如何利用Excel 软件的规划求解功能求解线性规划问题Word格式文档下载.docx

1、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。求解线性规划问题的基本方法是单纯形法。对于只有两个决策变量的简单的线性规划问题，也可采用图解法求解，这种方法仅适用于只有两个决策变量的线性规划问题。当决策变量比较多时，通常需由计算机完成求解。LINDO 和LINGO 都是求解线性规划问题的优秀专业工具软件。作为Microsoft Office 软件组件之一的Excel，其“规划求解”功能强大，可以轻松实现对多个决策变量的线性规划问题的求解，回避了使用线性规划专业求解软件求解时对操作者的专业要求，同时也克服了笔算的缺点，其操作简单、方便、快捷，可大大提高计算的效率和准确性。软件操作环境:Windows 10

2、家庭版, Excel 2016线性规划问题如下：某建筑公司用沙、石料、水泥、钢材4 种材料进行甲、乙两个工程项目的施工，按照施工要求，甲项目施工时所用沙、石料、水泥、钢材4 种材料的比例为8:6:3:2，可获利润为100 元/m2。乙项目施工时所用沙、石料、水泥、钢材4 种材料的比例为2:5:4，可获利润为120 元/m2。现有库存沙、石料、水泥、钢材4 种材料的量分别为3000 吨、2500 吨、2000 吨、1500 吨。求：（1）按现有的原料库存，甲、乙两个项目各施工多少平方米时能获得的利润最大？此时的最大利润为多少？（2）要获得利润50000 元时，甲、乙两个项目应各施工多少平方米?分

3、析过程:问题（1）的求解，可以使用线性规划中的单纯型方法来求解，但其计算是比较复杂的。使用Excel 规划求解功能来求解，问题就简单得多了。首先，构建问题的数学模型。设甲、乙工程项目施工平方米数各为x1、x2，最大利润为Smax，则可得到如下的线性规划数学模型。 Smax =100x1 +120x2按Excel 规划求解功能的要求，把决策变量、约束条件和目标函数分别输入Excel 工作表的适当位置。然后打开Excel“规划求解参数”对话框，设置目标单元格、可变单元格、约束条件，最后单击“求解”按钮求解。操作过程如下:1打开工作表，在C2、D2 单元格分别输入“甲项目”、“乙项目”。2在B3 单

4、元格输入“单位利润”，在C3、D3 单元格分别输入100、120。3在C5：E5、G5 单元格分别输入“甲项目比例”、“乙项目比例”、“实际使用”、“库存材料”在B6：B9 单元格分别输入“沙”、“石料”、“水泥”、“钢筋”；在C6：C9 单元格分别输入8、6、3、2，在D6：D9 单元格分别输入2、3、5、4。4在E6 单元格输入“=C6*C$12+D6*D$12”，选定E6，利用填充句柄向下填充至E9 单元格。5在F6：F9 四个单元格均输入“=”，在“约束值”栏中输入0 ，单击“添加”按钮完成第一个约束条件的设置, 如下图所示：并进入第二个约束条件的设置；在“单元格引用位置”输入表示各种

5、材料实际使用量的单元格地址“$E$6:$E$9”，将其右的关系运算符选为“=”，在“约束值”栏中输入表示各种材料库存量的单元格地址“$G$6:$G$9”，单击“确定”按钮完成约束条件的设置,如下图所示:选择求解方法:单纯线性规划,单击”求解”按钮,在弹出的选项中选中保留规划求解的解,可以看到在文件中生成了规划求解的解,如下图所示:2如果是Excel 2010以下版本,则需要单击“选项”按钮，在弹出的“规划求解选项”对话框中，选定“采用线性模型”复选项，其他参数不变，单击“确定”按钮返回“规划求解参数”对话框。3单击“规划求解参数”对话框右上角的“求解”按钮，系统开始进行规划求解。4在弹出的“规

6、划求解结果”对话框中，选中“保存规划求解结果”单选项，单击“确定”按钮，在该模型有可行解的情况下，即可求得该线性规划的解。以上线性规划求解文件，在模型有可行解的情况下，即可求得该线性规划的解；若模型无解，则在弹出的“规划求解结果”对话框中显示的是“规划求解找不到有用的解”。若要利用规划求解功能求解问题（2），即求解“要获得利润50000 元时，甲、乙两个项目应各施工多少平方米”的问题，则只需在“设置目标单元格”及其值时，在“等于”一栏中选择“值为”单选项，并在其右的文本栏中输入50000，而其他步骤不变，选择求解方法:单纯线性规划,单击”求解”按钮,在弹出的选项中选中保留规划求解的解,可以看到在文件中生成了规划求解的解,要注意的是，求解结果只显示一个解，而满足条件的解往往不止一个。如下图所示:单击”求解”按钮, 选中保留规划求解的解,可以看到在文件中生成了规划求解的解,如下图所示: Excel 2007的结果如下图所示: