管理运筹学实验指导书.docx
管理运筹学实验指导书一、实验教学目的与要求：教学目的：充分发挥WinQSB软件的强大功能和先进的计算机工具，改变传统的教学手段和教学方法，将软件的应用引入到课堂教学，理论与应用相结合。使学生掌握管理运筹学建模的方法以及至少掌握一种规划软件的使用，提高学生应用管理运筹学方法解决实际问题的实践动手能力。通过实验，使学生更深入、直观地理解和掌握管理运筹学的基本概念及基本理论和方法。教学要求：要求学生能对一般的管理运筹学问题建立正确的运筹学数学模型，掌握运筹学软件包WinQSB中常用模块的操作方法与步骤，能对求解结果进行简单的应用分析。二、单项实验的内容和要求实验一线性规划（一）实验目的：安装WinQSB软件，了解WinQSB软件在WindoWS环境下的文件管理操作，熟悉软件界面内容，掌握操作命令。用WinQSB软件求解线性规划。（二）内容和要求：安装并启动软件，建立新问题，输入模型，求解模型，结果的简单分析。（三）实验例题：1.线性规划问题某集团摩托车公司产品年度生产计划的优化研窕（1）问题的提出某集团摩托车公司是生产各种类型摩托车的专业厂家，有30多年从事摩托车生产的丰富经验。近年来，随着国内摩托车行业的发展，市场竞争日趋激烈，该集团原有的优势逐渐丧失，摩托车公司的生存和发展面临严峻的挑战。为此公司决策层决心顺应市场，狠抓管理,挖潜创新，从市场调查入手，紧密结合公司实际，运用科学方法对其进行优化组合，制定出1999年度总体经济效益最优的生产计划方案。（2）市场调查与生产状况分析1998年，受东南亚金融风暴的影响，国内摩托车市场出现疲软，供给远大于需求，该集团的摩托车生产经营也出现开工不足、库存增加和资金周转困难等问题。该集团共有三个专业厂,分别生产轻便摩托车、普通两轮车和三轮摩托车三大系列产品。在市场调查的基础上，从企业实际出发普遍下调整车出厂价和目标利润率，有关数据如下表Il-Io表11-1产品系列轻便摩托车普通两轮车三轮摩托车型号MlM2M3M4M5M6M7M8M9出厂180021002300380048006500820088009200价兀兀兀兀兀兀兀兀兀目标6%7%10%5%6%8%6%6%6%利润率最大生产50000辆60000辆100oo辆能力1999年该集团可供摩托车生产的流动资金总量为4000万元，年周转次数为5次，生产各种型号摩托车资金占用情况如下表11-2。表11-2型号MlM2M3M4M5M6M7M8M9占用资金（元/辆）152017001850320041005400600074508600由于发动机改型生产的限制，改型车M3和M6两种车1999年的生产量预测数分别为20000辆和22000辆。经预测三种系列摩托车1999年产销率及仓储面积占用情况如下表113.表11-3产品系列轻便摩托车普通两轮车三轮摩托车产销率97%97%92%单车占用面积1个仓储单位1.5个仓储单位3个仓储单位公司1999年可提供的最大仓储能力为3000个仓储单位,库存产品最大允许占用生产资金为1600万元。根据以上情况，该公司应如何制定1999年度总体经济效益最优的生产计划方案？(3)线性规划建模设Xj表示生产型摩托车的数量(7=1,2,9),则总利润最大的摩托车产品生产计划数学模型为：maxZ=0.18×0.061+0.21X0.07x2+0.23×0.Ixj+0.38×0.05x4+0.48×0.065+0.65×0.08x6+0.82×0.067+0.88×0.06/+0.92×0.062=0.0108x1+0.01472+0.023&+0.019x4+0.0288%+0.052x6÷0.0492.+0.05284+0.0552凡1+x2+jv350000x4+x5+x660000x7+,8+x9100000.152x,+0.1Ix2+0.185x3+0.32x4+0.4Ix5+0.54x6+0.6x7+0.7454+0.86/200005./.L-3<20000x6220000.03(A1+x2+x3)+0.03×L5(4+x5+,v6)+0.08×3(x7+8+x9)30000.00456a:,+0.005Ix2+O.OO555x3+0.0096.r4+0.0123x5+0.01624+0.048x7+0.0596xs÷0.0688xg1600xj=l,2,9)（4）模型求解求解步骤如下：1）安装WinQSB软件2）启动线性规划程序点击开始-程序TWinQSBiLinearandIntegerProgramming,线性规划和整数规划程序工作界面如下图11-1：程LinearandIntegerProgra*M±ngILPTLPMainCalcutta图11-1线性规划和整数规划程序工作界面3）建立新问题或打开磁盘中已有的文件点击File-*NewProblem建立新问题。点击File-*LoadProblem打开磁盘中的数据文件。建立新问题出现如下选项输入界面如图11-2：图11-2建立新问题4）输入数据在选择数据输入格式时，选择SpreadsheetMatrixForm则以电子表格形式输入变量系数矩阵和右端常数，如下图113所示：图11-3电子表格数据输入格式若选择NormalModelForm则以自由格式输入标准模型如下图11-4所示:图11-4标准模型输入格式这两种输入格式可自由转换。5)修改变量类型图11-2中给出了非负连续、非负整数、0-1型和无符号限制或无约束4种变量类型,当选择了某种类型后系统默认所有变量都属该种类型。若变量类型有不同，可以在电子表格数据输入格式中通过双击改变变量类型，变量上下界可以直接修改，M是一个任意大的印 Lineai图解法正数。如下图11-5所示:I“某簇团H闭当前窗口改专行高和列定耒襟并显示秩代步骤.占击一次谀代一次1Maximize0010&0014700230019002880052004920052800552Cl111000000<三50000C2000111000<-GOOOOC3000000111<三10000CA0.1520.170.1850.320.410.540.60.7450.8S<-20000C5001000000<三20000C6000001000<11×x22000C70.030.030.030.0450.0450.0450.240.2402双击改变约束符C800045S00051000555000%001230016200480059600f>WML!hWLl00000000MMMMXMMMMContinuoutCofilinuoutContinuousContinuousCocWiuobAUrMK)utContinuousConlinuoutCoItMMiouy图H-5修改?修改变变里夫里、-C量上下界双击改变变量类型rPrograBBin6)修改变量名和约束名系统默认变量名为Xl，X2,，Xn,约束名为C,C2,Cm,可根据需要进行修改。点击菜单栏Edit后，下拉菜单有四个修改选项：修改标题名(PrObIClnName)、变量名(VariableName)%约束名(ConStraintName)和目标函数准则(MaX或Mir),可以输入中文名称。7)求解点击菜单栏SolVeandAnalyze,下拉菜单有三个选项：求解不显示迭代过程(SOIVetheProblem)求解并显示单纯形法迭代步骤(SolVeandDisplayStePS)及图解法(GraPhiCMethod,限两个变量)。如选择SolvetheProblem,系统直接显示求解的综合报告如下图11-6所示：DecisionVariableSolutionValueUnitCostorProfitc(j)TotalContributionReducedCostBasisStatusAllowableMinc(j)AllowableMaxc(j)TXl0001080-00023atboundM001312×226.000000000147382.20000basic00139001643×320,000.00000.0230460.00000basic0.0160M4X400.01900-0.0087atbound-M0.02775X500.02880-0.0067atbound-M0.03556X622.0000000005201.14400000basic0.0467M/×70004920-00027atboundM005198×80005280-00116atbound-M00644£×900.05520-0.0192atbound-M0.0744ObjectiveFunction(Max.)=1.9862000ConstraintLeftHandSideDirectionRightHandSideSlackorSurplusShadowPriceAllowableMin.RHSAllowableMax.RHSCl46,000.0000<=50,000.00004,000.0030046,000.0000MC222,000.0000<=60,000.000038,000.0000022,000.0000MC30<=10.000.000010.000.000000MC420.0000000<=20.000000000086515.580000020.6800000C520.0000000<=20.0000000000070043.8
