《系统工程教学课件》系统工程第9章.ppt

第九章 工程案例,9.1我国主要集装箱运输港口的竞争力评价研究,港口竞争力评价指标体系及评价方法 1.影响港口竞争力的因素 （1）港口的运营条件 （2）港口服务水平 （3）港口环境 （4）港口集装箱吞吐量规模及增长率 （5）港口设备条件 （6）现代化管理水平,2.各层指标的权重确定方法 1）第一层指标的权重确定 （1）由各位专家在给定的值域区间内评分，设第i位专家对第j个指标的评分为Xij。 其中:i=1,2,n,n为专家总数；j=1,2,m,m为指标总数。 （2）第i位专家的资信等级为k，k = 1,2,3。k=1表示专家很熟悉被评价的内容，k=2表示专家较熟悉被评价的内容， k=3表示专家不太熟悉被评价的内容。 yik为第i位专家的资信权重，且yi1=1， yi2=0.8， yi3=0.5。,（3）第j项指标的综合评分,（4）指标权重的归一化处理,2）第二层指标的权重确定 （1）同一大类指标下的几项小类指标，采用上述同样方法确定其权重。 如在j大类下的指标，设在l=1,2,oj, oj为大类指标下的小类指标数，则Xijl为i专家对j大类l小类指标的评分值，有,归一化,（2）确定指标权重的绝对值,3）各层指标权重的评价结果,港口市场竞争力综合评价及其结果分析 1.综合评价的基本方法 用加权平均法进行综合平均。设i=1,2,m,m为大类指标序号系列；l=1,2,oi，oi为小类指标序号系列；j=1,2,n,n为方案系列。 Y=yiljmn为所有方案在所有小类指标下获得的指标值矩阵；xil为i大类指标下l小类指标的相对权重。则各方案关于i大类指标的评价值为,各方案关于全部指标的评价值为 或 其中bi为i大类指标的权重，zil为i大类指标l小类指标的绝对权重。,2.综合评价结果,港口市场竞争力综合排序,9.5红牌罐头产品制造的线性规划模型分析,生产检验组对番茄的质量估计为：20%的货质量为A级，且3000000磅（1磅=0.4536千克）中余下的番茄全为B级。 迈尔（销售经理）说能够出售他们生产的所有罐装番茄，番茄汁和番茄酱的需求是有限的，需求预测如表9-19.,在红牌公司与种植者签署了平均价为0.06美元/磅的收购合同 后，库伯（调度员）计算了番茄产品的收益。,塔克（生产经理）不可能全部生产整番茄。原因是这批番茄中的A级品所占比例太小了：红牌用数字作为尺度去衡量待加工产品与加工产品的产量，这个尺度从1到10，数字越大表明质量越高，根据这个标准对番茄进行衡量。A级番茄平均为每磅9点，B级为每磅5点。塔克提醒说，罐装整番茄的最低输入质量要求为每磅8点，番茄汁为每磅6点，番茄酱可完全用B级番茄来制作，这就意味着整番茄产品的产量被限制在800000磅以内。 迈尔认为番茄成本应以质和量两种基础来确定，而并不是仅仅依赖于量。因此他在此基础上重新计算了边际收益，并依他的结论，红牌应使用2000000磅B级番茄制作番茄酱，余下的400000磅番茄和所有A级番茄用来做番茄汁。如果预测需求正确的话，该年将在番茄上获得48000美元的总收益。,表9-21 番茄产品的利润分析,表9-22 红牌罐头产品的箱装量与重量之间的换算见,问题 1. 不考虑目前能够买多余的A级番茄的机会回答下列问题。 （1）管理部门的目标是什么？ （2）管理部门需要知道什么？ （3）约束条件有哪些 （4）你认为红牌罐头食品制造商应生产什么？ 2. 把该问题规划为一个线性规划问题，用SOLVER软件去求解并回答下列问题。 （1）整番茄、番茄酱和番茄汁各应生产多少？ （2）番茄是否有剩余，是什么等级？ （3）若有可供应的A级番茄，红牌罐头食品制造商愿以每磅多少钱买下它？ （4）总收益是多少？,（5）红牌罐头食品制造商是否应以0.085美元的价格购买那80000磅的A级番茄？ （6）使用库伯收益图与迈尔利润图计算的解与你得到的解有何不同？为什么会有不同？ （7）连锁超市的采购者要以3.6美元/箱的价格买下所有的整箱番茄产品，条件是允许红牌罐头食品制造商以最低极限质量点（7点）水平进行生产，是否接受？ （8）假设可以无限量的收购0.085美元/磅的A级番茄，红牌罐头食品制造商应购进多少？生产将如何组合？,案例解答 1）问题1的解答 （1）管理部门的目标是获得最大利润； （2）管理部门需要知道关于该类产品的需求预测、赢利分析、产品品质构成和边际收益； （3）约束条件有最大产量原材料的提供量约束、市场需求约束； （4）经过初步分析，认为食品制造商应生产番茄酱和番茄汁。,2）问题2的解答 根据表9-21，有以下结果,（1）设整番茄、番茄汁和番茄酱各应生产x1，x2，x3箱，则有,目标函数是获得最大利润，整理得以下整数线性规划 max f = -0.01 x1+0.08 x2+0.55 x3 13.5 x1+5 x2600000 4.5 x1+15 x2+25 x3 2400000 s.t . x1 800000 x2 50000 x3 80000 x1，x2，x3为整数,计算结果为：整番茄的生产箱数x1=0，番茄汁的生产箱数x2=26666，番茄酱的生产箱数x3=80000，获得收益为46133.28美元。 （2）通过以上线性规划求解计算得： 共用去A级番茄13.5 x1+5 x2=133330磅；共用去B级番茄4.5 x1+15 x2+25 x3 =2399990磅；所以A级番茄剩余0.6106-133330=466670磅，B级番茄剩余2.4 106- 2399990=10磅。,（3）因为红牌公司与种植者签署收购的合同是0.06美元/磅，是一个平均价格，若有可供应的A级番茄，红牌公司愿意每磅购买的价格应满足整番茄或番茄汁的每箱利润值为正，设这个价格为x美元/磅，则有1.48-13.5x-4.50.05180或1.32-5x-150.0518 0，计算得x0.0924。 所以，若要购买A级番茄，必须以0.0518美元/磅的价格匹配相应量的B级番茄，则可以以低于0.0924美元/磅价格买进。,（4）通过以上线性规划，计算在不考虑剩余番茄成本的情况下的总收益是-0.01x1+0.08 x2+0.55 x3 =46133.28美元。 然而剩余A级番茄成本为4666700.0932=43493.644美元，剩余B级番茄成本为100.0518=0.518美元， 实际收益为46133.28-43493.644-0.518=2639.118美元。 如果考虑A级番茄和B级番茄剩余、已投入了购买成本，则若把这些剩余番茄全部投入番茄汁生产，不计番茄成本还可盈利30800.88美元。因为共能生产番茄汁(466670+10)/20=23334箱， 共盈利23334 (4.5-3.18) = 30800.88美元， 故实际收益为46133.28+（30800.88-43493.644-0.518）=39713.298美元。,若把这些剩余番茄全部投入生产整番茄生产，可以部分抵偿发生的陈本，其实际收益是39713.298美元。 因为共能生产整番茄(466670+10)/18=25926箱， 共盈利25926(4.0-2.57) = 37074.18美元， 故实际收益为46133.28+(37074.18-43493.644-0.518)=39713.298美元。 建议：剩余A级番茄和B级番茄全部用于生产整番茄。,(5)如果只有A级番茄可以购买，供应商不应该以0.085美元购买那80000磅的A级番茄。理由是：目前在考虑用线性规划求解后还有大量A级番茄剩余，B级番茄只剩10磅；而番茄酱已生产到最大极限80000箱，故不能再生产番茄酱。 若在不考虑还可购买B级番茄的情况下，对整番茄而言，0.085美元/磅的A级番茄生产整番茄的每箱盈利状况为（4-2.52+0.08518）=4-4.050。因盈利为负，故不能生产整番茄。 对番茄汁而言，0.085美元/磅的A级番茄生产番茄汁的盈利状况为（4.5-3.18+0.08520）=4.5-4.880。因盈利为负，故不能生产番茄汁。 所以在不考虑能够购买B级番茄的情况下,0.085美元/磅的A级番茄不宜购入。,（6）根据库伯的收益图有,由此表列出整数线性规划表示为 max f = 0.12 x1-0.09 x2+0.12 x3 18x1+5 x2600000 4.5 x1+15 x2+25 x3 2400000 s.t . 18x1 800000 x2 50000 x3 80000 x1，x2，x3为整数,库伯收益图的结果是：生产整番茄44444箱，生产番茄汁0箱，生产番茄酱80000箱，实际收益14933.28美元。 使用库伯收益图与我们解的不同之处是生产整番茄，而不是生产番茄汁，其原因是产品净利润计算方式不同。迈尔的结果与我们的不同之处是对剩余原料处理的方式不同，原因是迈尔将计算剩余的番茄全用来生产番茄汁，没有考虑成本。 （7）若采购者以3.6美元买下所有的整番茄，制造商的极限质量点为7，则 产品 售价/（美元/箱） 磅/箱 品质要求/（点/磅） 整番茄 3.60 18 7 3.6-（0.0932+0.0518）9-2.52=-0.225,因为整番茄的盈利更少，所以无法安排整番茄生产。用线性规划模型求解，也得到同样的结论。,max f = -0.01 x1+0.08 x2+0.55 x3 9 x1+9x2600000 4.5 x1+15 x2+25 x3 2400000 s.t . x1 800000 x2 50000 x3 80000 x1，x2，x3为整数 线性规划求解结果为整番茄的生产为0箱。故即使采购者以3.6美元买下所有的整番茄，仍然无法安排整番茄的生产，制造商无法采纳此种方案。,假设可以无限量收购0.085美元/磅的A级番茄，同时原0.0518美元/磅的B级番茄已经存在（但假设没有A级番茄的存在），则整番茄每箱的盈利为4-（3/4 0.085+1/4 0.0518）18-2.52=0.10美元，番茄汁每箱的盈利为4。5-（1/4 0.085+3/4 0.0518）20-3.18=