《管理运筹学》课程设计报告学院:管理学院专业:工商管理班级:1201学号:201207040118 学生姓名:张汝佳导师姓名:黄毅完成日期:2014年12月15日至2014年12月19日目录题目一:线性规划问题建模与求解 (1)题目二:运输问题建模与求解 (7)题目三:网络优化问题建模与求解 (11)题目四:储存问题建模与求解 (14)题目五:住房还贷问题EXCEL运用(决策分析) (17)参考文献 (18)致谢 (19)题目一:线性规划问题建模与求解一、设计资料与要求1、某工厂要生产两种新产品:门和窗, 经测算,每生产一扇门需要在车间1加工4小时、在车间3加工3小时;每生产一扇窗需要在车间2和车间3各加工2小时。
而车间1每周可用于生产这两种新产品的时间为8小时、车间2为12小时、车间3为15小时。
已知每扇门的利润为300元,每扇窗的利润为450元根据经市场调查得到的该两种新产品的市场需求状况可以确定,按当前的定价可确保所有新产品均能销售出去。
问该工厂如何安排这两种新产品的生产计划,可使总利润最大? 要求:(1)建立线性规划模型(2)运用EXCEL 软件求出结果,并进行灵敏度分析。
(3)运用LINGO 软件求出结果,并进行灵敏度分析。
(4)运用管理运筹学软件2.0版求出结果,并进行灵敏度分析。
二、建立数学模型具体步骤:1.1可用表1-1表示。
(1)决策变量本问题的决策变量是每周门和窗的产量。
可设:1x 为每周门的产量(扇); 2x 为每周窗的产量(扇)。
(2)目标函数本问题的目标是总利润最大。
由于门和窗的单位利润分别为300元和450元每周产量分别为1x 和2x ,所以每周总利润z 为:21450300m ax x x Z +=,则线性模型为:三、数学模型的计算机求解分析表1.2用excel 软件求出的结果图1.1excel 软件灵敏度分析⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤≤+=0,1523122)(84..450300max 21212121x x x x x x t s x x Z (车间三)(车间二)车间一图1.2线性规划问题模型图1.3线性规划问题的计算结果灵敏度分析图1.4运用管理运筹学软件2.0版求出结果图1.5运用管理运筹学软件并进行灵敏度分析从上述求解过程来看,三种软件的求解结果相同,所以我们可以从中分析得出x的系数取值范围[0,675]之间,假如系数的取值超过了该取值范围则最优解1将有所改变。
第二个约束条件(车间2的工时约束)的影子价格是125,说明在允许的范围[9,15](即[12-3,12+3])内,再增加(或减少)一个单位的可用工时,总利润将增加(或减少)125。
题目二:运输问题建模与求解一、设计资料与要求某公司从两个产地A1、A2将物品运往三个销地B1、B2、B3,各产地的产量、各销地的销量和各产地运往各销地每件物品的运费如下表所示,问:应如何调运可使总运输费用最小?要求:(1)建立运输问题的数学模型(2)运用EXCEL 软件求出结果。
(3)运用LINGO 软件求出结果二、建立数学模型(1)决策变量: 设ij x 为从产地i A 运往销地j B 的运输量(i =1,2,3;j=1,2,3,4)(2)目标函数:本问题的目标是使得总运输费最小。
则建立线性模型如下:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=++=+++++++=200150150300200..556646min 231322122111232221131211232221131211x x x x x x x x x x x x t s x x x x x x z三、数学模型的计算机求解分析表2.2运用EXCEL软件求出结果图2.1规划求解参数图2.2运用lindo软件求解运输问题图2.2lindo软件运输模型求解结果从计算结果我们可以得出:产地A1运往B1,B2,B3的运量为50,150,0个单位,余量为0。
产地A2运往B1,B2,B3的运量为100,0,200个单位,余量为0个单位,总运费为2500个单位。
题目三:网络优化问题建模与求解一、设计资料与要求某公司要从起始点vs(发点)运送货物到目的地vt(收点),其网络图如下图所示。
图中每条弧(节点i->节点j)旁边的权cij表示这段运输线路的最大通过能力(容量)。
要求制定一个运输方案,使得从vs到vt的运货量达到最大。
图3.1要求:(1)建立网络优化问题的数学模型(2)运用EXCEL软件求出结果。
二、建立数学模型最大流问题的线性规划数学模型:(1)决策变量:设f为通过弧(节点i->节点j)的流量。
ij(2)目标函数:本问题的目标是从vs流出的总流量最大。
(3)约束条件(转运点的净流量为0、弧的容量限制、非负)则求得其数学模型为:三、数学模型的计算机求解分析图3.2网络优化问题的线性规划求解⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≤≤=+-=+-=+=-+=-++=→→→→→→→→→→→→→→→→ij ij v v v v vt v v v v v vt v v vs v v v vs v v v v v vs v v v vs v vs v vs c f f f f f f f f f f f ff f f f f F 00)(0)(00)(0max 535254241435325242141321表3.1运用EXCEL软件求出结果题目四:储存问题建模与求解一、设计资料与要求某公司需采购某零件,全年需求量为15000件,每次订货成本为500元,单件零件的年储存成本为30元,当订货量为900件时。
要求:(1)计算年订货成本、年储存成本、年订储成本。
(2)依据基本的经济订货量模型,计算经济订货量及经济订货量时的年订储成本。
二、建立数学模型单位时间内的总费用:求极值得使总费用最小的订购批量为:三、数学模型的计算机求解分析(1)计算年订货成本、年储存成本、年订储成本:(2)依据基本的经济订货量模型,计算经济订货量及经济订货量时的年订储成本:(3) 在本工作表中生成一个运算表,计算当该零件的年订货成本、年储存成本、年订储成本随订货量从200~1400(按行分布)变化的值。
如图4.2所示:13*2C DC Q =)(2131DC C QDQC TC ++=75635500*20000*2*==Q 19780450*7562000035*756*21)(2131=+=++=DC C Q D QC TC图4.1图4.2(4)基于上述运算表绘制反映该零件的年订货成本、年储存成本、年订储成本随订货量(从200~1400)变化的图形(无数据点平滑线散点图)。
(5)根据计算得出当前订货量和经济订货量的参考数值表,做出参考数值线(6)在图形中使用微调框与文本框控制当该零件年需求量从10000按增量1000变化到20000时,经济订货量及经济订货量下的年订储成本的值,并在图形上反映出来。
图4.3(7)运用EXCEL做出动态模拟变化图表。
图4.4运用EXCEL做出动态模拟变化图表题目五:住房还贷问题EXCEL运用(决策分析)一、设计资料与要求由于购房是一笔大金额的消费,所以通过贷款来购置房屋已成为越来越多现代人的选择。
一般购房者在选购住房时要考虑诸多因素,例如房价、按揭年限等,在众多方案中选择适合自己的方案。
下面我们通过一个例子来具体说明。
假设某人想通过贷款购房改善自己的居住条件,可供选择的房价有20 万元、30 万元、40 万元、50 万元、60 万元、80 万元和100 万元;可供选择的按揭方案有5 年、10 年、15 年、20 年和30年。
由于收入的限制,其每月还款额(以下称为月供金额)最高不能超过3000 元,但也不要低于2000 元,已知银行贷款利率为6.6%。
要求:运用EXCEL双变量模拟运算表帮助其选择贷款方案。
二、建立数学模型图5.1三、数学模型的计算机求解分析(1)新建一 Excel工作簿,打开一张工作表,在 C3单元格输入房价 600000(此单元格将被设置为行变量),在 C4 单元格建立公式计算月利率:=6.6% /12 (结果为0.55% ),在 C5 单元格建立公式计算 5 年按揭的月份数:=5×12(结果为 60)(此单元格将被设置为列变量)。
(2)在 D6:J6 区域输入不同房价,在B7∶B11 区域输入不同按揭年数的月份数。
(3)在C6单元格建立公式:=PM T(B3,B4,B2),Excel提供了 PM T 函数,PM T 函数是基于固定利率及等额分期付款方式。
回车确认,即可在C6 单元格得到房价60 万元5 年按揭的月供金额。
(①②③后结果如图5.1所示)图5.2(4)选取区域 C7:J11,建立模拟运算表。
选择“数据”→“模拟运算表”命令,打开“模拟运算表”对话框。
(5)分别指定$C$3 为“引用行的单元格”(即行变量),$C$5 为“引用列的单元格”(即列变量),如下图 5.2所示,单击“确定”按钮,随后,在 C 7∶I11 区域便显示不同还款期限、不同房价的房屋月供金额,如表5.1不同还款期限、不同房价的房屋月供所示。
图5.3(6)工作表中有 4 套方案满足月供不超过 3000 元同时也不低于2000 元的条件,可供购房时选择,如中粗线框起的部分。
表5.1不同还款期限、不同房价的房屋月供参考资料[1]韩大卫.管理运筹学(第五版)[M].大连:大连理工大学出版社,2006.[2]韩伯棠.管理运筹学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2012.[3]谢金星.优化建模与lindo/lingo软件[M].北京:清华大学出版社,2010.[4] 韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京:高等教育出版社,2005.致谢本课题在选题及研究过程中得到黄老师的悉心指导。
黄老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。
黄老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神,感谢各位指导老师细心指导我的学习与研究,在此,我要向诸位老师深深地鞠上一躬。
谨向各位老师表示诚挚的敬意和谢忱!。