运筹课程设计4.doc

长 春 工 业 大 学课 程 设 计 报 告课程设计名称 运筹课程设计 专 业 信息管理与信息系统 班 级 080505班 学 生 姓 名 沙文丽 指 导 教 师 王亚君 2011年07月08日课 程 设 计 任 务 课程设计题目：第十九题起止日期：2011、6、272011、7、8设计地点：教室、电子商务中心设计任务及日程安排：1、设计任务1.1通过课程设计可以增强学生解决实际运筹学问题的能力1.2通过课程设计可以使学生巩固、拓展和深化所学的基础理论、专业理论和知识。1.3通过课程设计可以使学生初步掌握用运筹学方法解决实际问题的过程和技巧，树立理论联系实际的工作作风。1.4通过课程设计可以使学生初步建立正确的设计思想和方法，进一步提高运算、计算机应用技能和综合分析、解决问题的能力。2、设计进度安排本课程设计时间分为两周：第一周（2011年6月27日-2011年7月1日）：建模阶段。此阶段各小组根据给出的题目完成模型的建立。主要环节包括 ：1.16月27日上午：发指导书；按组布置设计题目；说明进度安排。1.26月27日下午至29日：各小组审题，查阅资料，进行建模前的必要准备(包括求解程序的编写与查找)。1.3 6月30日至7月1日：各个小组进行建模，并根据题目及设计要求拟定设计提纲，指导教师审阅；同时阅读，理解求解程序，为上机求解做好准备。第二周（2011年7月4日-7月8日）：上机求解，结果分析及答辩。主要环节包括1.1 7月4日至7月5日：上机调试程序1.2 7月6日：完成计算机求解与结果分析。1.3 7月7日：撰写设计报告。 1.4 7月8日：设计答辩及成绩评定。（答辩时间：7月8日上午8：3012：00，下午2：005：00）组 别：第六组设计人员：戚宇 沙文丽 宋媛媛设计时间：2011年6月27日-2011年7月8日1、 设计进度：本课程设计时间分为两周：第一周（2011年6月27日-2011年7月1日）：建模阶段。此阶段各小组根据给出的题目完成模型的建立。主要环节包括 ：1.16月27日上午：发指导书；按组布置设计题目；说明进度安排。1.26月27日下午至29日：各小组审题，查阅资料，进行建模前的必要准备(包括求解程序的编写与查找)。1.3 6月30日至7月1日：各个小组进行建模，并根据题目及设计要求拟定设计提纲，指导教师审阅；同时阅读，理解求解程序，为上机求解做好准备。第二周（2011年7月4日-7月8日）：上机求解，结果分析及答辩。主要环节包括1.1 7月4日至7月5日：上机调试程序1.2 7月6日：完成计算机求解与结果分析。1.3 7月7日：撰写设计报告。 1.4 7月8日：设计答辩及成绩评定。2、设计题目：（第十九题）某厂生产甲、乙两种产品，每种产品都要在A、B两道工序加工。其中B工序可由B1 或B2设备完成，但乙产品不能用B1加工。生产这两种产品都需要C、D、E三种原材料，有关数据如下表所示。又据市场预测，甲产品每天销售不超过30件。问应如何安排生产才能获利最大？并按要求分别完成下列分析：（1）乙产品的单价在何范围内变化时最优生产方案不变？（2）B1工序的日供工时数在何范围内变化时最优基不变？(3)原材料D的单位成本在何范围内变化时最优生产方案不变？ 产品单耗日供应量单位成本甲乙数量单位数量单位工序AB1B223114806070工时工时工时625元/工时元/工时元/工时原材料CDE3541231.5300100150米件千克214元/米元/件元/千克其他费用（元/件）单价(元/件)2680291003、建模过程：3.1建模过程及数据准备：3.1.1设定变量： 设X1表示甲产品在B工序的B1设备上加工的件数；X2表示甲产品在B工序的B2设备上加工的件数；X3 表示乙产品加工的件数；z 表示利润3.1.2 根据题意推理有：由在A工序上加工甲乙产品的日供应量限制有：2(X1+X2)+X3 80；由在B工序上的B1设备加工甲产品的日供应量限制有：3 X1 60；由在B工序上的B2设备加工甲乙产品的日供应量限制有：X2+4X3 70；由加工甲乙产品时消耗原材料C的日供应量限制有：3(X1+X2)+12X3 300；由加工甲乙产品时消耗原材料D的日供应量限制有：5(X1+X2)+3X3 100；由加工甲乙产品时消耗原材料E的日供应量限制有：4(X1+X2)+1.5X3150；由甲产品的日销售量限制有： X1+X230；3.1.3 由以上设定和题目要求得此题的数学模型如下：maxZ=80(X1+X2)+100X3-26(X1+X2)-2(X1+X2)*6-29X3-6X3-3X1*2-X2*5-4X3*5-3*(X1+X2)*2-5(X1+X2)*1-4(X1+X2)*4-12X3*2-3X3-6X32(X1+X2 )+X3 803 X1 60X2+4X3 703(X1+X2 )+12X3 3005(X1+X2 )+3X3 1004(X1+X2 )+X3 150X1+X2 30Xi 0 (i=1,2,3)3.1.4 计算机求解前的手工数据准备:整理并化为标准型maxZ=9X1+10X2+12X32X1+2X2+X3 +X4 =803X1 +X5 =60X2+4X3 +X6 =703X1+3X2+12X3 +X7 =3005X1+5X2+3X3 +X8 =1004X1+4X2+1.5X3 +X9 =150X1+X2 +X10 =30Xi 0 (i=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)4.求解程序功能介绍4.1 总体介绍： C语言是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。C是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。同时，C语言具有简洁紧凑、灵活方便、运算符丰富、数据类型丰富等特点，适用于初级程序的编写，具有易于理解和操作等特点，是学习其他语言的基础。4.2 程序流程图开始变量个数10、约束条件个数7、方程组系数矩阵A、约束条件常数项b值、选择目标函数类型、目标函数整理并化成标准形式，加入松弛变量，形成初始单纯形表检验数0是确定主元，换入换出变量否迭代计算新表输出最优解与最优值结束4.3 程序运行： 在程序运行过程中，需要依据所编程序的要求录入相应数据，其具体过程如下： 4.3.1 运行程序，输入目标函数中变量的系数：将9 10 12 0 0 0 0 0 0 0（目标函数系数）输入，出现如图1所示情况； 图14.3.2 依照程序要求输入约束条件左端系数矩阵：2 2 1 1 0 0 0 0 0 03 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 4 0 0 1 0 0 0 03 3 12 0 0 0 1 0 0 05 5 3 0 0 0 0 1 0 04 4 1.5 0 0 0 0 0 1 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 后出现如图2的情况： 图24.3.3 依据程序输入约束条件右端常数项：80 60 70 300 100 150 30 后出现如图3的情况： 图3将求出最优解和最优值如图3所示。5. 结果分析5.1 软件介绍：LINDO是一种专门用于求解数学规划问题的软件包。由于LINDO执行速度很快、易于方便输入、求解和分析数学规划问题，因此在数学、科研和工业界得到广泛应用。LINDO主要用于解线性规划、非线性规划、二次规划和整数规划等问题。也可以用于一些非线性和线性方程组的求解以及代数方程求根等。LINDO中包含了一种建模语言和许多常用的数学函数（包括大量概论函数），可供使用者建立规划问题时调用。对于在用LINDO6.1求解本题中，我们用到的是其中用于解决线性规划这部分的功能。5.2 本题使用LINDO的运行结果如下：Variable Coefficient Increase Decrease X1 9.000000 11.00000 0.7647059 X2 10.00000 0.6500000 INFINITY X3 12.00000 INFINITY 2.600000 Righthand Side Ranges: Current Allowable Allowable Row RHS Increase Decrease 2 80.00000 INFINITY 43.50000 3 60.00000 INFINITY 31.50000 4 70.00000 24.11765 70.00000 5 300.0000 INFINITY 61.50000 6 100.0000 52.50000 47.50000 7 150.0000 INFINITY 85.75000 8 30.00000 INFINITY 20.500005.3 规定题目的分析过程及结果5.3.1乙产品的单价在何范围内变化时最优生产方案不变？ 对应所建模型中X3 的系数变化；即价值系数C的变化。X3 的取值代表乙产品生产的数量，X3 的系数代表乙产品的每件利润值。经灵敏度分析的结果可知，乙产品的利润在大于9.4范围内最优生产方案不变，即乙产品的价格大于97.4最优生产方案不变。 5.3.2 B1工序的日供工时数在何范围内变化时最优基不变？ 属于LP问题模型中资源参数b的变化。经灵敏度分析结果可知，当B1工序的日供工时数大于28.5范围内最优基不变。5.3.3原材料D的单位成本在何范围内变化时最优生产方案不变？ 对应所建模型中X1 、X2 、X3的系数变化；属于LP问题模型中目标函数价值 参数C的变化。若最优生产方案不变，甲在B1工序上的生产利润的可变范围是8.24至20，甲在B2工序上生产的利润的科比案范围是不大于10.65，乙产品的利润可变范围是大于9.4。据以上灵敏度分析结果可知D的单位成本在0.87至1.16范围内变化最优生产方案不变。6.结合题目创新的分析内容6.1 原材料E的成本在何范围内变化时最有生产方案不变？生产甲产品时，原材料E的成本在1.25至4.19。生产乙产品时，原材料E的成本应不大于5.73。所以，当原材料E的成本在1.25至4.19范围内时，最优生产方案不变。 6.2 乙产品的其他费用在何范围内变化最优生产方案不变？ 经灵敏度分析可知，乙产品的其他费用不大于31.6时，最优生产方案不变。6.3 当甲产品的其他费用为20时，原最优生产方案是否改变？ 不会。因为经灵敏度分析可知，当甲产品的其他费用在15至2.76范围内时， 最优生产方案不变。20在此区间内，所以原最优生产方案不变。7.课程设计总结：为期两周的运筹学课程设计已经接近尾声，我们小组的报告基本完成。通过这次课程设计，让我学到了很多知识，增强了自己的能力。遇到疑难的问题，我们小组三人自己动手，通过查资料和上网搜索来收集资料，解决了可以解决的问题；在老师的帮助下，解决比较困难的问题。在大家的共努力之下，我们完成了我们课程设计报告，虽然过程有些痛苦，但是自己努力的成果摆放在眼前时，我还是很开心的。在这期间，我们都很认真很努力的工作，也很听从老师的安排，按照课设进程一步步实施，在设计中我们各自发表自己的见解，在工作中我们团结一致，合为一体。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.本次课程设计让我重新调整了自己的学习方法。温故而知新。课程设计刚开始，有些不知所措，没有思路。通过对自己的知识系统进行全面的梳理，会找到一些尝试的解决方案。 实践出真知。“实践是检验真理的唯一标准”，只有