利博公司生产清洁产品,这是一个高度竞争市场,公司为增加市场份额挣扎了多年。管理层决定集中在下列三个主要产品上实行一个大规模的广告运动:(1)一种喷雾去污剂;(2)一种新的液体洗涤剂;(3)一种成熟的洗衣粉。
这一广告活动将采用全国的电视和印刷媒体。管理层为广告运动设定了最低目标:(1)喷雾去污剂必须再增加3%的市场份额;(2)新的洗涤剂必须再洗涤剂市场获得18%的份额;(3)洗衣粉的市场份额必须增加4%。下表给出了这次活动的一些估计数据。
每单位广告增加的市场份额 产品 喷雾去污剂 液体洗涤剂 洗衣粉 单位成本 问题: (1)建模求解:以最低的总成本达到市场份额的目标,需要在每种媒体上作多少广告? (2)如果液体洗涤剂的市场份额最小增加量从18%增加到36%,重新求解,生成包括最优解和总成本的数据表。
(3)使用(2)的结论确定:a.市场份额最小增加量每增加一个百分比,所增加的成本;b.市场份额最小增加量增加到多大时,每增加一个百分比的成本开始上升? (4)使用winqsb进行灵敏度报告,描述该报告中(3)所需的信息。
利润(3) maxZ?4x1?2x2?3x3 ?2x1?2x2?4x3?100材料1约束?
?3x1?x2?6x3?100材料2约束?
?3x1?x2?2x3?120材料3约束
??x1,x2,x3?0
1) 写出对偶线性规划,变量用y表示。
2) 求原问题及对偶问题的最优解。
3) 分别写出价值系数cj及右端常数的最大允许变化范围。
4) 目标函数系数改为C=(5,3,6)同时常数改为b=(120,140,100),求最优解。 5) 增加一个设备约束 和一个变量x4,系数为(c4,a14,a24,a34,a44)=(7,5,4,1,2),求最优解。
6) 在第5问的模型中删除材料2的约束,求最优解。
电视 0% 3% -1% 100万美元 印刷媒体 1% 2% 4% 200万美元 需要的最小增加量 3% 18% 4%
实验3:运输问题的WINQSB应用
(一)实验目的:熟悉运用WinQSB软件求解运输问题,掌握操作方法。 (二)内容和要求:建立运输问题模型,输入模型,求解模型。
1、 分析问题,确定供应点、销售点及中转点的名称,以及它们所对应的值; 2、 确定节点间的单位成本或单位利润; 3、 输入已知信息,或调入已存问题;
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(三)操作步骤:
1.启动程序,开始→程序→winQSB→Network Modeling
2.建立新问题,分别选择Trnsportation Problem、Minimization、Spreadsheet,输入标题、产地数为和销地数为。
3.输入数据,空格可以输入M或不输入任何数据,点击Edit→Node Names,对产地和销地更名。 4.求解并显示和打印最优表及网络图。
在WinQSB软件的网络流模块中,一般运输模型的求解采用的是上面介绍的表上作业法。下面我们以例3的报刊征订、推广费用节省问题为示例,说明怎样应用WinQSB软件计算产销
(四)实例操作
1. 平衡的运输问题
例3. 该问题的产销平衡和运价表,如下表3-1所示。
(1)调用WinQSB软件的子程序Network Modeling,建立一个新问题,弹出对话筐,如右图3-1所示界面,选择Network Flow 或者Transportation Problem(本例我们选择后者),以及Minimization,输入问题的文件名Tran1(读者自己可以任意取名),产地数目3和销地数目3。
图3-1
(2)接着,点击ok,此时弹出一张需要输入数据的表格,对照上表输入数据,并重新命名产地和销地,系统输出如表3-2所示的数据表格。
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表3-2 运输问题的winqsb显示
(3)点击菜单栏Solve and Analyze,下拉菜单有四个求解方法供选择:Solve the Problem(只求出最优解)、Solve the Display Steps-Network(网络图求解并显示迭代步骤)、Solve the Display Steps-Tableau(表格求解并显示迭代步骤)、Select Initial Solution Method(选择求初始解方法)。初始解求解方法有八种方法供选择: a) b) c) d) e) f) g) h)
Row Minimum(RM)逐行最小元素法
Modified Row Minimum(MRM)修正的逐行最小元素法 Column Minimum(CM)逐列最小元素法
Modified Column Minimum(MCM)修正的逐列最小元素法 NorthWest Corner Method(NWC)西北角法
Matrix Minimum(MM)矩阵最小元素法,即最小元素法 Vogel’s Approximation Method(VAM)Vogel近似法 Russell’s Approximation Method(RAM)Russell近似法
如果不选择,系统缺省方法是逐行最小元素法(RM)。
如果选择最小元素法(MM)、Solve the Display Steps-Tableau,得到如表3-3所示的初始表。由表可以看到入基、出基变量,还可以得到位势即对偶变量(Dual P(i)、Dual P(j)),求出检验数。
表3-3 例3运输问题的初始表格
(4)继续迭代得到最优方案表,如表3-4所示。
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表3-4 例3运输问题的最优方案
此时,最优调运方案为:中文书刊出口部调运7500册寄往日本、调运2500册寄往中国香港特别行政区、调运5000册寄往韩国,深圳分公司的7500册全部寄往中国香港特别行政区,上海分公司的7500册全部寄往日本,总费用为214000元。
最后,点击菜单栏Results→Graphic Solution,系统以网络图的形式显示最优调运方案,见图3-2.
图3-2 例3运输问题最优解的图示
下面,我们给大家介绍怎样运用WinQSB软件计算产销不平衡的运输问题,以下例水果调运问题为例来说明,这是一个销大于产的问题。
2. 不平衡的运输问题
例4. 水果调运问题。有三个水果生产基地供应四个地区的某种新鲜水果。假定等量的水果在这些地区受欢迎程度相同。各生产基地年产量,各地区年需求量以及从各生产基地到各地区单位水果的运价如表3-5所示,试给出总的运费最节省的水果调运方案。
表3-5 水果调运的基础数据 运价:万元/万吨
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用软件求解不用把产销不平衡问题化为平衡问题,令c22?M,软件实施步骤和例3 的一样,我们把文件名取为Tran2,输入产地数目3和销地数目4,点击ok后按照表3-5输入数据,得到表格3-6。
表3-6
如果选择西北角法(NWC)、Solve the Display Steps-Tableau,得到如下表所示的初始表。由表可以看到入基、出基变量,还可以得到位势即对偶变量(Dual P(i)、Dual P(j)),求出检验数,见表3-7。
表3-7 例4运输问题的初始表格
继续迭代得到最优方案表,如表3-8所示。此时,最优调运方案为:A1生产基地运送50万吨水果供应B3地区;A2生产基地分别运送20万吨水果供应B1和B3地区;A3生产基地运送40万吨水果供应B1地区,分别运送20万吨水果供应B2和B4地区;B2地区有10万吨水果需求不能满足;总费用为1470万元。
表3-8 例4运输问题的最优方案
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