運(yùn)籌學(xué)課設(shè)某公司企業(yè)和用戶簽訂了設(shè)備交貨合同

1、PAGE14課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程設(shè)計(jì)名稱 運(yùn)籌課程設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電子商務(wù) 班 級(jí) 130511班 學(xué) 生 姓 名 雷涵博第四組 指 導(dǎo) 教 師 王亞君 2016年6月24日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程設(shè)計(jì)題目：第 二十八 題起止日期：設(shè)計(jì)地點(diǎn)：教室、電子商務(wù)中心設(shè)計(jì)任務(wù)及日程安排：1、設(shè)計(jì)任務(wù)通過課程設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際運(yùn)籌學(xué)問題的能力通過課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生鞏固、拓展和深化所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論和知識(shí)。通過課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生初步掌握用運(yùn)籌學(xué)方法解決實(shí)際問題的過程和技巧，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)。通過課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生初步建立正確的設(shè)計(jì)思想和方法，進(jìn)一步提高運(yùn)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能和

2、綜合分析、解決問題的能力。2、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)時(shí)間分為兩周：第一周（2016年6月13日2016年6月17日）：建模階段。此階段各小組根據(jù)給出的題目完成模型的建立。主要環(huán)節(jié)包括 ：6月13日上午：發(fā)指導(dǎo)書；按組布置設(shè)計(jì)題目；說明進(jìn)度安排。6月13日下午至6月15日：各小組審題，查閱資料，進(jìn)行建模前的必要準(zhǔn)備(包括求解程序的編寫與查找)。 6月16日至6月17日：各個(gè)小組進(jìn)行建模，并根據(jù)題目及設(shè)計(jì)要求擬定設(shè)計(jì)提綱，指導(dǎo)教師審閱；同時(shí)閱讀，理解求解程序，為上機(jī)求解做好準(zhǔn)備。第二周（2016年6月20日6月24日）：上機(jī)求解，結(jié)果分析及答辯。主要環(huán)節(jié)包括 6月20日至6月21日：上機(jī)調(diào)試程序

3、6月22日：完成計(jì)算機(jī)求解與結(jié)果分析。 6月23日：撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 6月24日：設(shè)計(jì)答辯及成績?cè)u(píng)定。運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告組 別：第四組題 號(hào)： 28題設(shè)計(jì)人員： 黃靈潔 黃曉娜 雷涵博設(shè)計(jì)時(shí)間： 2016年6月13日至2016年6月24日1.設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 第一周（2016年6月13日2016年6月17日）：建模階段。此階段各小組根據(jù)給出的題目完成模型的建立。主要環(huán)節(jié)包括 ：6月13日上午：發(fā)指導(dǎo)書；按組布置設(shè)計(jì)題目；說明進(jìn)度安排。6月13日下午至6月15日：各小組審題，查閱資料，進(jìn)行建模前的必要準(zhǔn)備(包括求解程序的編寫與查找)。 6月16日至6月17日：各個(gè)小組進(jìn)行建模，并根據(jù)題目及設(shè)計(jì)要求擬定

4、設(shè)計(jì)提綱，指導(dǎo)教師審閱；同時(shí)閱讀，理解求解程序，為上機(jī)求解做好準(zhǔn)備。第二周（2016年6月20日6月24日）：上機(jī)求解，結(jié)果分析及答辯。主要環(huán)節(jié)包括 6月20日至6月21日：上機(jī)調(diào)試程序 6月22日：完成計(jì)算機(jī)求解與結(jié)果分析。 6月23日：撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 6月24日：設(shè)計(jì)答辯及成績?cè)u(píng)定。2.設(shè)計(jì)題目 二十八、某企業(yè)和用戶簽訂了設(shè)備交貨合同，已知該企業(yè)各季度的生產(chǎn)能力、每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)成本和每季度末的交貨量（見下表），若生產(chǎn)出的設(shè)備當(dāng)季度不交貨，每臺(tái)設(shè)備每季度需支付保管維護(hù)費(fèi)萬元，試問在遵守合同的條件下，企業(yè)應(yīng)如何安排生產(chǎn)計(jì)劃，才能使年消耗費(fèi)用最低并按要求分別完成下列分析：（1）2季度每臺(tái)設(shè)備的生

5、產(chǎn)成本在何范圍內(nèi)變化時(shí)最有生產(chǎn)計(jì)劃不變（2）每臺(tái)設(shè)備每季度需支付保管維護(hù)費(fèi)在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變（3）1季度生產(chǎn)能力在何范圍變化內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變（4）4季度交貨量在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變季度工廠生產(chǎn)能力交貨量每臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)成本（萬元）125152352033025420203.建模 題目分析,變量設(shè)定這個(gè)優(yōu)化問題的目標(biāo)是使年消耗費(fèi)用最低，因此此問題需要做的是有關(guān)生產(chǎn)決策的靈敏度分析問題，其受到三個(gè)約束條件的限制：第1、2、3、4季度工廠生產(chǎn)能力；各個(gè)季度工廠交貨量與要求的交貨量相等；生產(chǎn)的產(chǎn)品個(gè)數(shù)應(yīng)該為非負(fù)整數(shù)。所以變量設(shè)定如下：Z：年消耗費(fèi)用決策變量Xij：表示第i季度生產(chǎn)第j季

6、度交貨的設(shè)備數(shù)量 建模分析目標(biāo)函數(shù)分析：第1季度生產(chǎn)的消耗費(fèi)用+第2季度的消耗費(fèi)用+第3季度的消耗費(fèi)用+第3季度的消耗費(fèi)用+第4季度的消耗費(fèi)用由生產(chǎn)能力所限列出下列式子：第一季度生產(chǎn)能力所限：X11+X12+X13+X1425第二季度生產(chǎn)能力所限：X22+X23+X2435第三季度生產(chǎn)能力所限：X33+X3430第四季度生產(chǎn)能力所限：X4420得到前四個(gè)約束變量由交貨量所限列出下列式子：第一季度交貨量：X11=15第二季度交貨量：X12+X22=20第三季度交貨量：X13+X23+X33=25第四季度交貨量：X14+X24+X34+X44=20得到后四個(gè)約束變量第i季度生產(chǎn)第j季度交貨的每臺(tái)設(shè)

7、備所消耗的費(fèi)用Cij應(yīng)等于生產(chǎn)成本加上保管維護(hù)費(fèi)用之和其值如下表i12341234 數(shù)學(xué)模型用Ai表示該企業(yè)第i季度的生產(chǎn)能力，Bj表示第j季度的交貨量，則可將這一問題的數(shù)學(xué)模型寫成：Min Z = + + + + + + + + + X11+X12+X13+X1425X22+X23+X2435X33+X3430X4420X11=15X12+X22=20X13+X23+X33=25X14+X24+X34+X44=20 X11 ,X12 ,X13 ,X14 ,X22 ,X23 ,X24 ,X33 ,X34 ,X440 4.程序求解程序流程圖。求解程序功能介紹Java是一種簡單的，跨平臺(tái)的，面向?qū)?/p>

8、象的，分布式的，解釋的，健壯的，安全的，結(jié)構(gòu)的中立的，可移植的，性能很優(yōu)異的多線程的，動(dòng)態(tài)的語言。我們用java語言設(shè)計(jì)編輯了一個(gè)解題程序來解答這個(gè)問題，運(yùn)用eclipse環(huán)境運(yùn)行的，我們首先程序要求輸入目標(biāo)函數(shù)類型以確定使用哪種程序解決當(dāng)前問題，然后函數(shù)要求輸入約束條件的個(gè)數(shù)和變量個(gè)數(shù)，以用來確定所創(chuàng)建的數(shù)組，然后函數(shù)要求小于等于、大于等于、和等于的條件個(gè)數(shù)，同樣用來創(chuàng)建數(shù)組和確定解題程序，然后函數(shù)要求輸入題的系數(shù)矩陣，函數(shù)記錄下來用于解題，當(dāng)輸入結(jié)束時(shí)函數(shù)會(huì)輸出剛剛所錄入的系數(shù)矩陣，以便讓輸入者確定所輸入的矩陣是否正確，避免錯(cuò)誤的產(chǎn)生，此時(shí)進(jìn)行到程序的最后一步，函數(shù)要求輸入目標(biāo)函數(shù)系數(shù)，輸

9、入者正確輸入后函數(shù)就會(huì)運(yùn)算然后輸出結(jié)果LINGO的注意事項(xiàng)：1. Lingo中不能省略乘號(hào)*以及結(jié)束符分號(hào);2.目標(biāo)函數(shù)在Lingo寫成 max=2*x+3*y;3. Lingo中所用的符號(hào)均必須是英文狀態(tài)下的，使用中文狀態(tài)下的這些符號(hào)，運(yùn)行會(huì)報(bào)錯(cuò)的。4. Lingo默認(rèn)變量非負(fù)。5. 即有約束條件X0,Yij0之類的，在Lingo中都可以省略不寫。6. 有需要變量取負(fù)值的話，可以用free();函數(shù)，令變量取全體實(shí)數(shù)。7. Lingo中沒有這個(gè)常數(shù)。在要求不是那么精確的話可以用 PI=（取幾位小數(shù)自行估計(jì)）。通過三角函數(shù)來得到精確的值，如PI=acos(-1); 中沒有嚴(yán)格大或嚴(yán)格小的概念（

10、除集下標(biāo)約束或條件判斷中的#gt#,#lt#）。在Lingo中使用(=(=5+; 10. 變量為某幾個(gè)不連續(xù)的數(shù)值之一，例如x為0或3或7，可表示為x*(x-3)*(x-7)=0;手工數(shù)據(jù)準(zhǔn)備Java程序的錄入界面：Lingo錄入界面：5.結(jié)果分析結(jié)果分析思路 2季度每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)成本在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變此問題為目標(biāo)函數(shù)系數(shù)Ci的變化范圍的處理：如果變化的系數(shù)為非基變量系數(shù)，確定非基變量系數(shù)變化范圍，非基變量系數(shù)變化只影響自身的檢驗(yàn)數(shù)，因此，設(shè)Ci為非基變量Xi的系數(shù)，令它在當(dāng)前最優(yōu)表中的檢驗(yàn)數(shù)i=CBB-1Pi-Ci0,當(dāng)Ci發(fā)生了Ci變化后，要保證當(dāng)前最優(yōu)表中相應(yīng)的檢驗(yàn)數(shù)仍大于

11、或等于0，即當(dāng)Cii均滿足時(shí)，最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變。如果變化的系數(shù)為基變量的系數(shù)，則要確定基變量系數(shù)的變化范圍，基變量系數(shù)的變化影響所有非基變量的檢驗(yàn)數(shù)和目標(biāo)函數(shù)值。Ci的變化范圍在基變量Ci增量的變化范圍之內(nèi)，則其最優(yōu)解、最優(yōu)值均不變，即要求基變量系數(shù)滿足一定的條件，即當(dāng)maxi/bri|bri0Cimini/ bri|bri0，其中i取非基變量檢驗(yàn)數(shù)，此時(shí)，最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變。 每臺(tái)設(shè)備每季度需支付保管維護(hù)費(fèi)在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變此問題為目標(biāo)函數(shù)系數(shù)Ci的變化范圍的處理：如果變化的系數(shù)為非基變量系數(shù)，確定非基變量系數(shù)變化范圍，非基變量系數(shù)變化只影響自身的檢驗(yàn)數(shù)，因此，設(shè)Ci為非基變量X

12、i的系數(shù)，令它在當(dāng)前最優(yōu)表中的檢驗(yàn)數(shù)i=CBB-1Pi-Ci0,當(dāng)Ci發(fā)生了Ci變化后，要保證當(dāng)前最優(yōu)表中相應(yīng)的檢驗(yàn)數(shù)仍大于或等于0，即當(dāng)Cii均滿足時(shí)，最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變。如果變化的系數(shù)為基變量的系數(shù)，則要確定基變量系數(shù)的變化范圍，基變量系數(shù)的變化影響所有非基變量的檢驗(yàn)數(shù)和目標(biāo)函數(shù)值。Ci的變化范圍在基變量Ci增量的變化范圍之內(nèi)，則其最優(yōu)解、最優(yōu)值均不變，即要求基變量系數(shù)滿足一定的條件，即當(dāng)maxi/bri|bri0Cimini/ bri|bri0，其中i取非基變量檢驗(yàn)數(shù)，此時(shí)，最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變。 1季度生產(chǎn)能力在何范圍變化內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變此問題為約束條件常數(shù)項(xiàng)系數(shù)b變化范圍的處理： 根據(jù)公

13、式max-bi/ir|ir0bmin-bi/ir|ir0bmin-bi/ir|ir0，確定b的變化范圍，如果b的變化在該范圍之內(nèi)最優(yōu)基不變最優(yōu)解變化，最優(yōu)解由公式XB=B-1b求得；如果b的變化超出該范圍最優(yōu)基最優(yōu)解均發(fā)生變化，重新計(jì)算CBB-1b、B-1b代入最優(yōu)表中重新迭代。求解結(jié)果 截圖結(jié)果Global optimal solution found.Objective value: Infeasibilities: Total solver iterations: 4Elapsed runtime seconds: Model Class: LPTotal variables: 9Non

14、linear variables: 0Integer variables: 0Total constraints: 8Nonlinear constraints: 0Total nonzeros: 27Nonlinear nonzeros: 0Variable Value Reduced CostX11 X12 X13 X14 X22 X23 X24 X33 X34 X44 Row Slack or Surplus Dual Price1 2 3 4 5 6 7 8 9 靈敏度分析結(jié)果Ranges in which the basis is unchanged:Objective Coeffi

15、cient Ranges:Current Allowable Allowable Variable Coefficient Increase DecreaseX12 INFINITY X13 INFINITY X14 INFINITY X22 INFINITYX23 X24 INFINITY X33 X34 INFINITYX44 INFINITY Righthand Side Ranges:Current Allowable Allowable Row RHS Increase Decrease2 INFINITY 3 4 INFINITY 5 INFINITY 7 8 9 結(jié)果分析 2季度

16、每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)成本在何范圍內(nèi)變化時(shí)最有生產(chǎn)計(jì)劃不變即X22、X23、X24的系數(shù)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變時(shí)的系數(shù)變化范圍：Variable Coefficient Increase DecreaseX22 INFINITYX23 X24 INFINITY 由lingo靈敏度分析表得：2季度每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)成本在,范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變。 每臺(tái)設(shè)備每季度需支付保管維護(hù)費(fèi)在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變根據(jù)lingo靈敏度分析表Variable Coefficient Increase DecreaseX12 INFINITY X13 INFINITY X14 INFINITY X22 INFI

17、NITYX23 X24 INFINITY X33 X34 INFINITYX44 INFINITY C12變化范圍,+C13變化范圍,+C14變化范圍,+C22變化范圍-,C23變化范圍,+C24變化范圍,+C33變化范圍,C34變化范圍-,C44變化范圍,+ 1季度生產(chǎn)能力在何范圍變化內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變即約束條件右端常數(shù)項(xiàng)的變化對(duì)最優(yōu)解的變化，第一個(gè)約束條件右端常數(shù)項(xiàng)的變化對(duì)最有基的影響。Row RHS Increase Decrease2 INFINITY 由分析結(jié)果得：0,+。 4季度交貨量在何范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變即約束條件右端常數(shù)項(xiàng)的變化對(duì)最優(yōu)解的變化，第八個(gè)約束條件右端常數(shù)項(xiàng)的變化

18、對(duì)最有基的影響。Row RHS Increase Decrease9 由分析結(jié)果得：4季度交貨量在0,20的范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變。6.創(chuàng)新內(nèi)容 2季度交貨量為30時(shí)的最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃由靈敏度表分析可得：Row RHS Increase Decrease7 第五個(gè)約束條件右端常數(shù)項(xiàng)的變化范圍為10到20，超出范圍，輸入程序重新計(jì)算得：最優(yōu)方案如上圖所示。 第3季度生產(chǎn)第4季度交貨的每臺(tái)設(shè)備所消耗的費(fèi)用C34在什么范圍內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃不變目標(biāo)函數(shù)X34的系數(shù)C34的變化范圍，由lingo靈敏度分析可得：Variable Coefficient Increase DecreaseX34 INFIN

19、ITYC34的變化范圍為：-,。 2季度生產(chǎn)能力在何范圍變化內(nèi)變化時(shí)最優(yōu)基不變Row RHS Increase Decrease3 根據(jù)第二約束條件可知2季度生產(chǎn)能力在35,45之內(nèi)最優(yōu)基不變。7.課程設(shè)計(jì)總結(jié)學(xué)習(xí)理論的目的就是為了解決實(shí)際問題。通過兩周的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)運(yùn)籌學(xué)的認(rèn)識(shí)更加深刻，也知道了運(yùn)籌學(xué)的在實(shí)踐中的重要作用。在之前的運(yùn)籌學(xué)課程學(xué)習(xí)中，一直都很認(rèn)真的在學(xué)習(xí)每個(gè)算法，掌握了解體的方法。運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)的最終目的是運(yùn)用量化和模型化方法，針對(duì)有有關(guān)管理問題最優(yōu)化配置的現(xiàn)實(shí)需求，來尋找系統(tǒng)的優(yōu)化的解決方案，系統(tǒng)求得一個(gè)合理應(yīng)用人力，節(jié)省財(cái)力的最佳方案，為決策者提供科學(xué)的決策依據(jù)，而不是平

20、時(shí)學(xué)習(xí)中的簡單的數(shù)據(jù)計(jì)算和公式運(yùn)用。而在實(shí)際問題的解決中，建立一個(gè)合理實(shí)際的模型尤為困難，也是解決問題的關(guān)鍵。只有建立了正確的模型，解決問題才能水到渠成。在開始看到這道題目時(shí)，大家的首要任務(wù)就是討論如何建立正確的數(shù)學(xué)模型，找到正確的方法來解決問題。建立了正確的數(shù)學(xué)模型之后，才能快速的編程。作為科學(xué)的數(shù)學(xué)方法，它與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合解決實(shí)際問題。在這次實(shí)踐中我意識(shí)到，我們應(yīng)該盡可能多的將先進(jìn)的管理中的科學(xué)方法與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，切實(shí)提高我們適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)信息、運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的能力，我想這才是我們這次課程設(shè)計(jì)所要達(dá)到的最終目的。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們?nèi)绻苓\(yùn)用科學(xué)的方法和最簡單的辦法來處理遇到的問題，那就會(huì)大大提高效率。運(yùn)籌學(xué)就是這樣一個(gè)為我們提供簡便的算法來分析一些生活中的問題，使我們獲得最大的效益。但是由于一些問題通過我們?nèi)斯硭闶欠浅Ｂ闊┑?，所以在這樣高科技的生活環(huán)境里，我們要運(yùn)用科技來幫我們解決問題。運(yùn)籌學(xué)的課程設(shè)計(jì)就是讓我們將所學(xué)的編程知識(shí)與運(yùn)籌學(xué)的問題結(jié)合起來，通過計(jì)算機(jī)快速的找到最優(yōu)方案。這次課程設(shè)計(jì)是分小組進(jìn)行的，不僅對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固，而且對(duì)同學(xué)也增加了了解，這樣的小組協(xié)作的方式讓我對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作有了新的認(rèn)識(shí)，不論一個(gè)人怎樣聰