1、 1 数学建模课程设计报告书数学建模课程设计报告书 生产方案安排生产方案安排 摘要摘要 随着企业的不断发展,企业内部的生产计划有各种不同的情况,企业根据 本企业内部的资源与市场情况的调察,根据市场需要,资源的条件限制,不断 调整生产需要,使得生产获得最大总售价与利润,使得企业得以生存发展。工 厂生产的根本目的就是获取最大的利益,合理的安排生产方案才可以获取最大 利润的前提。本文通过各个问题给出的决策变量,逐一对各个问题进行目标函 数的求解,并且对问题进行了合理性的假设,根据已知约束条件,目标函数, 建立模型。模型的建立与求解基本用到了数学规划模型的方法。问题一到问题 五的模型建立都用到了同一种
2、方法,只是改变了它们的约束条件,而问题六用 到了两种模型进行求解,分别是 LP 子模型与 0-1 变量的整数规划模型。建立各 个问题的模型,再运用 LINGO 软件进行求解,所解出来的结果是全局最优解。 运用线性规划模型求解,再用 LINGO 软件进行求解,显得方便快捷,从而很快 的算出获得利润的最大值。为安排生产方案提供了很好的基础条件。节省资金 与人力,不耽误生产所预定的时间。 关键词关键词:数学规划,整数规划,最优解,决策变量,目标函数,利润最大,LINGO 软件 2 一、问题重述一、问题重述 随着经济的不断发展,现代各种各样的企业都自己建立工厂生产本企业的特 色产品。 某工厂生产 A,
3、B,C,D,E 五种产品,每种产品需要单位消耗甲,乙,丙三种原 料和各产品的单价如下表所示,其中甲原料限额 600 公斤,乙原料限额 500 公 斤,丙原料限额 300 公斤,已知某厂生产有关参数如下表格: 单位消耗 产 品 原料 A B C D E 限额 (公斤) 甲 乙 丙 0.1 0 0.2 0.3 0.1 0.2 0.2 0.1 0 0.3 0 0.3 0 0.2 0.1 600 500 300 单价(元) 4 3 6 5 8 (1)求最优生产方案; (2)根据市场情况,计划 A 至少生产 500 件,求相应生产方案; (3)因 E 滞销,计划停产,求相应生产方案; (4)根据市场情况
4、,限定 C 不超过 1640 件,求相应生产方案; (5)若限定原料甲需剩余至少 50 公斤,求相应生产方案; (6)若生产 A 则至少生产 800 件,若生产 B 则至少生产 200 件,求相应生产 方案。 (注意:第(6)至少两种模型与解法) 由生产方案生产有关参数及表格中数据和问题可以知,。本题要解决的问题 在各个问题的原料的约束条件下,如何安排产品 A、B、C、D、E 的生产,即要 求安排最优的生产方案,使该厂的总售价最大。 二、二、问题分析问题分析 生产方案安排,这个优化问题的目标是使总售价最大,要做的决策是生产 计划安排,即 A、B、C、D、E 产品如何安排生产使得总售价最大,产品
5、生产受 到原料的限制,原料的加工能力。按题目所给,将决策变量,目标函数和约束 条件用数学符号来表示。生产一件产品 A,单位消耗甲、乙、丙原料分别为 0.1、 0.2、0 公斤;生产一件产品 B,单位消耗甲、乙、丙原料分别为 0、0.2、0.3 公斤; 生产一件产品 C,单位消耗甲、乙、丙原料分别为 0.2、0.1、0 公斤;生 产一件产品 D,单位消耗甲、乙、丙原料分别为 0.3、0、0.2 公斤; 生产一件产 品 E,单位消耗甲、乙、丙原料分别为 0.1、0.3、0.1 公斤.而原料甲的可以用 来生产的量最多有 600 公斤,乙原料最多有 500 公斤可以用来生产,丙原料最 多有 300 公
6、斤用来生产。并且一件产品 A、B、C、D、E 的卖出的单价分别 4 元、 3 元、6 元、5 元、8 元 这个优化问题的目标是使工厂销售收入达到最大,我们做的决策是生产方案安 排,即生产产品 A、B、C、D、E 分别用多少原料甲, 生产产品 A、B、C、D、E 3 分别用多少原料乙,生产产品 A、B、C、D、E 分别用多原料丙,决策受到的限 制有,各种原料的供应额,产品的价格,这是一个线性规划问题。 三、模型假设三、模型假设 1、 假设将该模型理想化,忽略生产过程中有可能出现的问题,不考虑原料剩余 问题,只考虑最大总售价问题。假设在生产设备正常工作,工厂正常生产条 件下所建立的数学模型。根据问题的的条件限制 2、符号设定: 设 W 为最大总售价,生产五种产品 A、B、C、D、E 的数量分别 54321 ,xxxxx 件,且所取的件数都是整数,因此 54321 ,xxxxx 均为整数。 四、模型建立四、模型建立 根据题目所给的六个问题,及所给的条件,分别建立如下 6 个模型 模型模型