运筹学实验报告2

运筹学实验报告2交通与汽车工程学院课程名称:运筹学(汽车)课程代码:7100570学院(直属系):交通与汽车工程学院年级/专业/班:2009级物流管理3班学生姓名:学号:实验总成绩:任课教师:黎青松开课学院:交通与汽车工程学院实验中心名称:物流管理实验室第2组西华大学实验报告西华大学实验报告开课学院及实验室:交通与汽车学院计算机中心实验时间:年月日学生姓名学号实验成绩课程名称运筹学(汽车学院)课程代码8245050实验项目名称炼油厂计划、菜篮子工程项目代码指导教师黎青松项目学分实验课考勤10%实验工作表现20%实验报告70%1、实验目的1.1训练建模能力1.2.应用EXCEL建模及求解的方法应用;1.3通过实验进一步掌握运筹学有关方法原理、求解过程，提高学生分析问题和解决问题能力。2、实验设备、仪器及材料计算机、Excel3、实验内容3.1炼油厂产计划安排问题例一炼油厂的生产计划某炼油厂的工艺流程图如图1-1所示。炼油厂输入两种原油(原油1和原油2)。原油先进入蒸馏装置，每桶原油经蒸馏后的产品及份额见表1-1，其中轻、中、重石脑油的辛烷值分别为90、80和70。1西华大学实验报告石脑油部分直接用于发动机油混合，部分输入重整装置，得辛烷值为115的重整汽油。1桶轻、中、重石脑油经重整后得到的重整汽油分别为0.6、0.52、0.45桶。蒸馏得到的轻油和重油，一部分直接用于煤油和燃料油的混合，一部分经裂解装置得到裂解汽油和裂解油。裂解汽油的辛烷值为105。1桶轻油经裂解后得0.68桶裂解油和0.28桶裂桶汽油;1桶重油裂解后得0.75桶裂解油和0.2桶裂解汽油。其中裂解汽油用于发动机油混合，裂解油用于煤油和燃料油的混合。渣油可直接用于煤油和燃料油的混合，或用于生产润滑油。1桶渣油经处理后可得0.5桶润滑油。混合成的高档发动机油的辛烷值应不低于94，普通的发动机油辛烷值不低于84。混合物的辛烷值按混合前各油料辛烷值和所占比例线性加权计算。2规定煤油的气压不准超过1kg/cm，而轻油、重油、裂解油和渣油的气压分别为1.0、20.6、1.5和0.05kg/cm。而气压的计算按各混合成分的气压和比例线性加权计算。燃料油中，轻油、重油、裂解油和渣油的比例应为10:3:4:1。已知每天可供原油1为20000桶，原油2为30000桶。蒸馏装置能力每天最大为45000桶，重整装置每天最多重整10000桶石脑油，裂化装置能力每天最大为8000桶。润滑油每天,1000桶之间，高档发动机油产量应不低于普通发动机油的40%。产量就在500桶)分别为:高档发动机油700，普通发动机油600，煤油400，又知最终产品的利润(元/燃料油350，润滑油150，试为该炼油厂制定一个使总盈利为最大的计划。建模解:该题的目标是求总盈利的最大，炼油厂的生产问题是一个线性规划问题，求解总利润最大，可建立线性规划模型求解。建模过程中设计的变量如下:设每天需要原油1为y1桶。原油2为y2桶。经蒸馏后，重整轻石脑油y3桶，中石脑油y4桶，重石脑油Y5桶。轻油裂解得到的裂解汽油y6,重油裂解得到的裂解汽油y7,用于制造润滑油的渣油量y8。设每天生成高档发动机油的轻石脑油X1桶,中石脑油X3桶,重石脑油X5桶,重整汽油X7桶，裂解汽油X9桶。每天生成普通发动机油的轻石脑油X2桶,。中石脑油X4桶,重石脑油X6桶,重整汽油X8桶,裂解汽油X10桶。每天产出的煤油由X11桶轻油，X13桶重油，X13桶裂解油，X17渣油组成。每天产出的燃料油由X12轻油，X14重油，X16裂解油，X18桶渣油组成。设润滑油每天的产量X0桶,则目标函数为:maxz=700(x1+x3+x5+x7+x9)+600(x2+x4+x6+x8+x10)+400(x11+x13+x15+x17)+350(x12+x14+x16+x18)+150x0约束条件为:1:90x1+80x3+70x5+115x7+105x9>=94(x1+x3+x5+x7+x9)2:90x2+80x4+70X6+115x8+105x10>=84(x2+x4+x6+x8+x10)3:1.0x11+0.6x13+1.5x15+0.05x17<=1.0(x11+x13+x15+x17)4:x12=10x18x14=3x18x16=4x185:x1+x3+x5+x7+x9>=0.4(x2+x4+x6+x8+x10)6:0.6y3+0.52y4+0.45y5>=x7+x87:0.1y1+0.15y2-y3>=x1+x28:0.2y1+0.25y2-y4>=x2+x79:0.2y1+0.18y2-y5>=x5+x610:0.28y6+0.2y7>=x9+x1011:0.68y6+0.75y7>=x15+x162西华大学实验报告12:0.12y1+0.08y2-y6>=x11+x1213:0.2y1+0.19y2-y7>=x13+x1414:0.13y1+0.12y2-y8>=x17+x1815:x0=0.5y816:y1<=2000017:y2<=3000018:y1+y2<=4500019:y3+y4+y5<=1000020:y6+y7<=800022:500<=x0<=100023:所有变量均大于零求解过程在EXCEL中运用规划求解，其过程如下输入数据:图1输入初始数据对照变量所在单元格，依次输入各个约束条件，如图2所示。图2约束条件的输入选中目标单元格，点击工具菜单下的“规划求解”，如图3所示。在设置目标单元格中输入“R1C30”,等于选择“最大值”，可变单元格为“R2C2:R2C28”,添加相应的约束，在选项中选择“采用线性模型”和“假定非负”，点击确定，返回规划求解参数界面，点击求解即得到求解结果。3西华大学实验报告图3规划求解过程图4规划求解过程3.1.4求解结果得到运算结果报告:敏感性报告:4西华大学实验报告极限值报告:3.1.5结果分析结果分析:使该炼油厂制定一个使总盈利最大。最大利润为21136513.48元/天，每一个约束值单位为桶，每天需要原油1,15000桶，原油2,30000桶。混合成的高档发动机油3817.77853、普通发动机油17044.44713、煤油15156、燃油-1.29342E-11、润滑油500.每天生产的高档发动机油中轻石脑油0、中石脑油3537.524455、重石脑油0、重整汽油1344.254398、裂解汽油5西华大学实验报告1936;普通发动机油中轻石脑油6000、中石脑油69620475545、重石脑油2993.138156、重整汽油1088.833431、裂解汽油0;煤油中轻石脑由0、重石脑油4900、裂解汽油5706,渣油4550;燃油-4.40435E-12,重石脑油0、裂解汽油-4.31793E-12,渣油-3.45633E-13。经过蒸馏后，重整轻石脑油0、中石脑油0、重石脑油5406.861844、裂解的轻油4200、重油3800，渣油被处理1000桶.3.2菜篮子工程问题建模:该题为供需不平衡的线性规划问题，求解最小运费，可建立线性规划模型求解，建立初始矩6西华大学实验报告阵如下:设A、B、C三点到各点的运价为Cij，A、B、C三点到各点的运输距离为ai，bi，ci，(i=1，，„,8)则根据题意，有运输费用最小为:2MinZ=?Cij*Xij具体输入情况和显示结果如下:根据Floyd解法思想，在单元格中输入求解公式，进入循环计算，直到两个矩阵值完全一致时，停止迭代，表明已达到最优解。求解结果如下图所示:根据最短路径表，写出A、B、C三地到各点的运价，如下图所示。运价=运距*单位运费，题目已知给出单位运价为1元/(100Kg*100m)。7西华大学实验报告总的供给量为530*100Kg，总的需求为610*100Kg,差值为80*100Kg，因此，虚拟一个供应点D，供应量为80*100Kg，将不平衡的运输问题转为平衡的运输问题，列出供需平衡的供需表，如下图所示。其中，虚拟点D到各点的运价就为各点的缺货损失成本。三个问题目标函数值相同，均为:minz=4a1+8a2+8a3+19a4+11a5+6a6+22a7+20a8+14b1+7b2+7b3+16b4+12b5+16b6+23b7+17b8+20c1+19c2+11c3+14c4+6c5+8c6+5c7+10c8+10d1+8d2+5d3+10d4+10d5+8d6+5d7+8d8问题(一)约束条件为:a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8=220b1+b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8=170c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8=160d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8=80a1+b1+c1+d1<=75a2+b2+c2+d2<=60a3+b3+c3+d3<=80a4+b4+c4+d4<=70a5+b5+c5+d5<=100a6+b6+c6+d6<=55a7+b7+c7+d7<=90a8+b8+c8+d8<=75问题(二)约束条件为:a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8=220b1+b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8=170c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8=160d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8=8060<=a1+b1+c1+d1<=7548<=a2+b2+c2+d2<=608西华大学实验报告64<=a3+b3+c3+d3<=8056<=a4+b4+c4+d4<=7080<a5+b5+c5+d5<=10044<=a6+b6+c6+d6<=5572<=a7+b7+c7+d7<=9064<=a8+b8+c8+d8<=75。约束条件为:问题(三)设应向各供应点供应量分别为a,b,c,da1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8-a=220b1+b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8-b=170c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8-c=160d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8-d=80a1+b1+c1+d1<=75a2+b2+c2+d2<=60a3+b3+c3+d3<=80a4+b4+c4+d4<=70a5+b5+c5+d5<=100a6+b6+c6+d6<=55a7+b7+c7+d7<=90a8+b8+c8+d8<=75(所有变量均大于零)问题(一):运算结果报告:9西华大学实验报告敏感性报告:极限值报告:10西华大学实验报告问题(二):运算结果报告:11西华大学实验报告敏感性报告:极限值报告:问题(三):12西华大学实验报告运算结果分析:敏感性报告:13西华大学实验报告极限值报告:结果分析问题(一):调运及预期短缺损失最小为4610元。在这情况下，由A点供应3、4、7、814西华大学实验报告市场的供应两分别为8、56、72、64，由B点供应1、5、6三市场的供应量分别为60、80、30，由C点供应2、3、6市场的供应量分别为90、56、14，A、B、C点的蔬菜皆运出去，1市场短缺15，3市场短缺16，4市场短缺14，5市场短缺20，6市场短缺11，7市场短缺18，8市场短缺16，所以为使调运及预期短缺损失最小2市场多出30.问题(二):各市场短缺量一律不小于需求量20%时，调运及预期短缺损失最小为4806元。在这样的情况下，由A点供应1、2