7–1第11章规划求解.ppt

Excel 2007提供356个函数(2003 提供255个), 89 * Excel 2007提供356个函数(2003 提供255个), 89 * Excel 2007提供356个函数(2003 提供255个), 89 * * 第11章 规划求解 Excel 2007 数据管理与分析 * 第11章 规划求解 本章内容： 介绍Excel 2007“规划求解”分析工具 规划求解在实际问题求解中的应用 教学目标： 了解规划求解分析问题的方法 了解针对实际问题的规划模型设计方法 掌握规划求解分析工具的使用 * 第11章 规划求解 学习内容： 1. 规划求解的基本概念 2. 建立问题的数学模型 3. Excel“规划求解”工具 应用问题求解过程 应用举例 * 1. “规划求解”的基本概念 什么是规划问题 Excel的“规划求解” 工具 求解规划问题的基本步骤 在计划管理中常会遇到：人力资源的调度、产品生产的安排、运输线路的规划、生产材料的搭配、采购批次的确定等问题。 这类问题有一个共同点，即需要解决：如何合理利用各种存在约束的资源，而获得最佳的经济效益，也就是达到利润最大、成本最低等目标。这就是本章要解决的在约束条件下寻求目标函数最优解的规划问题。 什么是规划问题 * 1、约束条件的表达 2、目标的数学描述 3、应用Excel的规划求解工具对问题求解 一般来讲，规划问题都具有如下特点： 所求问题都有单一的目标（如求生产的最低成本，求运输的最佳路线，求产品的最大盈利，求产品周期的最短时间），要求求目标函数的最优解 对于问题涉及的对象（如路程、原材料等）存在有明确的可以用不等式表达约束条件。 问题的表达可以描述为：一组约束条件（不等式），和一个目标方程。 利用Excel技术可以简单的求得问题满足约束条件求的目标最优解。 规划问题的特点（共性） * 例如：某饲养场饲养动物，设每头动物每天至少需690g蛋白质、28g矿物质、80mg维生素。现有五种饲料可供选择，各种饲料每kg营养成分含量及单价如表： 问题：饲养场要求确定即满足动物生长的营养需求，又使费用最少的选择饲料的方案 2. 构建规划问题的数学模型 * 根据题意,设X1 , X2 , X3 , X4 , X5 分别表示A,B,C,D,E 5种饲料应用的最佳数量(kg), 用cost 表示总费用，得如下线性规划数学模型： 目标函数：要求费用最低 Min(Cost)=0.2X1+0.7x2+0.4x3+0.3x4+0.8X5? 约束条件：满足每头动物的营养成分需求 ： 问题分析 * 根据题意,设X1 , X2 , X3 , X4 , X5 分别表示A,B,C,D,E 5种饲料应用的最佳数量(kg), 用cost 表示总费用，得如下线性规划数学模型： 目标函数：要求费用最低 Min(Cost)=0.2X1+0.7x2+0.4x3+0.3x4+0.8X5? 约束条件：满足每头动物的营养成分需求 ： 问题分析 * Xi为决策变量 * 3. Excel的规划求解工具 Excel 2007 “规划求解”分析工具可以解决最多有200 个决策变量，100 个外在约束和 400 个简单约束（决策变量整数约束的上下边界）的问题。求解过程包括2个主要步骤： 加载“规划求解”分析工具 “规划求解”工具中各参数的解释和设置 * 3. Excel的规划求解工具 1. 加载“规划求解”分析工具 “规划求解”是Excel 2007中的一个加载宏，要使用“规划求解”分析工具，必须专门先进行加载(见教材265)，否则系统不具备求解功能。 2. 规划求解工具中各参数的解释和设置 可变单元格，目标单元格，约束条件， (见教材P266、P267、P268) * 3. Excel的规划求解工具 利用规划求解分析工具求解问题的步骤如下： 建立问题的数学模型 建立Excel工作表规划模型原始数据 设置 “规划求解参数” 可变单元格：确定决策变量 目标单元格：建立目标函数 约束条件：约束条件可以用线性等式或不等式表示，还有非负约束(≥)和整数约束(int) 确定，进行求解。 * 4. 应用问题求解过程 问题：饲料配方问题（上例） 步骤1：建立数学模型 步骤2：建立Exce工作表规划模型 * 4. 应用问题求解过程 问题：饲料配方问题（上例） 步骤1：建立数学模型 步骤2：建立Exce工作表规划模型 * 4. 应用问题求解过程 问题：饲料配方问题（上例） 步骤1：建立数学模型 步骤2：建立Exce工作表规划模