模塊三 物流資源配置優(yōu)化-2課件講解

港口物流優(yōu)化模塊三目錄

CONTENTS模塊二模塊四模塊五物流決策優(yōu)化認(rèn)知物流管理決策分析物流資源配置優(yōu)化物流任務(wù)指派優(yōu)化模塊六模塊七模塊一物資調(diào)運(yùn)方案優(yōu)化運(yùn)輸與配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化物流項(xiàng)目計(jì)劃優(yōu)化模塊三物流資源配置優(yōu)化任務(wù)1任務(wù)3認(rèn)識線性規(guī)劃問題線性規(guī)劃問題建模及求解線性規(guī)劃在物流資源配置中的應(yīng)用任務(wù)2模塊知識點(diǎn)了解線性規(guī)劃模型求解的基本方法-單純形法；掌握線性規(guī)劃模型解的幾種可能情況；掌握線性規(guī)劃建模步驟；熟悉EXCEL規(guī)劃求解加載項(xiàng)。模塊能力點(diǎn)能夠理解線性規(guī)劃問題，并合理地設(shè)置決策變量；能夠根據(jù)問題，確定目標(biāo)函數(shù)；能夠根據(jù)問題，列出各約束條件；能夠正確地將模型數(shù)據(jù)輸入EXCEL中；能夠?qū)W會加載規(guī)劃求解加載項(xiàng)；能夠利用EXCEL求解線性規(guī)劃模型；能夠?qū)η蟪龅淖顑?yōu)解加以解釋，并形成優(yōu)化方案。模塊三物流資源配置優(yōu)化任務(wù)1

認(rèn)識線性規(guī)劃問題任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解任務(wù)3線性規(guī)劃在物流資源配置中的應(yīng)用1、線性規(guī)劃的可行域可行域：滿足所有約束條件的解的集合，即所有約束條件共同圍城的區(qū)域。任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解

maxZ=3x1+5x2

2x1≤162x2≤10

3x1+4x2≤32x1≥0,x2≥02x1=162x2=103x1+4x2=32x1x248103580ABCD2、

線性規(guī)劃的最優(yōu)解目標(biāo)函數(shù)Z=3x1+5x2代表以Z

為參數(shù)的一族平行線。任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解

maxZ=3x1+5x2

2x1≤162x2≤10

3x1+4x2≤32x1≥0,x2≥02x1=162x2=10x1x248103583x1+4x2

=320ABCDZ=25Z=37Z=153、線性規(guī)劃解的可能性（1）唯一最優(yōu)解：只有一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)；（2）多重最優(yōu)解：無窮多個(gè)最優(yōu)解任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解2x1=162x2=103x1+4x2

=32x1x248102580ABCDZ=24Z=32Z=12如果將目標(biāo)函數(shù)變?yōu)閙axZ=3x1

+4x23、線性規(guī)劃解的可能性（3）無界解（無最優(yōu)解）：可行域無界，目標(biāo)值無限增大(缺乏必要約束)任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解原因在于：建模時(shí)遺漏了主要條件

（生產(chǎn)資源、市場需要、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)…）3、線性規(guī)劃解的可能性（4）沒有可行解（無解）：線性規(guī)劃問題的可行域是空集

(約束條件相互矛盾)任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解技術(shù)沖突利害沖突強(qiáng)沖突弱沖突原因：舍去其一，保留另一個(gè)：限制其一，另一個(gè)最優(yōu)：經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償例1生產(chǎn)計(jì)劃問題。某工廠要生產(chǎn)兩種新產(chǎn)品：門和窗。經(jīng)測算，每生產(chǎn)一扇門需要在車間1加工1小時(shí)、在車間3加工3小時(shí)；每生產(chǎn)一扇窗需要在車間2和車間3各加工2小時(shí)。而車間1、車間2、車間3每周可用于生產(chǎn)這兩種新產(chǎn)品的時(shí)間分別是4小時(shí)、12小時(shí)、18小時(shí)。已知每扇門的利潤為300元，每扇窗的利潤為500元。而且根據(jù)經(jīng)市場調(diào)查得到的這兩種新產(chǎn)品的市場需求狀況可以確定，按當(dāng)前的定價(jià)可確保所有新產(chǎn)品均能銷售出去。問該工廠應(yīng)如何安排這兩種新產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃，才能使總利潤最大？每個(gè)產(chǎn)品所需時(shí)間每周可用工時(shí)（小時(shí)）門x1窗x2車間1104車間20212車間33218單位利潤（元）300500任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解設(shè)：x1為門的每周產(chǎn)量（扇）；x2為窗的每周產(chǎn)量（扇）。每個(gè)產(chǎn)品所需時(shí)間每周可用工時(shí)（小時(shí)）門x1窗x2車間1104車間20212車間33218單位利潤（元）300500任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解每周總利潤z可表示為：

z=300x1＋500x2

max

z=300x1＋500x2

每周總利潤z可表示為：車間1每周可用工時(shí)限制：x1

4車間2每周可用工時(shí)限制：2x212車間3每周可用工時(shí)限制：3x1

+2x218非負(fù)約束：x10,x20任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解例1的數(shù)學(xué)模型為:我們該如何求解？任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解4、規(guī)劃求解加載項(xiàng)第一步：單擊“文件”選項(xiàng)卡，在彈出的列表中單擊“選項(xiàng)”命令，這時(shí)將出現(xiàn)“Excel選項(xiàng)”對話框。第二步：在“Excel選項(xiàng)”對話框中，單擊“加載項(xiàng)”，在右側(cè)“管理”下拉列表中選擇“Exce1加載項(xiàng)”，然后單擊“轉(zhuǎn)到”按鈕，打開“加載宏”對話框。第三步：在“加載宏”對話框中，勾選“規(guī)劃求解加載項(xiàng)”，單擊“確定”按鈕。這樣，Excel工作窗口的“數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡的“分析”組中將出現(xiàn)“規(guī)劃求解”命令。任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解5、Excel求解線性規(guī)劃問題步驟第一步：將已知數(shù)據(jù)合理而藝術(shù)地輸入Excel中；第二步：確定決策變量單元格；第三步：輸入約束條件表達(dá)式：用決策變量單元格與已知數(shù)據(jù)單元格共同表示出約束條件；第四步：輸入目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式：用決策變量單元格與已知數(shù)據(jù)單元格共同表示出目標(biāo)函數(shù)；第五步：求解：輸入目標(biāo)函數(shù)、可變單元格、約束條件、非負(fù)約束，然后用單純形法求解。第六步：結(jié)果解釋：確定最優(yōu)方案。例2營養(yǎng)配餐問題。某飼料公司希望用玉米、紅薯兩種原料配制一種混合飼料，兩種原料包含的營養(yǎng)成分和采購成本都不相同，公司管理層希望能夠確定混合飼料中兩種原料的數(shù)量，使得飼料能夠以最低的成本達(dá)到一定的營養(yǎng)要求。研究者根據(jù)這一目標(biāo)收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解營養(yǎng)成分每公斤玉米每公斤紅薯營養(yǎng)要求碳水化合物8420蛋白質(zhì)3618維他命1516采購成本（元）1.81.6

解：（1）決策變量本問題要決策（確定）的是混合飼料中兩種原料的數(shù)量（原料采購量）?？稍O(shè)：x1為玉米采購量；x2

為紅薯采購量。（2）目標(biāo)函數(shù)本問題的目標(biāo)是混合飼料的總成本最低，即：任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解營養(yǎng)成分每公斤玉米每公斤紅薯營養(yǎng)要求碳水化合物8420蛋白質(zhì)3618維他命1516采購成本（元）1.81.6

（3）約束條件本問題共有4個(gè)約束條件：①滿足營養(yǎng)要求碳水化合物的營養(yǎng)要求蛋白質(zhì)的營養(yǎng)要求維他命的營養(yǎng)要求②非負(fù)約束任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解營養(yǎng)成分每公斤玉米每公斤紅薯營養(yǎng)要求碳水化合物8420蛋白質(zhì)3618維他命1516采購成本（元）1.81.6

例2的線性規(guī)劃模型為：任務(wù)2線性規(guī)劃問題建模及求解通過本任務(wù)學(xué)習(xí)，你應(yīng)該：掌握線性規(guī)劃模型解的幾種可能情況；掌握線性規(guī)劃建模步驟；能夠利用EXCEL求解線性規(guī)劃模型；能夠?qū)η蟪龅淖顑?yōu)解加以解釋，并形成優(yōu)化方案。小結(jié)練一練1、某生產(chǎn)車間生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品，每件產(chǎn)