供应链管理LINGO实验报告(合工大)

供应链管理

实验报告姓名：学号：班级：***师：***相关问题说明：一、 实验性质和教学目的本实验是供应链管理课内安排的上机操作实验。目的是根据供应链中供应管理和需求管理的实际问题，抽象出相应的数学模型，利用Lingo优化软件求解模型，通过对求解结果的分析，一方面使学生更好地理解和掌握供应链管理的有关原理和概念，另一方面锻炼学生利用计算机等现代工具分析求解实际问题的动手能力，以达到学以致用的最终目的。二、 实验基本要求要求学生：实验前认真做好理论准备，仔细阅读实验指导书；遵从教师指导，认真完成实验任务，按时按质提交实验报告。三、 主要参考资料1．LINGO软件2.优化建模与LINDO/LINGO软件，清华大学出版社，20053．运筹学编写组主编，运筹学（第三版），清华大学出版社，19904．《供应链管理：战略、规划与运作》（第3版）（清华管理学系列英文版教材），（美）乔普拉（Chopra,S）,（美）迈因德尔（Meindl,P.）著，清华大学出版社5.供应链管理（第3版）（工商管理经典译丛），乔普拉等著，陈荣秋等译，中国人民大学出版社实验内容1．Lavare公司是芝加哥郊区主要的不锈钢水槽制造厂，公司现在正在制定来年需求和供给管理计划。预计每月分销商的需求如表2所示。Lavare公司的产能由工厂雇佣的操作工人数量决定，工人每月工作20天，每天8小时，其他时间的工作算加班，正常工作时间每小时工资15美元，加班费每小时22美元。每个工人每月的加班时间不得超过20小时。工厂现雇佣工人数为250名，每个不锈钢水槽的生产需要2小时，单位库存持有成本为每月3美元，单件产品生产成本为40美元。每单位的销售价格为125美元销售给分销商。假定没有转包生产。假定Lavare公司最初有4000个单位库存，并希望维持年底也有同样多的库存。表2Lavare公司每月预计需求量月份需求量月份需求量110000730000211000829000315000921000418000101800052500011140006260001211000市场调查显示，降价1%能够给当月增加20%的销售量，并使得未来两个月销售量的10%提前至当月。例如，在三月份进行一个百分点的降价促销活动可以使3月的销售量增加3000件(=0.2*15000)，并且使得4月的销售量提前1800件(=0.1*18000)，5月份的销售量提前2500件(=0.1*25000)至三月。假定没有促销活动，这一年的最优生产计划是什么？年利润是多少？这项计划的成本是多少在4月还是7月进行促销活动更好？各能增加多少利润？如果水槽的售价从125美元涨至250美元，最佳的促销时间是否需要调整？为什么？解：决策变量：Ht=第t月新雇佣的人数(t=1,..,12)Lt=第t月解聘的人数(t=1,..,12)Wt=第t月的工人的人数(t=1,..,12)Ot=第t月加班的小时数(t=1,..,12)It=第t月末持有的库存量，单位千(t=1,..,12)Ct=第t月外包的生产量，单位千(t=1,..,12)Pt=第t月的生产量，单位千(t=1,..,12)已知参数Dt=第t月的需求量(t=1,..,12)数学模型：Minimize2400国W+22国O+3国I+40国Pttttt=1 i=1 i=1 i=1Subjectto:库存约束：I+P-1=D,t=1,..,12t-1 tt t012加班时间限制O-20W<0,t二1,...,12tt生产能力限制2P-O-160W<0,t二1,...12tt t劳动力限制W=250,t=0,...,12t(a)：最优生产计划:PeriodWorkforceWtOvertimeOtInventoryItTotalProdPt02500400000125001400020000225002300020000325002800020000425003000020000525002500020000625001900020000725009000200008250002000092502000021000102500018000112500014000122500400015000成本计算源代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;min=@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*O(t)+3*I(t)+40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,18000,25000,26000,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddataendLINGO计算运行后得到成本为16820000美元利润计算源代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;min=@sum(periods(t)|t#GE#1:125*D(t)-2400*W(t)-22*O(t)-3*I(t)-40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,18000,25000,26000,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddataendLINGO运行结果得利润=11680000美元：四月份促销：成本计算代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;min=@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*O(t)+3*I(t)+40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,26700,22500,23400,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddataend利润计算代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;max=@sum(periods(t)|t#GE#1:125*D(t))-1.25*D(4)-@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*O(t)+3*I(t)+40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,26700,22500,23400,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddataendPeriodOvertimeInventoryTotalproduction0040000101400020000202300020000302800020000402130020000501880020000601540020000722006500211008500002250092000021000100018000110014000120400015000Totalcost17059400Profit11857220由图表可知四月份促销的利润为11857220美元，成本为17059400美元七月份促销：成本计算代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;min=@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*O(t)+3*I(t)+40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,18000,25000,26000,41000,26100,18900,18000,14000,11000;enddataend利润计算代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P;endsets!目标函数;+22*O(t)+max=@sum(periods(t)|t#GE#1:125*D(t)-2.5*D(7))-@sum(periods(t)|t#GE#1:+22*O(t)+3*I(t)+40*P(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+O(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:O(t)<=20*W(t));!这里是数据;data:D=10000,11000,15000,18000,25000,26000,41000,26100,18900,18000,14000,11000;enddataendPeriodOvertimeInventoryTotalproduction0040000101400020000202300020000302800020000403000020000512002560020600650002210022500750003600225008500002250090018900100018000110014000120400015000Totalcost17367300Profit11831450LINGO运行结果显示7月份成=17367300 利润=11831450综上结果，四月利润增加177200美元，七月增加151450美元。所以应该是四月份促销更好。(3)经过LINGO运行得出，当售价增加到250美元时，没有进行促销时的利润40180000美元，此时进行促销，4月份利润为40773850美元，7月份利润为41030200美元。很显然7月份利润增加更多，所以需要调整为7月份促销。2.考虑问题1中Lavare公司的数据，现在我们假定Lavare公司可以通过解雇和聘用新员工来调整劳动力大小，新雇佣一名员工的成本为1000美元，解雇一名员工的成本是2000美元。假定没有促销活动，这一年的最优生产计划是什么？年利润为多少？这项计划的成本是多少？在4月还是7月进行促销活动更好？各能增加多少利润？如果水槽的持有成本从3美元涨至5美元，最佳的促销时间是否需要调整？为什么？解：/Irr*数学模型MINTC=尹2400Wt+22Ot+3It+40Pt+i000Ht+2000Ltt=1It-1+Pt=Dt+ItWt=Wt-l+Ht七Pt=80Wt+Ot/2fort=1,2,…，12Ot<20Wtfort=l,2,…,12I0=4000,I12=4000,W0=250(a)计算成本源代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P,H,L;endsets!目标函数；min=@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*O(t)+ 3*1(t)+40*P(t)+1000*H(t)+2000*L(t));!需求约束；@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);10=4000;I(12)>=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1)+H(t)-L(t));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)〈=80*W(t)+0(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:0(t)〈=20*W(t));!这里是数据；data:D=10000,11000,15000,18000,25000,26000,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddata

end最优生产计划表如下（包含利润）PeriodsNo.HiredHtNo.FiredLtWorkforcrSizeWtOvertimesOtInventoryItProductionPt02504000102500140002000020250023000200003025002800020000402500300002000053253025200202006025301940020200702530960020200802530800202009025300202001028225001800011441810500145001201810400014500Total16568500costProfit11931500LING0运算得出这项计划的成本为16850000美元，年利润为11931500美元。(b)四月份促销：成本代码：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,0,I,P,H,L;endsets!目标函数;min=@sum(periods(t)|t#GE#1:2400*W(t)+22*0(t)+3*I(t) +40*P(t)+1000*H(t)+2000*L(t));!需求约束;@for(periods(t)|t#GT#1:I(t-1)+P(t)=D(t)+I(t));I0+P(1)=D(1)+I(1);I0=4000;I(12)>=4000;@for(periods(t)|t#GT#1:W(t)=W(t-1)+H(t)-L(t));W(1)=W0;W0=250;@for(periods(t)|t#GE#1:P(t)<=80*W(t)+0(t)/2);@for(periods(t)|t#GE#1:0(t)<=20*W(t));!这里是数据;

data:D=10000,11000,15000,26700,22500,23400,30000,29000,21000,18000,14000,11000;enddataend四月份促销数据整理如下：PeriodsNo.HiredHtNo.FiredLtWorkforcrSizeWtOvertimesOtInventoryItProductionPt02504000102500140002000020250023000200003025002800020000402500213002000051226201972020920602620172402092070262081602092080262080209209026200209201037225001800011441810500145001201810400014500Total16792000costProfit12124620以此类推，七月份促销数据整理如下：PeriodsNo.HiredHtNo.FiredLtWorkforcrSizeWtOvertimesOtInventoryItProductionPt02504000102500140002000020250023000200003025002800021620420270031620216205027002824021260602700238602126070270044802126080270002126093423600189001011225001800011441810500145001201810400014500Total17051350costProfit12147400由以上数据整理图表可以看出，四月促销增加利润262370美元，七月增加285150美元，七月促销较好。持有成本增至5美元，最优生产计划时的利润为11626880美元，四月促销利润为11854220美元，七月促销利润为11844740美元。(当持有成本增加而销售收入不变时，旺季促销不合适)应改为四月促销。再考虑问题1中Lavare公司的数据，假定第三方制造商可以以每件74美元的价格提供水槽的生产。如果没有促销活动，这将怎样影响生产计划？怎样影响最优促销时间的选择？为什么？数学模型解/Irr*建立数学模型MINTC=尹2400Wt+22Ot+3It+40Pt+74Ctt=1It-1+Pt+Ct=Dt+ItWt=Wt-1+HtHLtPt=80Wt+Ot/2fort=1,2, 12OtM20Wt fort=1,2,-,12I0=4000,112=4000,WO=250生产计划如下：sets:jieduan/123456789101112/;Periods(jieduan):D,W,O,I,P,C;endsets!目标函数;min