8决策模型与统计优化课程设计.docx
《8决策模型与统计优化课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8决策模型与统计优化课程设计.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
8决策模型与统计优化课程设计
08级决策模型与统计优化课程设计
时间：
2018年8月30――2018年9月17
学分：
2学分
适用专业：
信管、财务、营销
第一部分：
运筹学课程设计
一、运筹学课程设计的内容
<一）.运筹学软件模拟：
根据教材提供的管理运筹学2.0软件，练习所学的每个模块，任选对应章节后面的两至三道题进行练习。
<二）.运筹学课程实践设计
1.要求
收集现实生活的资料或根据提供的选题建议，理论联系实际，提出问题并给予解决，要求选题具有创新性，尽量具有可行性。
请从下列16个选题中自选一个。
2.可供选择的课程实践设计选题
<1）个人学习时间优化配置；<2）为同学们设计几套个人储蓄方案；
<3）为所在班级同学设计几套不同要求的食谱；
<4）图书馆阅览室自习座位的合理设计<餐厅就餐桌凳数量、布局的合理设计）；
<5）选择一个企业，在实际调研基础上制定符合实际的优化排产方案或生产—库存计划；
<6）帮助农村某乡制定作物种植计划；
<7）为某集装箱码头堆场的叉车管理进行合理配置<某运输企业制定合理的配车计划等）；
<8）为公交公司制定合理的车辆更新计划；
<9）自选背景，解决选址问题，如自动充气站、急救中心、血站、医院、学校、发电厂、炼油厂、仓库、分销中心、打麦场等；
<10）医院护士<商场营业员、小区保安、食堂服务员）数量的合理配置研究；
<11）某市旅游线路设计及其旅游线路优化；
<12）选择了解和熟悉的实际背景，收集相关资料，抽象出适当的运筹学模型，求解并进行结果分析，形成一个运筹学案例；
<13）为校园洒水车设计一个合理的行走路线；
<14）从老师提供的案例背景材料中选择一个感兴趣的问题进行研究；
<15）针对课程学习中的重点和难点，设计相应的辅助学习工具，如：
LP灵敏度分析活动尺、电子模板法求解网络模型、排队论公式汇总和记忆表格等；
<16）选择《运筹学》教案网络平台的一个模块进行系统分析、设计与开发。
3.成果要求
课程实践设计要求写出：
标题，摘要，关键词，正文，提出问题，分析解决的过程，模型的建立，对结果的进一步分析，结论及见解等。
<三）.运筹学数学建模与决策优化
从以下给出的10个实际案例中自选7个案例。
要求进行数据收集与分析，建立实际数学模型，借助EXCEL或管理运筹学2.0软件或WINQSB软件进行求解，并进行决策优化。
案例1 课本的出版
华威出版有限公司是一家小型大学课本出版公司，现需对下一年出版的书做出决定。
在考虑内的书和其3年中预期的销售量在表1－1中列出。
表1－1
书的学科
书的类型
计划期内的销售量<千本）
微积分
新书
20
高等数学
修订本
30
普通统计学
新书
15
数学统计学
新书
10
商务统计学
修订本
25
金融学
新书
18
金融会计学
新书
25
管理会计学
修订本
50
英语文学
新书
20
法语
新书
30
被列为修订本的书是已经与华威签了合同的，并将考虑以新版本发行。
列为新书的书只是已由该公司校对过，但是合同还未签。
该公司现有3个人可接受这些任务。
他们的可用时间不同：
小王有60天可用，苏丽与小张都有40天。
每个人完成每项任务需要的天数在表1－2中给予列出。
例如，如果要出版微积分，就需要30天小王的时间和40天苏丽的时间。
“”表示此项任务不需要此人。
注意，除了金融学，其他每项任务都需要至少两人参加。
表1－2
书的学科
小王
苏丽
小张
微积分
30
40
高等数学
16
24
普通统计学
24
30
数学统计学
20
24
商务统计学
10
16
金融学
14
金融会计学
24
26
管理会计学
28
30
英语文学
40
34
30
法语
50
36
华威出版公司在一年中不会出版超过两本统计学的书和超过一本会计学的书。
而且，已决定必定在两本数学书（微积分分和高等数学>中出版一本，但不会都出版。
要求：
为华威出版公司的管理编辑做一份报告，说明关于下一年最佳出版方案的决定和建议。
在你的分析中，可以假设所有书每本的固定成本和销售利润是相同的。
管理人员最关心的是销售总数量的最大化。
在你的报告中请附上你分析的详细细节。
管理编辑还要求你的建议考虑到以下可能的变化：
1．如果必要，苏丽可以从另一任务中抽调出12天的时间。
2．如果必要，小张也可再有10天的时间。
3．如果一些修订本可以推迟一年出版，他们会这样做吗?
明显的，这样公司会有丢失市场的危险。
案例2 机械产品生产计划问题
机械加工厂生产7种产品<产品1到产品7）。
该厂有以下设备：
四台磨床、两台立式钻床、三台水平钻床、一台镗床和一台刨床。
每种产品的利润<单位：
元/件，利润定义为销售价格与原料成本之差）以及生产单位产品需要的各种设备的工时<小时/件）如表1－3所示，其中，短划线表示这种产品不需要相应的设备加工。
表1－3产品的利润和需要的设备工时
产品
1
2
3
4
5
6
7
单位产品利润
10.00
6.00
3.00
4.00
1.00
9.00
3.00
磨床
0.50
0.70
－
－
0.30
0.20
0.50
立钻
0.10
2.00
－
0.30
－
0.60
－
水平钻
0.20
6.00
0.80
－
－
－
0.60
镗床
0.05
0.03
－
0.07
0.10
－
0.08
刨床
－
－
0.01
－
0.05
－
0.05
从一月份到六月份，每个月中需要检修的设备如表1－4所示<在检修月份，被检修设备全月不能用于生产）。
表1－4设备检修计划表
月份
计划检修设备及台数
月份
计划检修设备及台数
一月
一台磨床
四月
一台立式钻床
二月
二台立式钻床
五月
一台镗床和一台立式钻床
三月
一台镗床
六月
一台镗床和一台水平钻床
每个月各种产品的市场销售量上限如表1－5所示。
表1－5 产品的市场销售量上限<单位：
件/月）
产品
1
2
3
4
5
6
7
一月
500
1000
300
300
800
200
100
二月
600
500
200
0
400
300
150
三月
300
600
0
0
500
400
100
四月
200
300
400
500
200
0
100
五月
0
100
500
100
1000
300
0
六月
500
500
100
300
1100
500
60
每种产品的最大库存量为100件，库存费用为每件每月0.5元，在一月初，所有产品都没有库存；而要求在六月底，每种产品都有50件库存。
工厂每天开两班，每班8小时，为简单起见，假定每月都工作24天。
在生产过程中，各种工序没有先后次序的要求。
<1）制定六个月的生产、库存、销售计划，使六个月的总利润最大。
<2）在不改变以上计划的前提下，哪几个月中哪些产品的售价可以提高以达到增加利润的目的。
价格提高的幅度是多少？
<3）哪些设备的能力应该增加？
请列出购置新设备的优先顺序。
<4）是否可以通过调整现有的设备检修计划来提高利润？
提出一个新的设备检修计划，使原来计划检修的设备在这半年中都得到检修而使利润尽可能的增加。
<5）最优设备检修计划问题：
构造一个最优设备检修计划模型，使在这半年中各设备的检修台数满足案例中的要求而使利润最大。
案例3 东方服装集团的童衣配送系统设计
东方服装集团考虑生产一种童衣系列。
童衣产品将先运至分配中心，再由分配中心将产品运送至分销店。
该集团有五家工厂均可生产这类童衣，有三家分配中心可以分配童衣产品，有四家分销店可以经营童衣产品。
这些工厂和分配中心的年固定成本如表1－6所示。
表1－6 工厂与分配中心的固定成本
单位
工厂1
工厂2
工厂3
工厂4
工厂5
分配中心1
分配中心2
分配中心3
年固定成本<元）
35000
45000
40000
42000
40000
40000
20000
60000
从各工厂至分配中心的运费与各工厂的生产能力如表1－7所示。
表1－7各工厂运至分配中心的运输成本与生产能力
终点
起点
运输成本<元/箱）
生产能力<箱）
分配中心1
分配中心2
分配中心3
工厂1
800
1000
1200
300
工厂2
700
500
700
200
工厂3
800
600
500
300
工厂4
500
600
700
200
工厂5
700
600
500
400
从各分配中心至分销店对童衣的需求量如表1－8所示。
表1－8 从分配中心至分销店的运输成本和各分销店需求量
终点
起点
运输成本<元/箱）
分销店1
分销店2
分销店3
分销店4
分配中心1
40
80
90
50
分配中心1
70
40
60
80
分配中心1
80
30
50
60
需求量<箱）
200
300
150
250
假定各分配中心的库存政策为“零库存”，即分配中心将从工厂得到的产品均分配给分销店，不留作库存。
集团要设计一种童衣分配系统，在满足需求的前提下，确定使用哪些工厂与分配中心进行童衣的生产与分配，以使得总成本最小。
案例4投资建设方案
某经济开发区准备筹集资金，在下个计划期内投资建设轻工业、重工业和新技术产业三种新工程。
这些工程能否如期建成有一定风险。
在建成投产后，其收入与投资额有关。
经过分析研究，各工程的建设方案不能如期投入的风险因子及投产后可以增加的经济收入的资金收益率百分数见表1－9所示。
表1－9 投资建设方案有关参数
工程种类
建设方案
风险因子ri
资金收益率gi（5>
轻工业
1
0.2
20
2
0.2
20
3
0.3
12
4
0.3
16
新技术产业
5
0.4
30
6
0.2
16
7
0.5
30
重工业
8
0.7
20
9
0.6
4
10
0.4
30
11
0.1
15
根据该地区情况，决策部门提出如下：
用于轻工业的投资额不超过总资金的35%，用于新技术产业的投资额至少占总资金的15%，用于重工业的投资额不超过总资金的50%，并且首先有考虑总风险因子不超过0.2，其次考虑总收益率至少要达到22%，然后再考虑各项投资的总和不能超过总资金额。
现在要确定对不同行业的各投资方案所占的比例。
案例5 办公用品问题
桑斯公司办公用品的管理层针对不同类的客户制定了相应的月目标和配额。
在接下来的4周里，桑斯公司的客户接触策略要求一个由4名销售员组成的销售小组从购买过公司产品的老客户中挑出200位并建立起联系。
另外，这个策略还要求与120位新客户建立联系。
后面这个目标的目的在于确认销售小组能继续开拓新的销售市场。
桑斯公司为销售员因出差、等候以及演示和直接销售的时间提供津贴，并给每一次接洽老客户分配了2小时的销售时间。
接洽新客户则需要更长的时间，每次需3小时。
通常，每个销售员每周工作40小时，或是说在计划的4周范围内工作160小时；按照正常的工作安排，4名销售员将有4×160＝640<小时）的销售时间可用于接洽客户。
如果有必要，管理层愿意使用一些加班时间；同时，如果所用的时间少于规定的640小时，他们也乐意接受。
但是，不管是加班时间还是未被利用的时间，管理层希望在4周的时期里把它们都控制在40小时之内。
这样，如果加班的话，管理层的目标是销售时间不超过640＋40＝680<小时）；如果劳动力有富余，那么管理层希望销售时间不少于640－40＝600<小时）。
除了客户接触这个目标外，桑斯公司还制定了销售额目标。
基于以往的经验，桑斯公司估计每次与老客户的接触会带来250元的销售额，而一次与新客户的接触则会带来125元的销售额。
管理层希望下个月的销售额至少达到70000元。
鉴于桑斯公司规模很小的销售小组和较短的时间，管理层决定把加班和劳动力使用度作为第一优先级目标。
管理层还决定把70000元的销售额作为第二优先目标，而那两个客户接触的目标应该是第三优先级目标。
确立了这些优先级后，现在可以总结目标如下：
第一优先目标：
<1）销售时间不得超过680小时。
<2）销售时间不得少于600小时。
第二优先目标：
<3）销售额不少于70000元。
第三优先目标：
<4）接洽的老客户不少于200位。
<5）接洽的新客户不少于120位。
案例6维修点的设置问题
某家用电器生产厂因售后服务的需要，拟在A、B、C三个城市设置四个维修点,根据历史的销售数据预测,在各城市设置不同个数的维修点后,每月所得到的利润如表1－10所示。
试问该是家用电器厂要在各个城市设置几个维修点,才能使得每个月所获得的利润为最大。
表1－10
/
城
0
1
2
3
4
A
B
C
0
0
0
16
13
12
28
24
22
40
34
36
50
42
47
案例7林业公司铺设公路
某林业公司有6片林区，为便于树木的维护和砍伐运输，需要在林区之间修建公路，并保证任意两个林区都可以通过这些公路彼此连通。
已知铺设公路的费用平均为850元/M，每两片林区之间的距离如表1－11所示。
现要最小化总铺设成本，请问该林业公司应该如何铺设公路？
表1－11两片林区之间的距离
林区
两片林区之间的距离<公里）
1
2
3
4
5
6
1
—
1.2
0.9
2.3
2.7
1.8
2
1.2
—
1.5
3.4
2.9
0.8
3
0.9
1.5
—
0.7
1.4
2.5
4
2.3
3.4
0.7
—
1.6
3.1
5
2.7
2.9
1.4
1.6
—
0.5
6
1.8
0.8
2.5
3.1
0.5
—
案例8：
教材第345页的案例17<案例分析）
案例9：
教材第345页的案例18<工商银行科学院储蓄所排队问题）
案例10：
教材第185页的案例11<北京安居房地产开发有限责任公司投资工程分析）
二、运筹学课程设计报告要求
运筹学课程设计报告书写内容包括：
课程实践设计、案例分析<不用抄题，写明案例名称即可）、学习小结三部分。
<注：
学习小结可以与统计学课程设计一起合写）运筹学课程设计成绩由上机成绩和课程设计报告成绩组成。
上机成绩占40%，课程设计报告成绩占60%。
如果运筹学课程设计报告中编写的小案例或学习小结有雷同，则雷同者的运筹学课程设计成绩以零分计。
<注：
教材为《管理运筹学》高等教育出版社 韩柏棠主编 2007版）
第二部分：
统计学课程设计
一、统计学课程设计的内容
<一）统计学软件模拟：
根据所提供的EXCEL工具以及课程设计指导书，练习所学的每个模块，任选所提供练习题后面的两至三道题进行练习。
并从练习题库各模块中分别任选一题做详细分析，并将该题目的分析过程按要求写入课程设计报告中。
<二）撰写社会调查报告一份：
选择自己感兴趣的问题设计调查问卷，并模拟50-60份调查结果，最后根据调查结果撰写调查报告，要求调查报告图文并茂，分析方法恰当，格式规范。
<三）数学建模与决策优化
应用统计学与运筹学相关知识，对如下两个案例之一进行分析预测。
案例一：
预测损失的销售量
在1996年8月31日，当飓风侵袭时，卡尔森百货公司遭受了惨重的损失。
百货公司关闭了4个月之久（从1996年9月到1996年12月>，而现在卡尔森与它的保险公司就百货公司关闭期间损失的销售量发生了争执。
两个重要问题需要解决：
（1>如果飓风未来侵袭的话，那么卡尔森所能实现的销售量；（2>卡尔森是否能从因风暴过多而增加商业活动后增加的销售量受到补偿，超过80亿美元的联邦赈灾基金以及保险补偿流入了该县。
这导致百货公司以及其他许多商号的销售额增加。
表1反映了在风暴之前48个月的销售数据。
美国商务部也已经出版了该县所有百货公司风暴前48个月的总销售量，以及卡尔森百货公司关闭的4个月期间该县的总销售额，表2反映了以上数据。
管理层要你分析这些数据并估计卡尔森百货公司从1996年9月到1996年12月这几个月间损失的销售额，管理层还需要你决定在同期因风暴带来的额外销售是否可以立案，若可以立案，则卡尔森公司可以因其超出正常销售的额外销售量得到补偿。
为卡尔森百货公司的管理层准备一份报告以总结你的发现、预测以及建议，需包括如下内容：
1．若无飓风时的销售量估计值。
2．若无飓风时全县百货公司的销售量的估计值。
3．使用全县从1996年9月到12月的全县实际百货公司的销售量以及（2>中的估计来立案，承认或者否认与风暴相关的销售量。
4．预计卡尔森百货公司从1996年9月到12月的损失销售额。
表1卡尔森百货公司1992年9月到1996年8月的销售情况
月
1992
1993
1994
1995
1996
1月
1．45
2．31
2．31
2．56
2月
1．80
1．89
1．99
2．28
3月
2．03
2．02
2．42
2．69
4月
1．99
2．23
2．45
2．48
5月
2．32
2．39
2．57
2．73
6月
2．20
2．14
2．42
2．37
7月
2．13
2．27
2．40
2．31
8月
2．43
2．21
2．50
2．23
9月
1．71
1．90
1．89
2．09
10月
1．90
2．13
2．29
2．54
11月
2．74
2．56
2．83
2．97
12月
4．20
4．16
4．04
4．35
表2全县所有百货商场从1992年9月到1996年12月的销售情况
月
1992
1993
1994
1995
1996
1月
46．8
46．8
43．8
48．0
2月
48．0
48．6
45．6
51．6
3月
60．0
59．4
57.6
57．6
4月
57．6
58．2
53．4
58．2
5月
61．8
60．6
56．4
60．0
6月
58．2
55．2
52．8
57．0
7月
56．4
51．0
54．0
57．6
8月
63．0
58．8
60．6
61．8
9月
55．8
57．6
49．8
47．4
69．0
10月
56．4
53．4
54．6
54．6
75．0
11月
71．4
71．4
65．4
67．8．
85．2
12月
117．6
114．0
102．0
100．2
121．8
案例二：
预测销售量
梅沙饭店坐落于一处度假胜地，该饭店由王明所有并经营，并且已经完成了第三年的经营。
在这一时期，王明正试图使饭店享有专长于新鲜海味的高质量餐饮店的名声。
王明和他的合作班子所做的努力经证明是成功的，他的饭店已经成为度假胜地最好并且增长最快的饭店之一。
王明认为要想为饭店未来的增长计划得更好，他必须开发一套系统。
该系统应可以使他提前一年预测出月度食品和饮料销售额。
王明拥有过去3年食品和饮料总体销售情况的数据：
梅沙饭店的食品饮料销售状况<千元）
月
第一年
第二年
第三年
1
242
263
282
2
235
238
255
3
232
247
265
4
178
193
205
5
184
193
210
6
140
149
160
7
145
157
166
8
152
161
174
9
110
122
126
10
130
130
148
11
152
167
173
12
206
230
235
为梅沙饭店对销售数据进行分析。
为王明准备一篇报告以总结你的发现、预测以及建议。
需包括如下内容：
1．一幅时间序列图。
2．对于数据季节性的分析。
指出每个月的季节指数，并说说高销售量月份以及低销售量月份的情况，从直觉而言，使用季节指数有意义吗?
试讨论。
3．预测第4年1~12月的各月销售量。
4．假设第4年1月的销售额为295000元。
你的预测误差为多少?
如果这一误差很大，王明或许会因为你的预测值与实际销售值之间的差距而困惑。
你可以做出什么来消除他的困惑及他对预测过程的怀疑。
二、统计学课程设计报告要求
统计学课程设计报告书写内容包括：
各模块习题分析<不用抄题，写明题目名称即可），社会调查报告<后附数据模拟结果），数学建模与决策优化<任选一题），学习小结四部分。
<注：
学习小结与运筹学课程设计一起合写）统计学课程设计成绩由上机成绩和课程设计报告成绩组成。
上机成绩占40%，课程设计报告成绩占60%。
如果统计学课程设计报告中各模块所选习题及分析过程或数学建模与决策优化案例的分析过程或社会调查报告有雷同，则雷同者的统计学课程设计成绩以零分计。
注：
请结合统计学课程设计教案指导书以及教材辅助学习。
升级会员 