山东建筑大学设施规划实验

山东建筑大学 设施规划 实验报告、一、实验目的本实验的目的是通过让学生对设施选址综合求解和设计，培养学生对实际问题进行统筹分析的能力。二、实验仪器、设备及材料EXCEL软件系统，利用EXCEL中SOLVER插件的规划求解功能以及其它功能。三、实验原理1. 线性规划法在设施选址中的应用一般问题描述：设有m个工厂（产地）向n个销售地点供货，产地i的总产量为ai，销售地j的需求量为bj，其中i=1，2，m，b=1，2，n。设产地i向销售点j的运输量为xij，其单位产品运价为Cij，则运输问题的线性规划就是如何分配xij，使总的运输费用最少。目标函数 约束条件 式中：m表示工厂数；n表示销售点数；ai表示工厂i的生产能力；bj表示销售点j的需求；Cij表示在工厂i生产一单位产品并运到销售点j的生产运输总费用；xij表示从工厂i运到销售点j的产品数量。2.重心法在设施选址中的应用在一直角坐标系中，需新建工厂的坐标为P0（x0，y0），n个配送中心、仓库或原材料供应点为P1，P2，Pn，先需要求出该工厂的位置，使从工厂到各处的运输费用最小。已知：Ci为工厂到各处i（配送中心、仓库或原材料供应点）的每单位物流量单位距离所需的运输费用（运输费率）；wi为工厂和各处i的物流量；di为工厂和各处i的直线运输距离。应用重心法求初始位置： 由此可得到工厂到各处总运输费用为：可以求出使T最小的坐标点（x0,y0），即为最优方案。可求出最合适的坐标（迭代公式），表示为：重心法优化模型(迭代过程)：（1）不考虑距离因素，以重心法确定初始坐标（x0，y0）；（2）利用公式2计算出与初始坐标相对应的总运输费用T0；（3）将重心坐标分别代入公式1和公式3进行迭代计算，得出改进位置（x1，y1）；（4）利用公式2计算出与改进位置坐标相对应的总运输费用T1；（5）比较T0和T1。如果T0T1，返回（3），进一步迭代，否则，结束，得出最优位置坐标。四实验步骤及实验数据1应用线性规划方法优化运输路线解：（1）建立问题数据模型新厂设在X处的运输费用工厂到仓库的运输成本工厂的供应量EFGH现有工厂A2535366015B553045386C4050266514拟选址工厂X6040662711仓库的需求量1012159新厂设在Y处的运输费用工厂到仓库的运输成本工厂的供应量EFGH现有工厂A2535366015B553045386C4050266514拟选址工厂Y5060563211仓库的需求量1012159（2）规划求解新厂设在X处的费用与产量分配工厂到仓库的运输成本工厂的供应量EFGH现有工厂A10254351366015B5563045386C405014266514拟选址工厂X602406692711仓库的需求量1012159总费用为：1293新厂设在Y处的费用与产量分配工厂到仓库的运输成本工厂的供应量EFGH现有工厂A1025535366015B5563045386C405014266514拟选址工厂Y5016015693211仓库的需求量1012159总费用为：1373（3）选优比较两方案的计算结果，设厂于X处费用比设厂于Y处少，故决定设于X处。2重心法在设施选址中的应用有关各个工厂和各个仓库的供给量与需求量，以及运输成本的有关数据分别如下表所示。原材料供应地原材料供应量（t）原材料供应地坐标（km）XYA18004050B14007070C15001518D7006832 初始坐标（44.46,43.96）迭代次数XdYdd1d2d3d4T144.4643.967.50820936.4742839.2659326.40403757141960.49242.7383031347.281563.85852335.48740.333929.5242195137794.9492341.618867448.539632.18023535.581440.5121331.13717021136302.6068440.956475249.131851.29171635.7631940.5330832.01331781135602.5038540.577578449.467070.78588435.8786940.5510732.51288453135230.3699640.355404249.668830.48578535.9466140.568632.80870553135018.6556740.221280649.79270.30321635.987640.5818732.98844186134893.1477840.138752949.869610.19040436.0128740.59133.09942687134816.8362940.08738349.917730.12001636.0286340.5970233.16864966134769.70121040.055180449.947990.07582736.0385240.6009433.21209617134740.29921140.034904249.967080.0479836.0447640.6034633.23947217134721.84471240.022102149.979140.03038836.048740.6050633.2567649134710.21621340.014004949.986780.01925836.051240.6060933.26770542134702.87071440.00887849.991620.01220936.0527840.6067433.274634134698.22351540.005629449.994690.00774236.0537840.6071633.27902459134695.28041640.003570249.996630.0049136.0544140.6074233.28180799134693.41541740.002264449.997860.00311436.0548140.6075933.28357296134692.23311840.001436349.998640.00197536.0550740.607733.28469232134691.48341940.000911149.999140.00125336.0552340.6077633.2854023134691.0 2040.00057849.999450.00079536.0553340.6078133.28585264134690.7063由上表可知，经过20次迭代，费用T变化微小，因此最佳选址坐标约为（40.001,49.999）迭代过程图：由上表可知，经过20次迭代，费用T变化微小，因此最佳选址坐标约为（40.001,49.999）五、思考题设施选择中定性方法和定量方法各有什么优缺点？各适合于何种选址问题？定性方法：优点：是一种简单的设施选址分析法，方便快捷，选址过程简洁迅速，是一种比较通用的方法。缺点：提供比较的各项因素进行综合比较，充分考虑了各种因素对方案的影响程度，主观因素太多，不太