精品《实用运筹学》上机实验指导Word格式文档下载.docx
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六
整数规划
七
非线性规划
八
目标规划
九
动态规划
合计
60
15周
三、单项实验的内容和要求
实验一线性规划
（－）实验目的：
安装Excel软件“规划求解”加载宏，用Excel软件求解线性规划问题。
（二）内容和要求：
安装并启动软件，建立新问题，输入模型，求解模型，结果的简单分析。
（三）实例操作：
求解习题1.1。
（1）建立电子表格模型：
输入数据、给单元格命名、输入公式等；
（2）使用Excel软件中的规划求解功能求解模型；
（3）结果分析：
如五种家具各生产多少？
总利润是多少？
哪些工序的时间有剩余，并对结果提出你的看法；
（4）在Excel或Word文档中写实验报告，包括线性规划模型、电子表格模型和结果分析等。
案例1生产计划优化研究
某柴油机厂年度产品生产计划的优化研究。
某柴油机厂是我国生产中小功率柴油机的重点骨干企业之一。
主要产品有2105柴油机、x2105柴油机、x4105柴油机、x4110柴油机、x6105柴油机、x6110柴油机，产品市场占有率大，覆盖面广。
柴油机生产过程主要分成三大类：
热处理、机加工、总装。
与产品生产有关的主要因素有单位产品的产值、生产能力、原材料供应量及生产需求情况等。
每种产品的单位产值如Error!
Referencesourcenotfound.所示。
表C－1各种产品的单位产值
序号
产品型号及产品名称
单位产值（元）
1
2105柴油机
5400
2
x2105柴油机
6500
3
x4105柴油机
12000
x4110柴油机
14000
5
x6105柴油机
18500
6
x6110柴油机
20000
为简化问题，根据一定时期的产量与所需工时，测算了每件产品所需的热处理、机加工、总装工时，如表C－2所示。
表C－2单位产品所需工时
序
号
产品型号
及名称
热处理
（工时）
机加工
总装
10.58
14.58
17.08
11.03
7.05
150
29.11
23.96
29.37
32.26
27.7
33.38
37.63
29.36
55.1
40.84
40.43
53.5
同时，全厂所能提供的总工时如表C－3所示。
表C－3各工序所能提供的总工时
工序名称
热处理（工时）
机加工（工时）
总装（工时）
全年提供总工时
120000
95000
180000
产品原材料主要是生铁、焦碳、废钢、钢材四大类资源。
原材料供应最大的可能值如表C－4所示。
表C－4原材料最大供应量
原材料名称
生铁（吨）
焦碳（吨）
废钢（吨）
钢材（吨）
最大供应量
1562
951
530
350
单位产品原材料消耗情况如表C－5所示。
表C－5单位产品原材料消耗情况
生铁
（吨）
焦碳
废钢
钢材
0.18
0.11
0.06
0.04
0.19
0.12
0.35
0.22
0.08
0.36
0.23
0.13
0.09
0.54
0.33
0.55
0.34
市场情况可以依照历年销售情况、权威部门的市场预测及企业近期进行的生产调查结果，分别预测出各种型号柴油机今年的市场需求量，如表C－6所示。
表C－6各种型号柴油机今年的市场需求量
产品型号及名称
生产能力（台）
市场最大需求量（台）
8000
2000
1500
4000
1000
3000
根据以上资料，请制定较为科学的产品生产计划。
（1）使总产值最大的产品生产计划是什么？
共生产几种柴油机？
哪些工序的工时有节余，节余多少？
哪些资源有节余，节余多少？
如果想提高产品产量，应该提高哪些工序的生产能力，增加哪些原材料的采购量？
（2）假如总装的生产能力从原有的180000工时提高到320000工时，其他条件不变，此时，总产值提高了多少？
产品生产计划是什么？
（3）如果钢材的最大供应量从原有的350吨提高到400吨，其他条件不变，此时，总产值提高了多少？
（4）为了适应市场要求，同时不浪费设备，如果要求每年6种产品都必须生产，则通过生产调查后确定产品2105柴油机、x4105柴油机和x6110柴油机的产量下限分别为600台、500台和200台，其他条件不变，此时，总产值是多少？
实验二线性规划灵敏度分析
掌握使用Excel软件进行灵敏度分析的操作方法。
用Excel软件完成习题2.4、案例2。
（三）操作步骤：
（1）建立电子表格模型；
（2）使用Excel规划求解功能求解问题并生成“敏感性报告”；
哪些问题可以直接利用“敏感性报告”中的信息求解，哪些问题需要重新规划求解，并对结果提出你的看法；
（4）在Excel或Word文档中写实验报告，包括线性规划模型、电子表格模型、敏感性报告内容和结果分析等。
案例2经理会议建议的分析
某公司生产三种产品A1、A2、A3，它们在B1、B2两种设备上加工，并耗用C1、C2两种原材料，已知生产单位产品耗用的工时和原材料以及设备和原材料的最多可使用量如表C－7所示。
表C－7生产三种产品的有关数据
资源
产品A1
产品A2
产品A3
每天最多可使用量
设备B1（min）
430
设备B2（min）
460
原料C1（kg）
420
原料C2（kg）
300
每件利润（元）
30
20
50
已知对产品A2的需求每天不低于70件，A3不超过240件。
经理会议讨论如何增加公司收入，提出了以下建议：
（a）产品A3提价，使每件利润增至60元，但市场销量将下降为每天不超过210件；
（b）原材料C2是限制产量增加的因素之一，如果通过别的供应商提供补充，每千克价格将比原供应商高20元；
（c）设备B1和B2每天可各增加40min的使用时间，但相应需支付额外费用各350元；
（d）产品A2的需求增加到每天100件；
（e）产品A1在设备B2上的加工时间可缩短到每件2min，但每天需额外支出40元。
分别讨论上述各条建议的可行性，哪些可直接利用“敏感性报告”中的信息，哪些需要重新规划求解？
实验三线性规划的建模与应用
使用Excel软件求解各种线性规划问题。
求解习题3.4、3.11、3.13、案例3或习题3.10。
（2）使用Excel规划求解功能求解问题；
（3）结果分析；
案例3配料问题
某饲料公司生产鸡混合饲料，每千克饲料所需营养质量要求如表C－8所示。
表C－8每千克饲料所需营养质量要求
营养成分
肉用种鸡国家标准
肉用种鸡公司标准
产蛋鸡标准
代谢能
2.7～2.8Mcal/kg
≥2.7Mcal/kg
≥2.65Mcal/kg
粗蛋白
135～145g/kg
≥151g/kg
粗纤维
≤50g/kg
≤45g/kg
≤25g/kg
赖氨酸
≥5.6g/kg
≥6.8g/kg
蛋氨酸
≥2.5g/kg
≥2.6g/kg
≥6g/kg
钙
23～40g/kg
≥30g/kg
≥33g/kg
有机磷
4.6～6.5g/kg
≥5g/kg
≥3g/kg
食盐
3.7g/kg
3g/kg
公司计划使用的原料有玉米、小麦、麦麸、米糠、豆饼、菜子饼、鱼粉、槐叶粉、DL-蛋氨酸、骨粉、碳酸钙和食盐等12种。
各原料的营养成分含量及价格见表C－9。
表C－9原料的营养成分含量及价格
原料
单价
元/kg
Mcal/kg
g/kg
粗纤维g/kg
玉米
0.68
3.35
78
16
2.3
1.2
0.7
0.3
小麦
0.72
3.08
114
22
3.4
1.7
0.6
麦麸
1.78
142
95
6.0
米糠
2.10
117
72
6.5
2.7
1.0
13
豆饼
0.37
2.40
402
49
24.1
5.1
3.2
菜子饼
0.32
1.62
360
113
8.1
7.1
5.3
8.4
7
鱼粉
1.54
2.80
450
29.1
11.8
63
27
槐叶粉
0.38
1.61
170
108
10.6
2.2
9
DL-蛋氨酸
23
980
骨粉
0.56
140
11
碳酸钙
1.12
400
12
0.42
公司根据原料来源，还要求1吨混合饲料中原料含
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