管理科学实验指导与习题(5)

2019-08-01 22:58

(a) 选择该炼油厂采购原油的最优决策;

(b) 如A处价格不变,B处降为290元/吨,则最优决策有何改变? 含汽油 含煤油 含重油 其 他 A/% 15 20 50 15 B/% 50 30 15 5 (2)一个奶制品加工厂用牛奶生产A1、A2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲车间用12h加工成3kgA1,或者在乙车间用8h加工成4kgA2。根据市场需求,生产出的A1、A2全部能售出,且每千克A1获利24元,每千克A2获利16元。现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应,每天正式工人总的劳动时间为480h,并且甲车间的设备每天至多能加工100kgA1,乙车间的设备的加工能力可以认为没有上限限制(即加工能力足够大)。试为该厂制定一个生产计划,使每天获利最大,并进一步讨论以下3个附加问题:

(a)若用35元可以买到一桶牛奶,是否作这项投资?若投资,每天最多购买多少桶牛奶?

(b)若可以聘用临时工人以增加劳动时间,付给临时工人的工资最多是每小时几元?

(c)由于市场需求变化,每千克A1的获利增加到30元,是否应该改变生产计划?

(3)某厂生产甲、乙两种产品,需要A、B两种原料,生产消耗等参数如下表(表中的消耗系数为千克/件)。

产品原料 A B 销售价(元) 甲 2 3 13 乙 4 2 16 可用量(千克) 160 180 原料成本(元/千克) 1.0 2.0 (a)请构造模型使该厂利润最大,并求解。 (b)原料A、B的影子价格各为多少。

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(c)现有新产品丙,每件消耗3千克原料A和4千克原料B,问该产品的销售价格至少为多少时才值得投产。

(d)工厂可在市场上买到原料A。工厂是否应该购买该原料以扩大生产? (4)某厂生产A、B两种产品需要同种原料,所需原料、工时和利润等参数如下表:

单位产品 原料(千克) 工时(小时) 利润(万元) A 1 2 4 B 2 1 3 可用量(千克) 200 300 (a)请构造模型使该厂总利润最大,并求解。

(b)如果原料和工时的限制分别为300公斤和900小时,又如何安排生产? (c)如果生产中除原料和工时外,尚考虑水的用量,设两A,B产品的单位产品分别需要水4吨和2吨,水的总用量限制在400吨以内,又应如何安排生产?

(5)某工厂生产甲、乙、丙三种产品,单位产品所需工时分别为2、3、1个工时;单位产品所需原材料分别为3、1、5公斤;单位产品利润分别为2元、3元、5元。工厂每天可利用的工时为12个,可供应的原材料为15公斤。

(a)试确定使总利润为最大的日生产计划和最大利润。

(b)若由于原材料涨价,使得产品丙的单位利润比原来减少了2元,问原来的最优生产计划变否?若不变,说明为什么;若变,请求出新的最优生产计划和最优利润。

(6)某家具厂生产四种小型家具,由于该四种家具具有不同的大小、形状、重量和风格,所以它们需要的主要原料(木材和玻璃)、制作时间、最大销售量与利润均不相同。该厂每天可提供的木材、玻璃与工人劳动时间分别为600单位、1000单位与400小时,见下表。问:

a.应如何安排该四种家具的日产量,使得该厂的日利润最大? b.该厂是否愿意付出10元的加班费,让某工人加班1小时?

c.如果可提供的工人劳动时间变为398小时,该厂的日利润将有何变化? d.该厂应优先考虑购买何种资源?

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e.若因市场变化,第一种家具的单位利润从60元下降至55元,问该厂的生产计划及日利润将如何变化? 家具类型 1 2 3 4 劳动时间 木材 玻璃 (单位/件) 6 2 1 2 单位产品利润(元/件) 60 20 40 30 最大销售量(件) 100 200 50 100 (小时/件) (单位/件) 2 1 3 2 4 2 1 2 可提供量 400(小时) 600(单位) 1000(单位) (7)某电器厂生产A、B两种点起产品。产品A与产品B在生产过程中均需使用原材料1,其中每件所需消耗的原材料1的数量分别为6与2。同时,产品B还需使用原材料2,每件产品的消耗量为1。此外,每生产一件产品A与一件产品B所需的劳动时间分别为2与4。该厂可提供的两种原材料和劳动时间的数量是有限的。在第一个月初,该厂可提供的原材料1的数量为1800,原材料2的数量为350,可提供的总劳动时间为1600。该两种原材料的保存时间是一个月,也就是说,第一个月用不完的原材料只能丢弃。经财务部门分析计算,产品A与产品B每件利润分别为3元与8元。而且根据经市场调查得到的该两种产品的市场需求状况可以确定,按当前的定价可确保所有产品均能销售出去。问:

a.第一个月内产品A与产品B各应生产多少,可是总利润最大?

b.若产品A的利润系数3(元/单位产品)增至3.5 (元/单位产品),那么,以求得的最优解、最优目标值会变化吗?该系数在什么范围内变化,才不会影响最优解?

c.若原材料2的供应量增加30千克,最大利润将为多少?

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实验五 运输与指派问题

1.实验目的及要求 1.1 实验目的

以Microsofe Excel为背景,能够运用Spreadsheet描述和解决运输问题、指派问题。

1.2 实验要求

学生应独立完成运输问题、指派问题的模拟实验。 1.3 实验规定学时:4学时。 1.4 实验性质:模拟实验

2.实验仪器、装置、工具及主要材料

每人1台计算机,并安装Microsofe Excel中的数据分析、规划求解。 3.实验方法与步骤

以教材P95例4.3.1为例进行分析,用Spreadsheet建模与求解: 第一步:输入已知数据

在单元格C6:F10中输入各台机器加工各种零件的时间。在单元格I15:I19中输入各台机器的生产能力,在单元格C22:F22中输入需加工的零件数。

第二步:决策变量

本问题的决策变量用单元格C15:F19中的单元格表示,它们是各种零件的加工任务在五台机器中的分配量。

第三步:目标函数

目标函数是总加工时间最短。在单元格I11中输入目标函数,它等于各零件加工时间的总和,其计算公式如下:

=sumproduct(C6:F10,C15:F19) 第四步:约束条件

本问题的约束条件有三个,第一个是生产能力约束,第二个是需求约束,第三个是决策变量非负约束。

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生产能力约束是指各台机器最多只能完成一项加工任务。用单元格G15:G19表示各台机器完成的加工任务数。单元格G15表示机器1完成的任务数,它的计算公式如下:

=sum(C15:F15)

然后将上述公式复制到单元格G16:G19,得到其他机器完成的任务数。各机器完成的任务数均不得大于1。

需求约束是指各种零件都必须被加工,即每种零件加工任务完成数不得小于1。用单元格C20:F20表示各零件加工任务的完成数。单元格C20表示零件1加工任务的完成数,它的计算公式如下:

=sum(C15:C 19)

然后将上述公式复制到单元格D20:F20,得到其他零件加工任务的完成数。各零件加工任务的完成数均不得小于1。

第五步:用Excel中的规划求解功能求出本问题的解

在规划求解参数框中输入目标单元格(目标函数地址)、可变单元格(决策变量地址)和两个约束条件,然后在规划求解选项参数框中选择“采用线性模型”和“假定非负”。最后求解得到本问题的最优解。模型运行结果见表3.1。

表3.1 指派问题模型及求解

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