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三分钟掌握一个财务模型——多产品、多变动因素下求利润最大—线性“规划求解”模型

 观海lio 2024-05-24 发布于陕西

hi,大家好我们来聊一聊如何用Excel中的规划求解功能,来完成工作中遇到的,多变量求最优解的复杂问题。

一、模拟场景:制造型企业原材料、工时安排在不同产品上的产量多少,能使得企业的利润最大化
某制造企业A、B、C三种原料生产P1、P2、P3三种产品。每生产1件P1产品需要A、B、C的数量为3,4,2公斤,生产1件P2的数量为4,2,1公斤,生产1件P3的数量为1,1,0.5公斤。生产1件P1、P2、P3产品,所用工时分别为10、8、4小时,工厂现有A、B、C三种原料的数量分别为2800,2700,1100公斤,工时最大投入6600小时。请问:在三种产品最低不能小于200件的情况下,如何安排生产P1、P2、P3的产量能获利最大?

二、建模思路
1、获利最大,就是利润求最大值;
2、产量就是模型的变量;
3、要建立利润与产量之间的建模关系,还需要补充各产品对应的利润和公司整体的固定成本,即总利润=各产品边际利润-固定成本(最终结果在模型中展示);
4、各产品边际利润、固定成本可以从以往数据来获取,即基期数据(需要在模型中构建);
5、模拟场景中有设置各产品原材料的最大消耗量,和工时也就是人员的最大上限,可以看做是约束条件(约束条件需要在模型中构建);
内容解读完毕,很容易列示出建模公式,但是由于变量与约束条件较多,导致计算较为复杂(见图1),规划求解功能可以轻松解决多元函数求解问题。

图片▲图1:模型17-建模公式

三、模型17展示
1、展示:模型分①基期数据部分,②规划求解部分,③基期和规划后量对比三部分,其中模型中灰色部分数据需要自行填列,规划求解模型已经建立,仅需要单击重新计算按钮可完成操作(见图2)

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▲图2:模型17-1—多产品多变动因素下求利润最大线性规划求解(宏)

2、因模型17-1为简化规划求解的重复,加入了宏(重新计算按钮),但是从多版本测试中来看执行不顺畅,所以增加一个手工调整规划求解功能版本,在修改灰色部分后,可以手工操作一遍规划求解功能,其他操作都一致(见图3)

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▲图3:模型17-2—多产品多变动因素下求利润最大线性“规划求解”

3、怎么将约束条件,也就是利润最大、原材料、工时不能超过最大、产量不低于200,产量必须是整数这些条件,录入到规划求解功能中,详见图4

▲图4:“规划求解”功能使用

四、建模后的思考

1、这个模型,更适用于市场比较稳定的情景,销售价格相对稳定,市场需求稳定,产量可以对销量有主导性,如果非这样的情景需要辩证使用,用此模型算出最优产品结构,与现在的销售结构对比,指导销售产品结构朝着更有利的方向调整

2、规划求解功能还可以应用于多种场景中,比如用工的最优安排、选址的最优解等等,大家可以结合现状自行设计。

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