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【案例】用Excel线性规划求解实现资源价值优化

 新华书店好书榜 2016-05-24

线性规划(Linear programming,简称LP)是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法。英文缩写LP。它是运筹学的一个重要分支,广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。为合理地利用有限的人力、物力、财力等资源作出的最优决策,提供科学的依据。

 

 

对于LP问题,核心的一句就是:研究线性约束条件下线性目标函数的极值。

为了解决这样的问题,我们要做的其实就是两件事:1、找出约束条件和目标函数;2、在条件下找出目标的最优解(最大或最小值)。图解法、单纯形法等都是解决这类问题的手算方法,然而随着计算机发展,我们已经有很多软件可以实现自动解决这类问题。那么今天就用excel来说说,怎么设置,然后得出答案。

在开发工具里面(2007在“文件”---“选项”里),找到加载项,通过加载宏'规划分析求解项',然后我们就能看到下图选项。



【应用实例】

 生产安排模型:某工厂要安排生产Ⅰ、Ⅱ两种产品,已知生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原材料的消耗,如表所示,表中右边一列是每日设备能力及原材料供应的限量,该工厂生产一单位产品Ⅰ可获利2元,生产一单位产品Ⅱ可获利3元,问应如何安排生产,使其获得最多?

解:

1.确定决策变量:设x1、x2为产品Ⅰ、Ⅱ的生产数量;


2.明确目标函数:获利最大,即求2x1+3x2最大值;

3.所满足的约束条件:

  设备限制:x1+2x2≤8

  原材料A限制:4x1≤16

  原材料B限制:4x2≤12

  基本要求:x1,x2≥0

  用max代替最大值,s.t.(subject to 的简写)代替约束条件,则该模型可记为:

max z=2x1+3x2

s.t. x1+2x2≤8

  4x1≤16

  4x2≤12

   x1,x2≥0

通过设置函数,我们将上面条件列在约束列里,如下图

4.用Excel求解



点击求解之后,我们就完成了一次小型的规划求解了。黄色的格子就是我们要求解的最优解了。

得出结果,生产4各单位产品Ⅰ,2个单位产品Ⅱ,此时利润最大,最大利润为14。

在企业的管理活动中,像运输、生产、计划等的最优决策问题可以经常碰到。LP求解就是从各种限制条件的组合中,选择出最为合理的计算方法,建立模型从而求得最佳结果。

  


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