運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第 3 組西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室：交通與汽車工程學(xué)院計(jì)算機(jī)中心 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2009年12月 4 日學(xué) 生 姓 名謝歡學(xué) 號(hào)2108 實(shí) 驗(yàn) 成 績(jī)課 程 名 稱 運(yùn)籌學(xué)（汽車學(xué)院）課 程 代 碼實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱煉油廠生產(chǎn)計(jì)劃項(xiàng) 目 代 碼1指 導(dǎo) 教 師黎青松項(xiàng) 目 學(xué) 分 實(shí)驗(yàn)課考勤實(shí)驗(yàn)工作表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腶) 訓(xùn)練建模能力b) 應(yīng)用EXCEL建模及求解的方法應(yīng)用；c) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握運(yùn)籌學(xué)有關(guān)方法原理、求解過(guò)程，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力。2. 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 計(jì)算機(jī)、Excel3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1、煉油廠的生產(chǎn)計(jì)劃問(wèn)題某煉油廠的工藝流

2、程圖如圖 1-1所示。 煉油廠輸入兩種原油（原油 1和原油2）。原油先進(jìn)入蒸餾裝置，每桶原油經(jīng)蒸餾后的產(chǎn)品及份額見(jiàn)表1-1，其中輕、中、重石腦油的辛烷值分別為90、80和70。 石腦油部分直接用于發(fā)動(dòng)機(jī)油混合，部分輸入重整裝置，得辛烷值為115的重整汽油。1桶輕、中、重石腦油經(jīng)重整后得到的重整汽油分別為0.6、0.52、0.45桶。蒸餾得到的輕油和重油，一部分直接用于煤油和燃料油的混合，一部分經(jīng)裂解裝置得到裂解汽油和裂解油。裂解汽油的辛烷值為105。1桶輕油經(jīng)裂解后得0.68桶裂解油和0.28桶裂桶汽油；1桶重油裂解后得0.75桶裂解油和0.2桶裂解汽油。其中裂解汽油用于發(fā)動(dòng)機(jī)油混合，裂解油用

3、于煤油和燃料油的混合。 渣油可直接用于煤油和燃料油的混合，或用于生產(chǎn)潤(rùn)滑油。 1桶渣油經(jīng)處理后可得0.5桶潤(rùn)滑油。 混合成的高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油的辛烷值應(yīng)不低于 94，普通的發(fā)動(dòng)機(jī)油辛烷值不低于84?；旌衔锏男镣橹蛋椿旌锨案饔土闲镣橹岛退急壤€性加權(quán)計(jì)算。 規(guī)定煤油的氣壓不準(zhǔn)超過(guò) 1kg/cm 2 ，而輕油、重油、裂解油和渣油的氣壓分別為 1.0、0.6、1.5和0.05kg/cm 2 。而氣壓的計(jì)算按各混合成分的氣壓和比例線性加權(quán)計(jì)算。 燃料油中，輕油、重油、裂解油和渣油的比例應(yīng)為 10:3:4:1。 已知每天可供原油1為20000桶，原油2為30000桶。蒸餾裝置能力每天最大為45000桶，重整

4、裝置每天最多重整10000桶石腦油，裂化裝置能力每天最大為8000桶。潤(rùn)滑油每天產(chǎn)量就在5001000桶之間，高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油產(chǎn)量應(yīng)不低于普通發(fā)動(dòng)機(jī)油的40%。 又知最終產(chǎn)品的利潤(rùn)（元 /桶）分別為：高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油700，普通發(fā)動(dòng)機(jī)油600，煤油400，燃料油350，潤(rùn)滑油150，試為該煉油廠制定一個(gè)使總盈利為最大的計(jì)劃。 建模解：該題的目標(biāo)是求總盈利的最大，煉油廠的生產(chǎn)問(wèn)題是一個(gè)線性規(guī)劃問(wèn)題，求解總利潤(rùn)最大，可建立線性規(guī)劃模型求解。建模過(guò)程中設(shè)計(jì)的變量如下： 設(shè)潤(rùn)滑油每天的產(chǎn)量X0桶,每天生成高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油的輕石腦油X1桶,中石腦油X2桶,重石腦油X3桶,重整汽油X4桶，裂解汽油X5桶。每天生成普通

5、發(fā)動(dòng)機(jī)油的輕石腦油X6桶,。中石腦油X7桶,重石腦油X8桶,重整汽油X9桶,裂解汽油X10桶。每天產(chǎn)出的煤油由X11輕油，X12重油，X13裂解油，X14渣油。每天產(chǎn)出的燃料油由X15輕油，X16重油，X17裂解油，渣油X18桶。設(shè)原油1為y1桶。原油2為y2桶。重整裝配消耗的輕石腦油為y3桶，中石腦油為y4桶，重石腦油為y5桶。輕油裂解得到的裂解汽油為y6, 重油裂解得到的裂解汽油為y7,用于制造潤(rùn)滑油的渣油量為y8.目標(biāo)函數(shù)以及約束條件如下：maxz=700(x1+x2+x3+x4+x5)+600(x6+x7+x8+x9+x10)+400(x11+x12+x13+x14)+350(x15+

6、x16+x17+x18)+150x0約束條件：1：90x1+80x2+70x3+115x4+105x5>=94(x1+x2+x3+x4+x5)2：90x6+80x7+70Xx8+115x9+105x10>=84(x6+x7+x8+x9+x10)3：1.0x11+0.6x12+1.5x13+0.05x14<=1.0(x11+x12+x13+x14)4：x15=10x18 x16+3x18 x17=4x185：x1+x2+x3+x4+x5>=0.4(x6+x7+x8+x9+x10)6：0.6y3+0.52y4+0.45y5>=x4+x97：0.1y1 +0.15y2-

7、y3>=x1+x68：0.2y1+0.25y2-y4>=x2+x79:0.2y1+0.18y2-y5>=x3+x810：0.28y6+0.2y7>=x5+x1011：0.68y6+0.75y7>=x3+x1712：0.12y1+0.08y2-y6>=x11+x1513：0.2y1+0.19y2-y7>=x12+x1614：0.3y1+0.12y2-y8>=x14+x1815：x0=0.5y816：y1<=2000017：y2<=3000018 y1+y2<=4500019 y3+y4+y5<=1000020 y6+y7&l

8、t;=800022 500<=x0<=1000求解過(guò)程在Eexcel中表示出各個(gè)變量的含義，選定一行依次輸入變量，并在目標(biāo)函數(shù)中包含變量的上方單元格寫(xiě)出改變量在目標(biāo)函數(shù)中的系數(shù)，在每個(gè)變量下方留出單元格，用于填寫(xiě)求解后變量的終值。第一步：把所有數(shù)據(jù)輸入表中，如圖1-1所示：圖1-1第二步：在單位格第1行第AD列中輸入=SUMPRODUCT(C3:AC3,C1:AC1)回車，該單元格為0。 第三步：在單元格第4行第AC列，在目標(biāo)單元格中輸入=SUMPRODUCT(C3:AC3,C4:AC4)回車，該單元格為0。用鼠標(biāo)拖曳將公式復(fù)制到單元格區(qū)域32列，如圖1-2所示：圖1-2第四步：進(jìn)

9、行規(guī)劃求解。在設(shè)置目標(biāo)單元格中輸入$AD$1，選擇最大值，在可變單元格中輸入$C$3:$AC$3，在約束中輸入$AD$24:$AD$27=$AF$24:$AF$27和$AD$4:$AD$23>=$AF$4:$AF$23如圖1-3所示：圖1-3第五步、點(diǎn)擊選項(xiàng)按鈕彈出對(duì)話框，選中采用線性模型和假定非負(fù)，然后點(diǎn)確定按鈕，點(diǎn)規(guī)劃求解參數(shù)中的求解按鈕。出現(xiàn)以下對(duì)話框（圖1-4）圖1-4點(diǎn)擊報(bào)告中的運(yùn)算結(jié)果報(bào)告，敏感性報(bào)告，極限值報(bào)告，然后點(diǎn)確定按鈕就在excel中生成了相應(yīng)的報(bào)告。 運(yùn)算結(jié)果報(bào)告表如表1-1：表1-1運(yùn)算結(jié)果報(bào)告表敏感性報(bào)告表如表1-2所示：表1-2 敏感性報(bào)告表極限值報(bào)告表如表

10、1-3所示：表1-3 極限值報(bào)告表結(jié)果分析：以上方案可使該煉油廠總盈利最大，且最大利潤(rùn)為.48。每天需要原油1-15000桶，原油2-30000桶。混合成的高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油3817.77853、普通發(fā)動(dòng)機(jī)油17044.44713、煤油15156、燃油-1.29342E-11、潤(rùn)滑油500.每天生產(chǎn)的高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油中輕石腦油0、中石腦油3537.、重石腦油0、重整汽油1344.、裂解汽油1936；普通發(fā)動(dòng)機(jī)油中輕石腦油6000、中石腦油、重石腦油2993.、重整汽油1088.、裂解汽油0；煤油中輕石腦由0、重石腦油4900、裂解汽油5706,渣油4550；燃油-4.40435E-12,重石腦油0、裂解

11、汽油-4.31793E-12,渣油-3.45633E-13。經(jīng)過(guò)蒸餾后，重整輕石腦油0、中石腦油0、重石腦油5406.、裂解的輕油4200、重油3800，渣油被處理1000桶.3.2菜籃子工程問(wèn)題 建模解：該問(wèn)題的目標(biāo)是求運(yùn)費(fèi)最小，則設(shè)如表：收購(gòu)量AA1A2A3A4A5A6A7A8200BB1B2B3B4B5B6B7B8170CC1C2C3C4C5C6C7C8160每天需求75608070100559080610短缺1512161420111816122必需量6048645680447264488530設(shè)增產(chǎn)的蔬菜每天應(yīng)分別向A、B、C三個(gè)采購(gòu)點(diǎn)各供應(yīng)M、N、O最經(jīng)濟(jì)合理。短缺量為x1,x2,

12、x3,x4,x5,x6,x7,x8。 mi為每天的需求量，ni為每天的必需量。目標(biāo)函數(shù)為： MaxZ=4A1+8A2+8A3+19A4+11A5+6A6+22A7+20A8+14B1+7B2+7B3+16B4+12B5+16B6+23B7+17B8+20C1+19C2+11C3+14C4+6C5+15C6+5C7+10C8+10X1+8X2+5X3+10X4+10X5+8X6+5X7+8X8三個(gè)小題目標(biāo)函數(shù)一樣，但約束條件分別為：?jiǎn)栴}（一）：(1) 約束條件：Ai+Bi+Cimi(i=1,2，8;mi=75,60,80,70,100,55,90,80)Ai+Bi+Ci+xi=mi(i=1,2，

13、8;mi=75,60,80,70,100,55,90,80)A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8=200B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8=170C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8=160問(wèn)題（二）：(2)約束條件：Ai+Bi+Bimi(i=1,2，8;mi=75,60,80,70,100,55,90,80)Ai+Bi+Ci+xi=mi(i=1,2，8;mi=75,60,80,70,100,55,90,80)A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8=200B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8=170C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8

14、=160Ai+Bi+Bini(i=1,2,.,8;ni=60,48,64,56,80,44,72,64)問(wèn)題（三）：(3)約束條件：Ai+Bi+Bimi (i=1,2，8;mi=75,60,80,70,100,55,90,80)A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8-A=200B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8-B=170C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8-C=160（所有變量均大于零）求解過(guò)程求解的方法步驟和案例3.1的方法步驟一樣，簡(jiǎn)要抓圖如下問(wèn)題（一）：?jiǎn)栴}（二）：?jiǎn)栴}（三）：結(jié)果分析問(wèn)題（一）：調(diào)運(yùn)及預(yù)期短缺損失最小為4610元。在這情況下，由A點(diǎn)供應(yīng)3

15、、4、7、8市場(chǎng)的供應(yīng)兩分別為8、56、72、64，由B點(diǎn)供應(yīng)1、5、6三市場(chǎng)的供應(yīng)量分別為60、80、30，由C點(diǎn)供應(yīng)2、3、6市場(chǎng)的供應(yīng)量分別為90、56、14，A、B、C點(diǎn)的蔬菜皆運(yùn)出去，1市場(chǎng)短缺15，3市場(chǎng)短缺16，4市場(chǎng)短缺14，5市場(chǎng)短缺20，6市場(chǎng)短缺11，7市場(chǎng)短缺18，8市場(chǎng)短缺16，所以為使調(diào)運(yùn)及預(yù)期短缺損失最小2市場(chǎng)多出30. 問(wèn)題（二）：各市場(chǎng)短缺量一律不小于需求量20%時(shí)，調(diào)運(yùn)及預(yù)期短缺損失最小為4806元。在這樣的情況下，由A點(diǎn)供應(yīng)1、2、5、6市場(chǎng)的量分別為75、10、60、55，由B點(diǎn)供應(yīng)2、3、4市場(chǎng)的量分別為50、64、56，由C點(diǎn)供應(yīng)5、7、8市場(chǎng)的量分別為24、72、64，3市場(chǎng)缺量為16，4市場(chǎng)短缺14，5市場(chǎng)缺量為16，7市場(chǎng)短缺18，8市場(chǎng)短缺16.問(wèn)題（三）：保證蔬菜供應(yīng)情況下增產(chǎn)蔬菜向C點(diǎn)供應(yīng)80即可滿足要求，此時(shí)最小費(fèi)用為4770元。由A點(diǎn)向1、3、5、6市場(chǎng)的供應(yīng)量分別為75、40、30、55，由B點(diǎn)向2、3、4市場(chǎng)的供應(yīng)量分別為60、40、70，由C點(diǎn)向5、7、8市場(chǎng)的供應(yīng)量分別為70、90、80.4.