,也可用鼠标拖放选取。
图2图3第二步:完成图1所示的一切填入项目后,单击“选项”按钮,在弹出的“规划求解选项”对话框中若是线性模型则选取“采用线性规模”选项按钮,再单击“确定”按钮回到图1。
图4第三步:在图1中单击“求解”按钮,经计算完成后弹出“规划求解结果”对话框(图5)。
用EXCEL解线性规划的步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6.
– – – – – –
将目标函数系数放入一行 将每个约束条件系数及常数项放入一行,所有约束系数及常数 项成一矩阵 将决策变量的初始值(全0或1)放入一列 用函数MMULT(A1,A2)将目标函数值放入一格:目标函数 系数行与决策变量列的乘积(或者用SUMPRODUCT(A1,A2,…) 用MMULT将每个约束条件系数行与决策变量列乘积放入对应 的常数项旁边格 在工具栏选规划求解
• 约束条件右端常数项
– 阴影价格:约束右端常数项增加一个单位, 使得目标函数最格 最大最小选择 可变单元格:决策变量列 添加约束条件:每个约束条件方程的值(>,=,<)对应的常数项 选项:线性模型 求解(保存敏感分析等报告)
1. 将目标函数系数放入一行
2. 将每个约束条件系数及常数项放入一行,所有约束系数及常数项成一矩阵
3. 将决策变量的初始值(全0或1)放入一列
4. 用函数SUMPRODUCT或MMULT(A1,A2)将目标 函数值放入一格:目标函数系数行与决策变量列的乘积
5. 用MMULT将每个约束条件系数行与决策变量列乘积放 入对应的常数项旁边格
6. 在工具栏选规划求解
7. 填好目标值所在格、决策变量(可变单元格)、约束条件
选项底下勾选采用线性模型
保存规划求解结果,包括运算结果、敏感性报告、极限值报告
最后结果
灵敏度分析
• 目标函数的系数
– 允许增加或减少的量:此范围内最优解不变 – 递减成本:最优解中等于0的变量,对应的 目标函数中的系数增加或减少多少,最优解 不再为0
怎么利用EXCEL求解线性规划
利用线性回归方法求解生产计划方法一:1、建立数学模型:①设变量:设生产拉盖式书桌x台,普通式书桌y台,可得最大利润②确定目标函数及约束条件目标函数:y=max+115P90x约束条件:200x .....................⑴+y10≤20x .....................⑵4≤+y16128x .....................⑶+y1015≤220yx ..........................⑷,≥2、在Excel中求解线性规划①首先,如图1所示,在Excel工作表格输入目标函数的系数、约束方程的系数和右端常数项:图1②将目标方程和约束条件的对应公式输入各单元格中F2=MMULT(B6:C6,F6:F7);F3=MMULT(B3:C3,F6:F7);F2=MMULT(B4:C4,F6:F7);F2=MMULT(B5:C5,F6:F7);出现图2样式:图2线性规划问题的电子表格模型建好后,即可利用“线性规划”功能进行求解。
选择“工具”→“规划求解”出现“规划求解参数”窗口,如图3所示:图3在该对话框中,目标单元格选择F2,问题类型选择“最大值”,可变单元格选择F6:F7,点击“添加”按钮,弹出“添加约束条件”窗口,如图4所示:图4根据所建模型,共有4个约束条件,针对约束(1):2002010≤+y x ,左端“单元格所引用位置”选择F3,右端“约束值”选择D3,符号类 型选择“<=”,同理继续添加约束(2)(3)(4),完成后选择“确定”,回到“规划求解参数”对话框,如5图所示:图5④点击“选项”按钮,弹出“规划求解选项”对话框,选择“采用线性模型”和“假定非负”两项,如图6所示:图6⑤点击“确定”→“求解”,选择“运算结果报告”“敏感性报告”“极限值报告”三项,最后点击“确定”,输出结果: 运算结果报告:敏感性报告:极限报告:方法二:1、建立数学模型设生产拉盖式书桌x 台,普通式书桌y 台,总利润为Z 元 确定目标函数及约束条件 目标函数:y x Z 90115max += 约束条件:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+≤+0,22010151281642002010..y x y x y x y x t s 2、在Excel 中规划求解在Excel 中建立线性规划模型,如图1所示:图11)在E2中输入“=B2*B6+C2*C6”如图2所示,同理 E3=B3*B6+C3*C6E4=B4*B6+C4*C6B7=B5*B6+C5*C6图22)单击“工具”菜单下的“规划求解”,在弹出的“规划求解参数”对话框输入各项参数:✓目标单元格选择B7✓问题类型选择“最大值”✓可变单元选择B6:C6✓约束条件选择B6:C6≥0;E2:E4≤D2:D4参数设置完毕,如图3:图33)点击“选项”,弹出“规划求解选项”对话框,选择“采用线性模型”、“假定非负”和“显示迭代结果”,说明要求求解的问题是线性模型且所求的变量必须为非负,如图4所示:图44)点击“确定”→“求解”,选择“运算结果报告”“敏感性报告”“极限值报告”三项,最后点击“确定”,输出结果:运算结果报告:敏感性报告:极限值报告:。
利用Excel中的加载宏新加入的规划求解功能解决线性规划问题
利用Excel中的加载宏新加入的规划求解功能解决线性规划问题(郑来运PPT例1)
具体步骤如下:
1.打开Excel,单击“工具”弹出菜单,然后单击“加载宏”会出现如下画面:
选择“规划求解”点击确定,这样你的Excel就有了能解决线性规划问题的功能。
2.依次输入以下数据作为准备工作,如下图:图中用不同的色块表示约束条件和可变部分
3.在表中选中D2的位置然后点击函数,出现“插入函数”的弹出框后,选择”常用函数”中的”SUMPRODUCT”,
如下图所示。
点击确定后在弹出的对话框中array1选择B2:C2,在Array2中选择B6:C6,同时可以看到公式的生成。
用相同的方法让D3,D4,都相应填上公式
选中E6输入公式SUMPRODUCT(B5:C5,B6:C6)
4.单击“工具”选择“规划求解”设置目标单元格为E6,可变单元格为B6,C6,并添加约束条件,如下图
单击“求解”
选择保存规划求解结果,点击“确定”得到求解结果。
EXCEL求解线性规划问题
约束右端值降低15时,目旳函数值旳变化量。
解:(1)最优解为x1=0, x2=12.4, x3=9.5
(2) x1旳目旳系数降低5,占允许降低旳百分比=5/∞=0%,x2 旳目旳系数增长4,占允许增长旳百分比=4/7.8=51.2%。
变化旳百分比和为51.2%,没有超出100%,所以最优解不变。
(3)第一资源约束右端值增长30,占允许增长旳30 /∞=0%, 第二资源约束右端值增长4 ,占允许增长旳4/15=26.7%,
•初值和终值分别指 单元格在此次求解 前旳数值和求解后 旳数值。
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旳地址 • “名字”是决策变量旳名称 • “终值”是决策变量旳终值,即最优值 • “递减成本”指最优解中档于0旳变量,相应旳目旳函数中旳系数
增长或降低多少,最优解不再为0 • “目旳式系数”目旳函数中旳系数,为已知条件 • “允许旳增量”与“允许旳减量”表达目旳函数中旳系数在增量
(1)引用旳类型
三种类型 :
相对引用、 绝对引用、混合引用
(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旳单元格和被 引用旳单元格旳相对位置,在复制这个公式时,新旳公式单 元和被引用旳单元依然保持这种相对位置。
(3)绝对引用 格式:$a$3 $d$5
绝对引用是指被引用旳单元与引用旳公式单元旳位置 关系是绝正确,不论将这个公式复制到任何单元,公式所 引用旳还是原来单元格旳数据。
2) 在弹出旳对话框中旳“可用加载宏”列表框 中,选定待添加旳加载宏“规划求解”选项旁 旳复选框,然后单击“拟定”.单击“拟定” 后,“工具”菜单下就会出现一项“规划求解”
3. “规划求解”各参数设置
EXCEL求解线性规划问题演示文档.ppt
31
(2)约束右端值b同时变动的百分之百法则: 同时改变几个或所有函数约束的约束右端值,如果这些变动的幅 度不大,那么可以用影子价格预测变动产生的影响。为了判别这些 变动的幅度是否允许,计算每一变动占同方向可容许变动范围的百 分比,如果所有的百分比之和不超过百分之一百,那么影子价格还 是有效的;如果所有的百分比之和超过百分之一百,那就无法确定 影子价格是否有效。
个可变单元格可以取到的最小值。上限是在这种情况下可以取
到的最大值。
..........
30
延伸
下面对目标系数同时变动以及约束右端值同时变动的情况分别作延伸。 (1)目标系数c同时变动的百分之百法则: 如果目标函数系数同时变动,计算出每一系数变动量占该系数同方向 可容许变动范围的百分比,而后将各个系数的变动百分比相加,如果 所得的和不超过百分之一百,最优解不会改变;如果超过百分之一百, 则不能确定最优解是否改变。
..........
16
建立数学公式(步骤二)
• 在工作表的顶部输入数据
• 确定每个决策变量所对应 的单元格位置
• 选择单元格输入公式,找 到目标函数的值
• 选择一个单元格输入公式, 计算每个约束条件左边的 值
• 选择一个单元格输入公式, 计算每个约束条件右边的 值
图中,规定B12、C12 为可变单元格
在目标单元格中,需要填入......计.... 算目标函数值的公式。 18
建立数学公式(步骤四)
• 在工作表的顶部输入数据 • 确定每个决策变量所对应
的单元格位置 • 选择单元格输入公式,找
到目标函数的值 • 确定约束单元格输入公式,
计算每个约束条件左边的 值 • 确定约束单元格输入公式, 计算每个约束条件右边的 值
excel线性规划
excel线性规划Excel线性规划是指利用Excel软件来解决线性规划问题。
线性规划问题是最经典的优化问题之一,主要是在一定约束条件下,找出使某个目标函数取得最优值的决策变量取值。
Excel提供了Solver插件,可以用于求解线性规划问题。
首先,我们需要建立起线性规划问题的模型。
假设我们有m个决策变量x1、x2、...、xm,需要找到这些决策变量的取值,使得目标函数Z(x1、x2、...、xm)取得最优值。
同时,还有n个约束条件,即使得一些函数关系式(一般为等式或不等式)满足。
线性规划模型可以表示为如下形式:目标函数:Z = c1x1 + c2x2 + ... + cmxm + d约束条件:A11x1 + A12x2 + ... + A1mxm <= b1A21x1 + A22x2 + ... + A2mxm <= b2...An1x1 + An2x2 + ... + Anmxm <= bn然后,我们可以通过Excel的Solver插件来求解线性规划问题。
具体步骤如下:1. 打开Excel软件,在工具栏中选择“数据”菜单,点击“求解器”按钮。
2. 在弹出的Solver对话框中,选择“线性规划”作为求解的方法。
3. 在“目标单元格”栏中输入目标函数的单元格地址。
若目标函数是在单元格C1中,则输入$C$1。
4. 在“变量单元格”栏中输入决策变量的单元格范围。
若决策变量是在范围B1:B5中,则输入$B$1:$B$5。
5. 在“约束条件”栏中,点击“添加”按钮,逐个输入约束条件。
每个约束条件包括“约束单元格”、“约束类型”和“约束值”三项。
若第一个约束条件是在单元格D1中,约束类型为“<=”,约束值为10,则输入$D$1<=10。
6. 在“求解方法”下拉菜单中,选择求解的方法。
常用的有“规划求解法”和“单纯形法”。
7. 点击“确定”按钮开始求解。
Solver会根据给定的目标函数和约束条件,寻找使目标函数取得最优值的决策变量取值。
应用Excel软件求解线性规划问题
使用变量xij代表第i种原料用于生产第j种产品的数量(桶)
1
i=1, 2, 3分别代表催化裂化汽油、异戊烷和直馏汽油
2
j=1, 2, 3分别代表80#、100#汽油和燃料油
3
物料平衡约束
4
物料平衡约束
蒸汽压限制
01
辛烷值限制
02
变量非负约束
03
各类约束
Excel求解步骤
打开Excel,建立新工作表,输入公式
应用软件求解线性规划问题
添加副标题
202X
1.1 Excel的规划求解工具
Excel软件提供了求解一般规模数学规划问题的“规划求解”工具 该工具具有界面友好、操作简单、与Excel无缝集成等优点 可用于化学化工常见中、小规模线性规划、非线性规划、整数规划问题的求解
Excel提供的规划求解工具对模型规模有一定限制:求解模型的决策变量数不超过200个。当“规划求解选项”对话框中的“采用线性模型”复选框处于选中状态时,对约束条件的数量没有限制;而对于非线性问题,每个可变单元格除了变量的范围和整数限制外,还可以有最多达100个约束条件
Excel结果分析-3
整数规划的运行结果
由于工程实际问题中存在各种不确定性,因此线性规划模型中的系数C、aji、bj等均可能偏离原来的计算值,因此决策者必须掌握这些系数改变时对原最优解的影响,也就是必须进行线性规划的灵敏度分析。
可以应用Excel方便地实现
线性规划的灵敏度分析
The End
Excel求解步骤-1
打开规划求解窗口
Excel求解步骤-2
设置目标单元格 设置可变单元格 约束的输入
Excel求解步骤-3
设置规划求解选项
Excel规划求解使用教程(图)
附录4 Excel“规划求解”1. 在系统中安装“规划求解”1、启动EXCEL。
打开“工具”菜单。
如果没有“规划求解”,单击“加载宏”。
弹出以下窗口:2、在复选框中选中“规划求解”,单击“确定”后返回Excel。
这时在“工具”菜单中出现“规划求解”。
关闭“工具”菜单2. 在Excel中创建线性规划模型1、输入线性规划模型的约束条件系数、右边常数和目标函数系数。
定义线性规划的变量单元格、约束条件左边单元格和目标函数单元格。
2、定义“设备能力占用”(即约束条件左边)以及“总利润”的计算公式。
首先定义设备A的“能力占用”单元格(G3)的计算公式,界面如下:其次定义设备B的“能力占用”单元格(G4)的计算公式,界面如下:再次定义设备C的“能力占用”单元格(G5)的计算公式,界面如下:最后定义“总利润”单元格(C8)的计算公式,界面如下:3、将光标停留在“总利润”值的单元格(C8)中,打开“工具/规划求解”,弹出以下窗口:4、设置目标函数单元格:检查“设置目标函数单元格”是否在“$C$8”,如不是,单击文本框右侧的图标,重新选定目标函数单元格,也可以直接单击Excel表中的“C8”。
5、设置变量:单击“规划求解窗口”中“可变单元格”文本框,然后在Excel工作表中选定变量单元格(C7、D7、E7和F7),在文本框中出现“$C$7:$F$7”,如下图所示。
6、设置约束单击“添加”,弹出以下窗口:单击“单元格引用位置”文本框空白处,然后单击工作表G3单元格,“单元格引用位置”文本框中出现“$G$3”;打开“单元格引用位置”和“约束值”之间的下拉文本框,选定“<=”;单击“约束值”文本框空白处,然后单击工作表H3单元格。
结果如下图所示。
单击“添加”,完成第一个约束设置。
继续设置第二、第三个约束,最后设置所有变量非负。
约束设置完成以后,单击“确定”,返回“规划求解参数”窗口,如下图所示。
7、设置叠代参数。
单击“选项”,弹出以下窗口:输入“最长运行时间”、“叠代次数”、“精度”、“允许误差”、“收敛度”等叠代参数。
线性规划问题计算机解法
线性规划问题计算机解法本节将简要介绍几种软件求解线性规划问题的方法.1.6.1应用EXCEL求解线性规划问题以EXCEL2007为例,首先加载EXCEL规划求解加载项,具体操作步骤为:Office按钮——EXCEL选项——加载项——转到——加载宏——规划求解加载项,此时在“数据”选项卡中出现带有“规划求解”按钮的“分析”组.下面仍然以例1.5为例,说明其求解过程:1设计电子表格将模型中的数据直接输入到工作表中并保存文档.其中,A列为说明性文字,A3为决策变量的初始值,可以任意给定,本例均设为0;在D4其中键入“=SUMPRODUCT (B$3:C$3,B4:C4)”或者从直接从函数中选择,SUMPRODUCT是EXCEL的一个内置函数,,x x初始其功能是两个向量或者矩阵对应元素乘积的和,因此表示表示目标函数值,由于12值设为0,因而显示0;同理在D5其中键入“=SUMPRODUCT(B$3:C$3,B5:C5)”,以此类推,其显示值均为0.2设置规划求解参数点击“分析”组中的“规划求解”按钮即可弹出如下对话框:在设计目标目标单元格中键入$D$4,或者直接点击单元格D4,并选择“最大值”选项,如下图所示点击对话框中“添加”,弹出如下对话框在“单元格引用位置”栏中键入“$D$ 5”(或点击单元格D5),选择“<=”(点击出现下拉菜单,可以选择其他约束形式),在约束值栏中键入“$F$5”(或点击单元格F5),确定后弹出下面对话框:类似于上一步操作,添加所有的约束条件后如下图所示:3 应用规划求解工具:点击“求解”弹出如下对话框,选择“保存规划求解结果”与“运算结果报告”确定后则形成一张新的工作表:如果想得到价值系数、资源向量等条件对最优值的影响,可以在步骤3中选择输出“敏感性报告”.1.6.1应用LINGO求解线性规划问题从上面的介绍中看出,用EXCEL求解线性规划问题时操作简单,而其在输入数据方面有其方便之处.但如果决策变量和约束条件很多的话,其运行速度就不及专业的优化软件了.本节介绍一种专业的优化软件--LINGO的使用方法.LINDO 是 Linear Interactive Discrete Optimizer的缩写,是一个线性和整数规划的软件系统. LINDO /386 5.3以上版本,最大规模的模型的非零系数可以达到1,000,000个,最大变量个数可以达到100,000个,最大目标函数和约束条件个数可以达到32000个,最大整数变量个数可以达到100,000个。
【必须收藏】只用60秒就能解决的Excel线性规划,你却熬了整个通宵...
【必须收藏】只用60秒就能解决的Excel线性规划,你却熬
了整个通宵...
箭头处“蓝色字”,
每天学一个表格技能!
领导给小王同志12个金额,让他凑数据,凑成26005元和33459元。
左拼右凑这个金额,凑了一个通宵,还没凑对,十分着急,同事3分钟就给解决了
❶在Excel中调出线性规划我们在Excel选项里面,找到加载项然后勾选规划求解加载项,点击确定
❷我们在C1单元格输入公式:=SUMPRODUCT(A2:A13*B2:B13)
❸前面加载了加载项之后,在数据选项卡下,就有了规划求解进行相关设置后,运行得到最终的结果,操作动图如下所示:
其中的设置是,设置目标是C1单元格,目标值是26005,可变的单元格区域是B2:B13,遵守约束是B2:B13是二进制
最终B2:B13单元格中的数据为1的这些值累加起来,正好就能得到我们需要的26005了
剩下的数据正好就是33459元了。
模糊凑数据
如果给定的一个金额是系统也不可能准确的凑出来,Excel一直在计算的过程中的时候,可以随时按ESC退出
或者我们改变公式,使得进行模糊的凑数据接近这个值,我们现在要把这些数据最接近30000
我们可以在C1输入公式:=ABS(SUMPRODUCT(A2:A13,B2:B13)-30000)
然后在线性规划中的设置是:C1是最小值
然后运行,这个时候,会一直在那里转,这个时候,我们需要按ESC,然后
保留求解
得到了一组结果。
这个例子还是找到了正好等于30000的数据。
如果不等于的话,那么会得出一个最接近的结果。
当然,平时不用这个功能的时候,需要把这个功能给关闭了,否则每次打开Excel的速度会变慢一点。
线性规划的EXCEL求解
关于“规划求解选项”各可选项的说明 (3)
• 装入模型:输入对所要调入模型的引用 • 保存模型:将打开“保存模型”对话框, 输入模型的保存位置,只有当需要在工作 表上保存多个模型时,单击此命令,第一 个模型会自动保存。
一类特殊的线性规划问题:运输问 题
例1 某公司经销甲产品。它下设三个加工厂。 每日的产量分别是:A1为7吨,A2为4吨,A3为9吨。 该公司把这些产品分别运往四个销售点。各销售点 每日销量为:B1为3吨,B2为6吨,B3为5吨,B4为 6吨。已知从各工厂到各销售点的单位产品的运价如 下表所示。问该公司应如何调运产品,在满足各销 点的需要量的前提下,使总运费为最少。
( j 1, 2,3, 4) (i 1, 2,3)
这类问题,我们称之为运输问题。产量正好和销 量相等的运输问题称为产销平衡问题,产销平衡问题 有以下特征:
1. 平衡运输问题必有可行解,也必有最优解. 2. 平衡运输问题的约束方程系数矩阵 A 的所有各阶子 式只取 0,1 或 -1 三个值. 3. 如果平衡运输问题中的所有产量 ai 和销量 bj 4. 都是整数,那么,它的任一基可行解都是整数解.
线性规划问题的EXCEL求解
• 用EXCEL求解线性规 划问题前,需要在工 具菜单上选择加载宏: 弹出对话框
勾选规划工具,点击“确定”即可
• 若已加载过则无需再次加载。若安装不完全,也是无法加 载的,需要重新安装。 • 加载宏之后,工具菜单上即出现“规划求解”按钮,可以 用来求解许多规划问题,当然包含线性规划问题
例:某工厂生产三种产品,各种产品所需的原材料和设备 台时及能供给数量如下表所示,问如何安排生产利润最大?
甲
原材料 工时 单位利润 3 2 4
乙
Excel求解线性规划问题实验教程要点
数学与信息科学学院Excel求解线性规划问题实验教程二零一三零八月目录1.关于“规划求解” (1)2.如何加载“规划求解” (2)3.“规划求解”各参数解释和设置 (3)4.“规划求解”的步骤 (6)5.Excel求解线性规划问题 (8)6.Excel求解运输问题 (14)7.Excel求解目标规划问题 (18)8.Excel求解整数规划问题 (22)1.关于“规划求解”“规划求解”是Excel中的一个加载宏,借助“规划求解”,可求得工作表上某个单元格(被称为目标单元格)中公式(公式:单元格中的一系列值、单元格引用、名称或运算符的组合,可生成新的值。
公式总是以等号(=)开始)的最优值。
“规划求解”将对直接或间接目标单元格中公式相关联的一组单元格中的数值进行调整,最终在目标单元格公式中求得期望的结果。
“规划求解”通过调整所指定的可更改的单元格(可变单元格)中的值,从目标单元格公式中求得所需的结果。
在创建模型过程中,可以对“规划求解”中的可变单元格数值应用约束条件(约束条件:“规划求解”中设置的限制条件。
可以将约束条件应用于可变单元格、目标单元格或其它与目标单元格直接或间接相关的单元格。
而且约束条件可以引用其它影响目标单元格公式的单元格。
使用“规划求解”可通过更改其它单元格来确定某个单元格的最大值或最小值。
)Microsoft Excel的“规划求解”工具取自德克萨斯大学奥斯汀分校的Leon Lasdon 和克里夫兰州立大学的Allan Waren共同开发的Generalized Reduced Gradient(GRG2)非线性最优化代码。
线性和整数规划问题取自Frontline Systems公司的John Watson 和Dan F ylstra提供的有界变量单纯形法和分支边界法。
2.如何加载“规划求解”安装office的时候,系统默认的安装方式不会安装宏程序,需要用户根据自己的需求选择安装。
用excel进行线性规划求解
步骤1 单击[工具]菜单中的[规划求解]命令。
步骤2 弹出[规划求解参数]对话框,在其中输入参数。
置目标单元格文本框中输入目标单元格;[等于]框架中选中[最大值\最小值〕单选按钮。
步骤3 设置可变单元格区域,按Ctrl键,用鼠标进行选取,或在每选一个连续区域后,在其后输入逗号“,”。
步骤4 单击[约束〕框架中的[添加]按钮。
步骤5 在弹出的[添加约束]对话框个输入约束条件.
步骤6 单击[添加]按钮、完成一个约束条件的添加。
重复第5步,直到添加完所有条件
步骤7 单击[确定]按钮,返回到[规划求解参数]对话框,完成条件输入的[规划求解参数]对话框。
步骤8 点击“求解器参数”窗口右边的“选项”按钮。
确信选择了“采用线性模型”旁边的选择框。
这是最重要的一步工作!如果“假设为线性模型”旁边的选择框没有被选择,那么请选择,并点击“确定”。
如果变量全部非负,而“假定变量非负”旁边的选择框没有被选择,那么请选择,并点击“确定”。
步骤9 单击[求解]按钮,弹出[规划求解结果]对话柜,同时求解结果显示在工作表中。
步骤10 若结果满足要求,单击[确定]按钮,完成操作;若结果不符要求,单击[取消]按钮,在工作表中修改单元格初值后重新运行规划求解过程。
运用EXCEL求解线性规划模型
EXCEL求解线性规划模型
线性规划问题解的讨论 线性规划问题解的种类? 唯一解的表现是……? 无穷解的表现是……? 无可行域无解的表现是……? 可行域无界的表现是……? 上述结果用EXCEL建模求解的最后对话框提示不同。
01
图解法解得分析:
02
解的结果
03
有可行域
04
无可行域
05
可行域有界
06
可行域无界
▍单击“粘贴列表”,在电子表格中的相应位置得出结果。
将单元格名称粘贴到电子表格中
EXCEL求解线性规划模型
EXCEL求解线性规划模型
EXCEL求解线性规划模型
对结果进行修饰 利用“替换”功能中的“全部替换”去掉“=Sheet1!”和“$”,得出区域名称和引用结果。
EXCEL求解线性规划模型
规划求解过程
删除:选择欲删除单元格名称,单击“删除”。
3
1
2
4
路径:“插入”——“名称”——“定义”,进入“定义名称” 界面。
单击某个名称,可查看其引用位置。
更改:先添加新名称,再删除原名称。也可修改原名称的引用位置。
查看、更改、删除
EXCEL求解线性规划模型
查看、更改、删除操作界面
EXCEL求解线性规划模型
07
唯一解
08
无穷解
09
唯一解
10
无穷解
11
无解
12
一定无解
EXCEL求解线性规划模型
线性规划问题的灵敏度分析是在求出最优解的基础上,进一步讨论当cj、bi、aij发生变化时,对最优解的影响。
判断某一参数发生变化,原最优解是否发生变化?
02
怎样得出使原最优解不变的参数变化范围
利用excel求解线性规划问题
利用excel求解线性规划问题线性规划(Linear Programming,LP)是一种用于求解最优化问题的数学方法。
它在经济学,管理学,工程学等领域得到了广泛应用。
Excel是一种功能强大的电子表格软件,提供了一些内置的工具和函数,可以帮助我们求解线性规划问题。
在Excel中求解线性规划问题,通常需要使用“规划求解”工具,该工具位于“数据”选项卡的“分析”分组中。
下面将逐步介绍如何使用Excel求解线性规划问题。
步骤1:建立模型首先,我们需要建立线性规划模型。
模型通常包括目标函数和约束条件。
目标函数:我们需要定义一个目标函数,它表示我们希望最大化或最小化的目标。
在Excel中,可以使用单元格引用和各种数学运算符来定义目标函数。
约束条件:我们需要定义一系列约束条件,这些约束条件是对决策变量的限制。
在Excel中,可以使用不等式和等式来表示约束条件。
每个约束条件都可以转化为一个单元格引用和数学运算符的组合。
步骤2:输入数据在建立模型之后,我们需要输入相关数据。
这包括目标函数中的系数和约束条件中的系数和约束值。
在Excel中,我们可以使用单元格来输入这些数据。
步骤3:设置规划求解选择“数据”选项卡,在“分析”分组中找到“规划求解”工具。
如果没有找到该工具,可能需要先启用“加载项”中的“分析工具包”。
点击“规划求解”,将会打开一个对话框。
在这个对话框中,我们需要输入一些参数来设置求解过程。
目标单元格:这是包含目标函数结果的单元格。
调整变量单元格:这是包含决策变量的单元格范围。
约束条件:这是包含约束条件的单元格范围。
约束条件中的系数:这是一个选择项,用于指定约束条件中的系数是包含在单元格范围中还是直接输入。
约束条件的约束值:这是一个选择项,用于指定约束条件中的约束值是包含在单元格范围中还是直接输入。
约束条件的约束类型:这是一个选择项,用于指定约束条件的类型(大于等于,小于等于等)。
非负约束:这是一个复选框,用于指定决策变量是否具有非负约束。
用EXCLE求解线性规划问题
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。
例.求下列线性规划问题
SUMPRODUCT(B3:C3,B10:C10)
例.求解如下的线性规划问题 某企业的产品生产数据如下
分共厂 门 生产时间 窗 0 2小时 2小时 500 4小时 12小时 18小时 每周可利用时间
s.t
第一步:选择决策变量单元格 决策变量的一般初始值赋0。
第二步:目标单元格,用函数公式表示。
用EXCLE求解线性规划问题
1.“线性规划求解”的安装(文件
选项)
加载项 规划求解加载项 选择在数据加载项
转到
加载数据规划求解选项以后,在“数据”菜单中就 会出现“规划求解”
线性规划求解的步骤:
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;
G 11 Total Proft 12 =sumproduct(C4:D4,C12:D12)
第三步:约束条件左边项用函数表示
5 6 7 8 9
E Hours Used SUMPRODUCT(C7:D7,$C$12:$D$12) SUMPRODUCT(C8:D8,$C$12:$D$12) SUMPRODUCT(C9:D9,$C$12:$D$12)
第四步:激活规划求解,确定可变单元格和目标 单元格
第五步:增加约束 条件
5.4利用Excel软件解线性规划问题
在保证钢材质量的条件下,需要甲、乙两种型号的废钢各
多少吨时才能使费用最省?试写出线性约束条件和目标函数.
表5.2
元素
钢材型号
甲
乙
最低含 量
A
2个单. 位 2个单位 10个单位
B 1个单位 3个单位 9个单位
每吨价 格(元)
400
500
(1)将数据输入Excel中
(2)点击“工具”
“规划求解”
(3)输入规划求解参数
Excel“规划求解”模块安装
打开Excel文件 显示图5-6
点击“工具”
点击“规划求解”“Fra bibliotek定”“加载宏”
.
如5.1节问题2
问题2炼钢厂生产某种钢材,以甲、乙两种型号的废钢
为原料,要求元素A、B含量分别不少于10个单位和9个
单位.已知甲、乙两种型号的废钢每吨价格分别为400元和
500元,且每吨废钢中元素A、B的含量如表5.2所示.考虑
.
(4)添加约束条件 (5)单击“求解”按钮
用Excel软件解线性规划问题的方法步骤.
第一步:将数据输入到Excel表 第二步:点击“工具” “规划求解” 第三步:输入“规划求解参数”
.
第四步:添加约束条件 第五步:单击“求解”按钮
阅读 教材章节5.4
作 业 书写 学习与训练 5.4训练题
实践 应用Excel解生活中的线性规划问题
第五章 线性规划
5.4利用Excel软件解线性规划问题
电子计算机具有计算速度快,精确度高,能自动运 行,具有储存及记忆能力、逻辑推理和判断能力等 优点,所以电子计算机得到了广泛的应用.
Office 2003软件中的Excel具备很强的求 解线性规划问题的功能,可以对有多个变 量的线性规划问题进行求解,操作十分简洁. 一般的电脑没有安装以上模块, 建议使用WPS office.
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• 约束条件右端常数项
– 阴影价格:约束右端常数项增加一个单位, 使得目标函数最优值增加的量 – 允许增加或减少的量:此范围内对应的阴影 价格不变
5. 用MMULT将每个约束条件系数行与决策变量列乘积放 入对应的常数项旁边格
6. 在工具栏选规划求解
7. 填好目标值所在格、决策变量(可变单元格)、约束条件
选项底下勾选采用线性模型
保存规划求解结果,包括运算结果、敏感性报告、极限值报告
最后结果
灵敏度分析
• 目标函数的系数
– 允许增加或减少的量:此范围内最优解不变 – 递减成本:最优解中等于0的变量,对应的 目标函数中的系数增加或减少多少,最优解 不再为0
用EXCEL解线性规划的步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6.
– – – – – –
将目标函数系数放入一行 将每个约束条件系数及常数项放入一行,所有约束系数及常数 项成一矩阵 将决策变量的初始值(全0或1)放入一列 用函数MMULT(A1,A2)将目标函数值放入一格:目标函数 系数行与决策变量列的乘积(或者用SUMPRODUCT(A1,A2,…) 用MMULT将每个约束条件系数行与决策变量列乘积放入对应 的常数项旁边格 在工具栏选规划求解
目标格 最大最小选择 可变单元格:决策变量列 添加约束条件:每个约束条件方程的值(>,=,<)对应的常数项 选项:线性模型 求解(保存敏感分析等报告)
1. 将目标函数系数放入一行
2. 将每个约束条件系数及常数项放入一行,所有约束系数及常数项成一矩阵
3. 将决策变量的初始值(全0或1)放入一列
4. 用函数SUMPRODUCT或MMULT(A1,A2)将目标 函数值放入一格:目标函数系数行与决策变量列的乘积