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1、 运筹学 课程实验第 1 次实验报告实验内容及基本要求:实验项目名称: 线性规划问题建模与求解实验类型: 验证每组人数: 1实验内容及要求: 1) 了解线性规划问题建模思路,并能够根据实际问题进行建模。2) 学会利用EXCEL与Lingo软件进行线性规划问题的求解。习题:某农场I、II、III等耕地的面积分别为100 hm2、300 hm2和200 hm2,计划种植水稻、大豆和玉米,要求三种作物的最低收获量分别为190000 kg、130000 kg和350000kg。I、II、III等耕地种植三种作物的单产如表所示。若三种作物的售价分别为水稻1.20元/kg,大豆1.50元/ kg,玉米0.
2、80元/kg。那么,(1)如何制订种植计划,才能使总产量最大?(2)如何制订种植计划,才能使总产值最大?表 不同等级耕地种植不同作物的单产(单位:kg / hm2)I等耕地II等耕地III等耕地水稻11 0009 5009 000大豆8 0006 8006 000玉米14 00012 00010 000实验过程与结果:(1) 如何制订种植计划,才能使总产量最大?一、建立模型 设表示为i种作物在j等耕地种植的面积(i=1表示水稻,i=2表示大豆,i=3表示玉米;j=1表示I等耕地,j=2表示II等耕地,j=3表示III等耕地)。z表示总产量。 max z=11000+9500+9000+8000
3、+6800+6000+14000+12000+10000 +=100 +=300 +=190000 8000+6800+6000=130000 14000+12000+10000=350000=0(i=1,2,3;j=1,2,3)二、求解过程 三、实验分析 从表中可以看出,水稻只在III等耕地上种植21.1 ;大豆只在III等耕地上种植21.7 ;玉米在I等耕地种植100 ,II等耕地种植300 ,III等耕地种植157.2。可以获得最大总产量6892222kg。(2)如何制订种植计划,才能使总产值最大?一、建立模型设表示为i种作物在j等耕地种植的面积(i=1表示水稻,i=2表示大豆,i=3表
4、示玉米;j=1表示I等耕地,j=2表示II等耕地,j=3表示III等耕地)。z表示总产值。max z=(11000+9500+9000)*1.2+(8000+6800+6000)*1.5+(14000+12000+10000)*0.8+=100 +=300 +=190000 8000+6800+6000=130000 14000+12000+10000=350000=0(i=1,2,3;j=1,2,3)二、求解过程三、实验分析从表中可以看出,水稻在I等耕地种植58.75 ,II等耕地种植300 ,III等耕地种植200;大豆只在III等耕地上种植16.25;玉米只在I等耕地上种植25。可以获得
5、最大总产值6830500元。成绩评定:该生对待本次实验的态度 认真 良好 一般 比较差。本次实验的过程情况 很好 较好 一般 比较差对实验结果的分析 很好 良好 一般 比较差文档书写符合规范程度 很好 良好 一般 比较差综合意见:成绩指导教师签名日期 运筹学 课程实验第 2 次实验报告实验内容及基本要求:实验项目名称: 运输问题建模与求解实验类型: 验证每组人数: 1实验内容及要求: 1)了解运输问题建模思路,并能够根据实际问题进行建模。2)学会利用EXCEL与Lingo软件进行运输问题的求解。习题:腾飞电子仪器公司在大连和广州有两个分厂生产同一种仪器,大连分厂每月生产400台,广州分厂每月生
6、产600台。该公司在上海和天津有两个销售公司负责对南京、济南、南昌、青岛四个城市的仪器供应。另外因为大连距离青岛较近,公司同意大连分厂向青岛直接供货,运输费用如下图,单位是百元。问应该如何调运仪器,可使总运输费用最低?图中 1-广州、2-大连、3-上海、4-天津、5-南京、6-济南、7-南昌、8-青岛 实验过程与结果:一、建立模型设表示为从i地运输到j地的仪器台数(i=1,2,3,4;j=3,4,5,6,7,8)。1-广州、2-大连、3-上海、4-天津、5-南京、6-济南、7-南昌、8-青岛。z表示总运费。 min z=2+3+3+4+2+6+3+6+4+4+6+5+=200+=150 +=3
7、50 +=300s.t. +=600+=0且为整数(i=1,2,3,4;j=3,4,5,6,7,8)二、求解过程三、实验分析 由表可知,最低总运费为4600。具体过程如下:从广州运往上海550台仪器,从广州运往天津40台仪器;从大连运往天津100台仪器,从大连运往青岛300台仪器,大连不往上海运仪器;上海运往南京200台仪器,上海运往南昌350台仪器,上海不往济南和青岛运仪器;天津只运往济南150台仪器。成绩评定:该生对待本次实验的态度 认真 良好 一般 比较差。本次实验的过程情况 很好 较好 一般 比较差对实验结果的分析 很好 良好 一般 比较差文档书写符合规范程度 很好 良好 一般 比较差
8、综合意见:成绩指导教师签名日期 运筹学 课程实验第 3 次实验报告实验内容及基本要求:实验项目名称:运输问题实验实验类型: 验证每组人数: 1实验内容及要求:内容:运输问题建模与求解要求:能够写出求解模型、运用软件进行求解并对求解结果进行分析实验考核办法:实验结束要求写出实验报告。实验报告的形式可以包括以下3点:1.问题的分析与建立模型,阐明建立模型的过程。2.计算过程,包括采用什么算法,使用什么软件以及计算详细过程和结果。3.结果分析,将结果返回到实际问题进行分析、讨论、评价和推广。实验背景:某企业集团有 3个生产同类产品的工厂,生产的产品由 4个销售中心出售,各工厂的生产量、各销售中心的销
9、售量(假定单位均为吨)、各工厂到各销售点的单位运价(元/吨)示于表1中。要求研究产品如何调运才能使总运费最小。表1 产销平衡表和单位运价表销地运价产地B1 B2 B3 B4产量A1A2A3 3 11 3 101 9 2 87 4 10 5749销量3 6 5 6实验结果:(附后)一、建立模型 这是一个产销平衡问题,产量和销量均为20,因此不需要建立假想产地销地,直接设表示为从产地运往销地的数量(i=1,2,3;j=1,2,3,4),z表示总运费。min z=3+11+3+10+9+2+8+7+4+10+5+=7+=4 +=9 +=3 s.t. +=6 +=5 +=6=0(i=1,2,3;j=1
10、,2,3,4)且为整数二、求解过程三、实验分析与一般的线性规划问题的解法类似,首先建立运输问题的电子表格。然后利用Spreadsheet来求解该问题。从该表可以清楚的看到,产地运往销地和,产地运往销地和,产地运往销地和,产量等于销量,实际产量等于实际销量。总费用等于85。该模型适用于产销平衡运输问题,对于产销不平衡运输问题具有一定的局限性,因此在建立模型之前就要判别是否需要增设虚拟产地、虚拟销地。成绩评定:该生对待本次实验的态度 认真 良好 一般 比较差。本次实验的过程情况 很好 较好 一般 比较差对实验结果的分析 很好 良好 一般 比较差文档书写符合规范程度 很好 良好 一般 比较差综合意见
11、:成绩指导教师签名日期 运筹学 课程实验第 4次实验报告实验内容及基本要求:实验项目名称:整数规划实验实验类型: 验证每组人数: 1实验内容及要求:内容:整数规划建模与求解某公司计划在市区的东、西、南、北四区建立销售门市部,拟议中有10个位置 Aj (j1,2,3,10)可供选择,考虑到各地区居民的消费水平及居民居住密集度,规定:在东区由A1 , A2 ,A3 三个点至多选择两个;在西区由A4 , A5 两个点中至少选一个;在南区由A6 , A7 两个点中至少选一个;在北区由A8 , A9 , A10 三个点中至少选两个。A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10投资额100120150807
12、09080140160180利润36405022203025485861 Aj 各点的设备投资及每年可获利润由于地点不同都是不一样的,预测情况见表所示 (单位:万元)。但投资总额不能超过720万元,问应选择哪几个销售点,可使年利润为最大?要求:能够写出求解模型、运用软件进行求解并对求解结果进行分析实验考核办法:实验结束要求写出实验报告。实验报告的形式可以包括以下3点:1.问题的分析与建立模型,阐明建立模型的过程。2.计算过程,包括采用什么算法,使用什么软件以及计算详细过程和结果。3.结果分析,将结果返回到实际问题进行分析、讨论、评价和推广。实验结果:(附后)一、建立模型 这是一个整数规划问题,
13、可以用0-1变量表示在这个位置是否设立销售点设表示为在是否设立销售点,只能取值0或1。z表示总利润。 max z=36+40+50+22+20+30+25+48+58+61 +=1+=1s.t. +=2100+120+150+80+70+90+80+140+160+180=28+=15+=24s.t. +=25+=19+=31+=28=0且为整数(i=1,2,3,4,5,6,7)二、求解过程三、实验分析 由上表可知,在星期日和星期一不安排售货人员,在星期二安排8位售货人员,在星期三安排12位售货人员,在星期五安排11位售货人员,在星期六安排5位售货人员,这样可是使一整周配备的售货人员最少,却可以满足每天售货人员人数的需要。线性规划的应用范围大,已经渗透到经济活动的各个领域:比如人事指派、资源配置、节约下料、和环境优化等,但是该模型也有一定的局限性,比如,线性规划模型实质上还是一个静态的模型。事实上,随着约束条件的变化,目标函数中的一些指标常常并非一成不变。因此在实际运用中,我们要视具体情况使用,并适时地改变一些价值系数。