lingo在各行業(yè)中的應用

1、LINDOLINDO、LINGOLINGO系統(tǒng)軟件的應用系統(tǒng)軟件的應用 LINDO、LINGO系列軟件已被廣泛地應用在教學、科研和工商業(yè)等領域中。在實際的生產中，系列軟件已被廣泛地應用在教學、科研和工商業(yè)等領域中。在實際的生產中，LINDO、LINGO系列軟件已經被全世界很多公司用來做最大化利潤和最小化成本的分析，廣泛地應用在生產線性規(guī)劃、運輸、財務金系列軟件已經被全世界很多公司用來做最大化利潤和最小化成本的分析，廣泛地應用在生產線性規(guī)劃、運輸、財務金融、投資分析、資本運算、混合排程、庫存管理、資源配置等。位列全球融、投資分析、資本運算、混合排程、庫存管理、資源配置等。位列全球財富財富雜志雜志

2、500強的企業(yè)中，一半以上使用強的企業(yè)中，一半以上使用Lindo公司的優(yōu)化產品。其中位列全球公司的優(yōu)化產品。其中位列全球財富財富雜志雜志25強的企業(yè)中有強的企業(yè)中有23家使用該產品。我們共同了解一下家使用該產品。我們共同了解一下LINDO、LINGO系列軟件系列軟件在不同行業(yè)中解決問題的應用案例。在不同行業(yè)中解決問題的應用案例。 案例一案例一Monsanto公司公司 的供應鏈優(yōu)化問題的供應鏈優(yōu)化問題所屬行業(yè)：制造業(yè)（建筑機械制造）案例時間：2002年解決方案： Monsanto公司是全球領先的建筑機械制造公司，每天有來自全球超過100個大型機械的生產需求，而每個大型機械都有超過10000個零件

3、組成，因此，建立優(yōu)化的排產系統(tǒng)，對于提高生產效率，顯得尤為重要。采購，生產，分銷的集成供應鏈的優(yōu)化研究。該方案是由麻省理工（MIT）的供應鏈研究小組和Monsanto公司共同合作完成的。主要是以應用 Lindo API 集成到 MRP 系統(tǒng)當中，進行優(yōu)化排產。Lingo 實例：mpr.lg4 案例二案例二Harrier公司的飛機維護問題公司的飛機維護問題所屬行業(yè)：制造業(yè)（飛機制造與維護）案例時間：19992004年解決方案： Harrier飛機制造公司，是世界上唯一生產垂直起飛降落軍用和民用飛機的英國公司 。英國皇家海軍擁有超過2000架該公司生產的飛機，分布在世界各地的軍事基地。 飛機的維護

4、問題成為了該公司的關鍵問題。而由于飛機分布范圍非常廣，而且隸屬于不同的部門，各部門的飛行任務相對獨立，因此，編制有效的飛機維護計劃，并且能夠隨著狀況的變化，頻繁的修改及動態(tài)優(yōu)化，對于該公司降低成本以及保持高水平的客戶服務，具有非常重要的意義飛機維護計劃需要考慮 資金約束，備件的存儲狀況，可容許的等待時間等300多個約束條件，研究小組用 “Whats Best” (Lingo 的Excel 版本) 建立了一個整數(shù)規(guī)劃模型， 案例三案例三T-mobile的網絡規(guī)劃問題的網絡規(guī)劃問題所屬行業(yè)：電信業(yè)（電信網絡規(guī)劃）案例時間：19992003年解決方案： 主要有兩個方面的應用：a) 區(qū)域網絡的覆蓋，可

5、以具體到每個交換機覆蓋的范圍 b) 網絡中的冗錯設備的數(shù)量優(yōu)化及分布優(yōu)化 T-mobile 利用Lingo 的網絡規(guī)劃模塊，編寫程序，設計了一個 無線網絡與固定網絡接合的設備優(yōu)化問題，目標是在一個可接受的冗余水平，最小化投資，并且能夠滿足網絡使用的需求 T-mobile 公司還利用Lingo進行多節(jié)點的Hub設備優(yōu)化 ，對于每個配對的節(jié)點，都至少存在兩條路徑包含最多兩個的連接。這個問題的一個有趣的結果就是隨著節(jié)點數(shù)量的增多，往往會出現(xiàn)雙Hub的網絡，在這個網絡中每個節(jié)點都直接的連接到相關的兩個Hub上。 T-mobile 公司還利用Lingo 設計配對網絡的優(yōu)化問題 在配對的節(jié)點以及從每個節(jié)點

6、到給定的單Hub之間，需要安裝多少條T1 和 T3 線路。對于存在大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€節(jié)點之間，通常需要直接的連接，而對于沒有大量直接數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐鋵?jié)點之間，通常只需要通過Hub 進行連接。 見 telehub3.lng另外一個應用實例是 利用Lingo 進行網絡容量及流量路徑的優(yōu)化設計。對于給定的配對節(jié)點之間網絡結構，及流量需求來說，流量路徑設計就是為每次配對節(jié)點之間的呼叫，選擇合適的路徑，從而使得技能滿足呼叫的需求，又不至于發(fā)生阻塞 案例四案例四Carta Blanca啤酒啤酒生產基地的選擇問題生產基地的選擇問題所屬行業(yè)：食品業(yè)案例時間：2001年解決方案：Carta Blanca 是墨西哥

7、最大的一家啤酒生產企業(yè)，產品出口到整個拉丁美洲，隨著業(yè)務的擴大需要進行在南美選擇建立三個新的麥芽生產基地。他們利用Lingo 建立了一個優(yōu)化模型，目標是長期運行成本最低，包括麥芽廠的開辦成本，以及麥芽從產地到工廠的運輸成本。在建立這個模型前，公司決策層傾向于把啤酒生產廠及麥芽基地建立在靠近海港的地區(qū)，投資建立專用的碼頭以及專用的裝卸設備，以降低麥芽產品的裝卸成本。但是通過Lingo 模型的分析，綜合考慮運輸成本，人力成本以及初始投資規(guī)模，發(fā)現(xiàn)這種做法實際上并不是最好的選擇，公司最終選擇將生產基地建立在一個相對內地，但是勞動力成本較低的地區(qū)案例五案例五CNC公司的有線電視的定價以及節(jié)目時間排表策

8、略問題公司的有線電視的定價以及節(jié)目時間排表策略問題所屬行業(yè)：傳媒業(yè)案例時間：2004年解決方案：隨著不同網絡電視運營商的競爭不斷激烈，有線電視的收費價格逐漸降低。各運營商的利潤水平已經越來越低，制定有效的定價以及節(jié)目時間排表策略已經成為了競爭的關鍵。CNC公司基于Lingo 使用混合整數(shù)規(guī)劃，目標是最大化內容收入，約束條件是不同人群對價格的敏感程度，不同人群對節(jié)目內容的偏好以及傾向的收視時間等 通過該模型，CNC公司至少增加了4%的內容收入(1200萬美元) 案例六案例六Dorney 主題公園的過山車的調度問題主題公園的過山車的調度問題所屬行業(yè)：傳媒業(yè)案例時間：2003年解決方案：在Dorne

9、y 主題公園當中，許多游藝節(jié)目是非常吸引人的，通常會排起長隊。調查顯示，如果為了玩3分鐘的過山車，排隊超過45分鐘的話，客戶的抱怨就會增多，對于主題公園的滿意度就會降低。公園的經營者必須作出一些決策，增加過山車加掛的車廂數(shù)量， 但是這樣會造成運行的混亂及增加運行成本Dorney 公園運用Lingo 中的混合整數(shù)規(guī)劃模型，通過每天開門頭兩個小時的入園游客數(shù)量，決定每天過山車加掛的車廂的數(shù)量以及過山車的運行速度等，重新調整車輛的運行周期表 案例七案例七BridgeStone 大型工程車輪胎生產排產問題大型工程車輪胎生產排產問題所屬行業(yè)：制造業(yè)案例時間：2000年解決方案： Bridgestone

10、的工程車輪胎，是非常特殊的輪胎，它的高度比一輛雪佛蘭轎車還高，載重量是一般轎車輪胎的14倍，并且通常具有多變的客戶化需求，因此通過科學的生產計劃，以有效利用模具，最大化產能是工廠每天面臨的重要問題客戶訂單的緊迫程度，模具以及烤爐的尺寸，模具的數(shù)量限制以及不同的切割時間使得這類問題成為一個非常復雜和有挑戰(zhàn)性的線性規(guī)劃問題。 然而，使用Lingo 中自帶的 column generation 模塊，成為了該公司每天制定生產計劃的有效保證，至少增加了8的產能利用率 案例八案例八寶潔公司供應鏈的重構問題寶潔公司供應鏈的重構問題所屬行業(yè)：制造業(yè)案例時間：2003年解決方案：寶潔公司作為世界上最大的日用清

11、潔用品生產商，擁有超過300個品牌，在70個國家建立合資廠，有效的工作流程變得非常重要，如果想要保持世界領先的地位，就必須要防止不必要的供應鏈環(huán)節(jié)重復。 寶潔花費了大量的努力，來重新審視和設計它在北美的采購和配送系統(tǒng) ，使用了超過500名員工耗費數(shù)月來完成這份工作。 而基于Lingo 開發(fā)的信息系統(tǒng)，應用線性規(guī)劃，網絡優(yōu)化以及地理信息系統(tǒng) ，可以在數(shù)小時內完成一遍優(yōu)化，運行三年多以來已經通過優(yōu)化生產和配送系統(tǒng)，為寶潔節(jié)省了超過2.5億美元的費用 案例九案例九酶微生物演化的優(yōu)化問題酶微生物演化的優(yōu)化問題所屬行業(yè)：生物化工案例時間：2004年解決方案：應用Lingo 建立一種特定的模型，通過對數(shù)運

12、算轉化為線性規(guī)劃，決定對不同類型的酶的變化結果進行優(yōu)化和監(jiān)控對于酶隨機變化，通過Mathmatica 為Lingo 生成輸入文件，通過Lingo的計算獲得酶活動的優(yōu)化結果。這取代了以往的非常昂貴的監(jiān)控模擬方式 案例十案例十Forestal Celco的決策優(yōu)化問題的決策優(yōu)化問題所屬行業(yè)：林業(yè)案例時間：2004年解決方案：Forestal Celco 是智利一家國有的林業(yè)公司，他們以前的采伐林木和林木運輸計劃系統(tǒng)通常需要大量人力手工錄入，同時報告的能力非常有限，而且不能進行變化的敏感度分析 使用Whats best (Lingo 的Excel 版本)， Microsoft Excel 以及VBA

13、 建立了一套有效的分析系統(tǒng) ，它最大的特點是靈活，易于使用，同時運算速度快。以往手工的錄入，轉變?yōu)轭A先定義的工作表，這種方法非常簡單而有效。同時 Lingo 支持對于少量的數(shù)據(jù)設立不同類型的情景假設，以分析在此假設下的運行結果。 VBA通過結構化編程，可以把模型生成在一個單獨的工作表當中整個系統(tǒng)的建立具有最大的靈活性，允許用戶自定義問題的實際規(guī)模和維度，對于優(yōu)化問題需要考慮的約束，需要使用到的數(shù)據(jù)，每個情景假設中的目標結果。 WhatsBest! 用于求解模型，系統(tǒng)能夠自動的將計算結果拷貝到一個單獨的工作表當中，并且以此來生成報告，圖表以及各種情景下的運算結果。用戶同時還可以自定義報告。 這套

14、系統(tǒng)給Forestal Celco 公司帶來最大的收益就是，在進行關鍵決策的時候，幫助它模擬建立，并且分析不同的情景以及該假設下的計算結果。他可以通過改變一些關鍵要素，比如需求行為分析，經濟環(huán)境，公司策略，以及生產約束等快速的得出新的分析結果。 使得決策的工作方式從90的時間建立模型，10的時間分析，轉變成為25的時間建立模型而75的時間進行分析 案例十一案例十一Stone &Webster 天然氣公司的配送優(yōu)化問題天然氣公司的配送優(yōu)化問題所屬行業(yè)：能源行業(yè)案例時間：19952005年解決方案： 天然氣配送優(yōu)化模型。現(xiàn)在天然氣的分銷商需要通過他們自己的管道將天然氣運離產地，而不是像以往

15、的只是在城市的管道末端進行購買，這樣他們在進行銷售的時候就會有更多的自主權，包括對銷售目的地以及銷售對象的選擇。這個模型幫助天然氣銷售公司在復雜的環(huán)境下，根據(jù)每天的實際情況，優(yōu)化天然氣運輸管道的能力均衡。 模型首先預測了每個供應中心每天的天然氣需求，然后分析了供應商的供應能力。接下來通過Lingo 模型的優(yōu)化計算，得出能夠滿足不同分銷商需求的最佳的管道混合點 （入量和不同供應中心的出氣量），同時保證以最小的供應和運輸成本滿足供應中心的需求，并且最小化不均衡風險和缺貨懲罰風險 雖然目前這個模型在美國市場上已經得到了廣泛應用，但是這個模型最初還是在阿根廷的天然氣分銷商開發(fā)完成 。實踐結果證明， S

16、tone &Webster公司開發(fā)的這套系統(tǒng)適用于大多數(shù)天然氣經營已經市場化的國家及公司。目前已經在美國，加拿大，巴西，阿曼以及歐洲應用了超過了10年，同時隨著Lingo 軟件的不斷升級，它的功能也不斷強大和完善 案例十二案例十二Anixter公司電纜的優(yōu)化切割問題公司電纜的優(yōu)化切割問題所屬行業(yè)：能源行業(yè)案例時間：2000年解決方案： Anixter公司是全球最大的電纜分銷商，以往對于電纜的切割浪費非常嚴重，比如切割200萬英尺電纜，每英尺價值10美元，如果產生5的切割浪費的化，就是造成100萬美元的浪費，因此，Anixter 公司利用Lingo 軟件建立了一個優(yōu)化切割系統(tǒng)，以期最大程

17、度上降低浪費 Dow 化工公司從Anixter公司購買了200萬英尺的電纜，應用于其新建立的化工廠，這個項目需要超過3500根不同長度的電纜，這些電纜的長度從200到2000英尺，價格每英尺從4美元40美元。這些電纜需要從超過100根主電纜線圈上進行切割。 這個基于Lingo 建立的優(yōu)化切割模型如何能夠把不同需求進行綁定，從而最大程度的利用原料，浪費最少的電纜。 理想情況下，應該基本沒有下腳料的剩余。 針對與該項目的問題，Anixter 公司 提供了所有可利用所有主線纜圈的長度，及其特征，同時提供了所有需要的分段電纜的長度和特征。通過Lingo 的計算，最終得出最佳的電纜切割方案 。在以往電纜

18、切割中8以內的浪費都是可以接受的，而通過Lingo 優(yōu)化計算后，這個浪費率下降為了3, 另外很重要的一點是，它提供的切割方案非常清晰，易于操作。 這種切割優(yōu)化技術可以被廣泛的應用與電纜切割，棒料切割，原紙切割以及塑料切割等諸多領域 案例十三案例十三美國衛(wèi)生部的項目資金優(yōu)化分配問題美國衛(wèi)生部的項目資金優(yōu)化分配問題所屬行業(yè)：政府機構案例時間：2000年解決方案： 美國衛(wèi)生部在過去七年中花費了1億多美元來制定政策，并勸導那些吸煙人群放棄吸煙，以及引導年輕人不要吸煙。但是目前存在的問題是“反吸煙”相當多的 申請資助項目很多，所針對的人群具有很大的差異性，如何能找出一個 公平的分配方案，以最大程度的滿足政府設立項目的初衷，這些限制因素包括項目組織的經驗，工作人員的能力和設備等，同時還要兼顧區(qū)域和人口的覆蓋率 美國衛(wèi)生部建立了一個0/1的整數(shù)線性規(guī)劃，約束超過200000個，變量也超過100000個，使用Lingo 運算該模型，在2個小時內便得到需要的分配結果 案例十四案例十四Bellcore 公司供應商選擇系統(tǒng)公司供應商選擇系統(tǒng)所屬行業(yè)：電信業(yè)案例時間：19932001年解決方案： Bellcore 公司是Bell 電話公司