线性规划建模求解 实验报告

机械工程学院工业工程专业

学号： 姓名：

线性规划问题建模与求解

一．实验目的

1． 掌握线性规划问题建模基本方法。

2． 熟练应用Excel“规划求解”功能对线性规划问题进行建模与求解。

3．掌握线性规划问题的对偶理论和灵敏度分析。

二．实验设备 硬件：PC机。

软件：Microsoft Excel。

三．实验内容

1．建立线性规划问题的数学模型。

2．利用Excel“规划求解”功能对线性规划问题进行建模与求解。 3．根据实验优化结果，进行灵敏度及经济分析。

四．实验步骤

某出版单位有4500个空闲的印刷机时和4000个空闲的装订工时，拟用于下列4种图书的印刷和装订。已知各种书每册所需的印刷和装订工时如表2所示。

表2 印刷和装订工时数据表

工 序 书 印刷 装订 预期利润（千元/千册） 问：

①该出版单位为了实现利润最大化，如何安排4种图书的生产？ ②该单位是否愿意出50元的加班费，让工人加班1小时？

③由于管理工作的进步，使得第1种产品成本每件下降0.2元，此时得最优生产方案是否有变化，总利润是多少？

④出版第2种书的方案之一是降低成本，若第2种书的印刷加装订成本合计每册6元，则第2种书的成本为多少时，

实验报告

实验内容及要求：

内容：某公司有四个农场，每个农场的耕地作物需要用水灌溉，因灌溉条件限制，农

场的最大水资源供应量有一定限制，各农场的总耕地面积与最大水资源供应量如表1-1所示。该地区适合种植的农作物有棉花、玉米和高粱，三种农作物每种作物每单位种植面积的净收入和耗水量以及每种作物最大允许种植面积如表1-2所示。由于水资源短，公司统一调配水资源，为了保持公正，规定每个农场受灌溉面积占农场总耕地面积的比例相同，公司管理层面临的决策问题还是如何确定各农场种植各种作物的面积，使得在满足以上各种限制的条件下，公司总收入最大。

表1-1

耕地面积（亩） 4000 6000 5000 4500 最大水资源供应量（吨） 农场 1 2 3 4

6000 9000 5500 5000

表1-2

作物 单位种植面积收入（元） 800 600 450 单位面积耗水量（吨） 2 1.5 1 最大允许种植面积（亩） 6000 5500 5000 棉花 玉米 高粱

实验过程分析：

要想得到该问题的最优解，我们将棉花标记为1，玉米标记为2，高粱标记为3.所以设置变量为：

棉花 玉米 高粱

农场1 X11 X12 X13 农场2 X21 X22

数学建模与实验课程 实验报告

实验名称 三、线性规划与整数规划 实验地点 日期 2014-10-28 姓名 班级 学号 成绩

【实验目的及意义】

[1] 学习最优化技术和基本原理，了解最优化问题的分类； [2] 掌握规划的建模技巧和求解方法； [3] 学习灵敏度分析问题的思维方法；

[4] 熟悉MATLAB软件求解规划模型的基本命令；

[5] 通过范例学习，熟悉建立规划模型的基本要素和求解方法。

通过该实验的学习，使学生掌握最优化技术，认识面对什么样的实际问题，提出假设和建立优化模型，并且使学生学会使用MATLAB、Lingo软件进行规划模型求解的基本命令，并进行灵敏度分析。解决现实生活中的最优化问题是本科生学习阶段中一门重要的课程，因此，本实验对学生的学习尤为重要。 【实验要求与任务】

根据实验内容和步骤，完成以下实验，要求写出实验报告（符号说明—模型的建立—模型的求解（程序）—结论）

A组

高校资金投资问题

高校现有一笔资金10

《管理运筹学》实验报告

实验日期： 2016年 04月 21日 —— 2016 年 05 月 18 日 班级 2014级04班 姓名 杨艺玲 学号 实验 管理运筹学问题的计算机求解 名称 实验目的： 2014190456 通过实验学生应该熟练掌握“管理运筹学3.0”软件的使用，并能利用“管理运筹学3.0”对具体问题进行问题处理，且能对软件处理结果进行解释和说明。 实验所用软件及版本： 管理运筹学3.0 实验过程：（含基本步骤及异常情况记录等) 一、实验步骤（以P31页 习题1 为例） 1.打开软件“管理运筹学3.0” 2.在主菜单中选择线性规划模型，屏幕中会出现线性规划页面

3.在点击“新建”按钮以后，按软件的要求输入目标函数个数和约束条件个数，输入目标函数级约束条件的歌变量的系数和b值，并选择好“≤” 、“≥”或“＝”，如图二所示，最后点击解决

1

4.注意事项： （1） 输入的系数可以是整数、小数，但不能是分数，要把分数化为小数再输入。 （2） 输入前要合并同类项。 当约束条件输入完毕后，请点击“解决”按钮，屏幕上讲显现线性规划问题的结果，如图所示

2

5.输出结果如下

5.课后习题： 一、P31习题1

实验二 应用LINGO、MATLAB软件求解非线性规划

一.实验目的

1. 对实际问题进行数学建模，并学会用数学软件Matlab或运筹软件Lindo/Lingo对问题进行求解；

2. 学会建立M文件，并学会用Matlab的软件包内部函数求解非线性规划问题。

二.实验内容

1.写出下属问题的数学模型（LINGO）

将机床用来加工产品A，6小时可加工100箱。若用机床加工产品B，5小时可加工100箱。设产品A和产品B每箱占用生产场地分别是10和20个体积单位，而生产场地（包括仓库）允许15000个体积单位的存储量。机床每周加工时数不超过60小时。产品A生产x1（百箱）的收益为（60-5x1）x1元，产品B生产x2（百箱）的收益为（80-4x2）x2元，又由于收购部门的限制，产品A的生产量每周不能超过800箱，试制定周生产计划，使机床生产获最大收益。

2.用数学软件求解下列问题:(MATLAB) （1） minf??x1?2x2?x12?x22

minf??x1?2x2?s..t2x12?3x2?61212x1?x2221212（2）

x1?4x2?5x1,x2?0x1?3,x2?6

三. 模型建立

1、设生产A产品为x1百箱，生产B产品为x2

实验二 应用LINGO、MATLAB软件求解非线性规划

一.实验目的

1. 对实际问题进行数学建模，并学会用数学软件Matlab或运筹软件Lindo/Lingo对问题进行求解；

2. 学会建立M文件，并学会用Matlab的软件包内部函数求解非线性规划问题。

二.实验内容

1.写出下属问题的数学模型（LINGO）

将机床用来加工产品A，6小时可加工100箱。若用机床加工产品B，5小时可加工100箱。设产品A和产品B每箱占用生产场地分别是10和20个体积单位，而生产场地（包括仓库）允许15000个体积单位的存储量。机床每周加工时数不超过60小时。产品A生产x1（百箱）的收益为（60-5x1）x1元，产品B生产x2（百箱）的收益为（80-4x2）x2元，又由于收购部门的限制，产品A的生产量每周不能超过800箱，试制定周生产计划，使机床生产获最大收益。

2.用数学软件求解下列问题:(MATLAB) （1） minf??x1?2x2?x12?x22

minf??x1?2x2?s..t2x12?3x2?61212x1?x2221212（2）

x1?4x2?5x1,x2?0x1?3,x2?6

三. 模型建立

1、设生产A产品为x1百箱，生产B产品为x2

运筹学实验报告

实验课程:运筹学 实验日期: 任课教师:王 挺 班级：11级应数二班 姓名：刘兴成 学号：0201110237 一、实验名称: 简单线性规划模型的求解与Lingo软件的初步使用 二、实验目的： 了解Lingo软件的基本功能和简单线性规划模型的求解的输入和输出结果。熟悉Lingo软件在运筹学模型求解中的作用，增强自身的动手能力，提高实际应用能力 三、实验要求: 1、熟悉Lingo软件的用户环境，了解Lingo软件的一般命令 2、给出Lingo中的输入，能理解Solution Report中输出的四个部分的结果。 4、能给出最优解和最优值； 5、能给出实际问题的数学模型，并利用lingo求出最优解 四、报告正文（文挡，数据，模型，程序，图形）: 1.在Lingo中求解下面的线性规划数学模型; maxz?2x1?5x2maxz?2x1?5x2?x1?x3?4?x1?4?x?x?3?x?3 (1) (2) ?24?2s..t?s..t?x?2x?x?825?1?x1?2x2?8???x1,x2?0?

运筹学实验报告

实验课程:运筹学 实验日期: 任课教师:王 挺 班级：11级应数二班 姓名：刘兴成 学号：0201110237 一、实验名称: 简单线性规划模型的求解与Lingo软件的初步使用 二、实验目的： 了解Lingo软件的基本功能和简单线性规划模型的求解的输入和输出结果。熟悉Lingo软件在运筹学模型求解中的作用，增强自身的动手能力，提高实际应用能力 三、实验要求: 1、熟悉Lingo软件的用户环境，了解Lingo软件的一般命令 2、给出Lingo中的输入，能理解Solution Report中输出的四个部分的结果。 4、能给出最优解和最优值； 5、能给出实际问题的数学模型，并利用lingo求出最优解 四、报告正文（文挡，数据，模型，程序，图形）: 1.在Lingo中求解下面的线性规划数学模型; maxz?2x1?5x2maxz?2x1?5x2?x1?x3?4?x1?4?x?x?3?x?3 (1) (2) ?24?2s..t?s..t?x?2x?x?825?1?x1?2x2?8???x1,x2?0?

利用Excel求解线性规划问题

线性规划问题的求解有很多方法，也有很多工具。比如常用的Matlab、Lingo，记得参加数学建模的时候就是用的Lingo解决线性规划问题的。本文主要讲解如何使用Excel求解线性规划问题，Excel本身是没有计算线性规划问题能力的，因此我们首先要加载相应的宏定义。一、加载宏定义（不同版本的加载方式有所不同）： Excel 2003：单击“工具”菜单，然后单击“加载宏”，选择“规划求解”点击确定。 Excel 2007：方法一：用快捷键。先按Alt+T，再按I键，即可打开加载宏对话框。方法二：单击“Office按钮→Excel 选项→加载项”，确保“管理”右侧下拉列表中的选项是“Excel 加载项”，单击“转到”按钮即可。 Excel 2010：直接在功能区中选择“开发工具”选项卡，在“加载项”组中单击“加载项”命令，选择“规划求解”点击确定。注意：如果功能区中没有“开发工具”选项卡，可以通过自定义功能区来显示“开发工具”选项卡：单击“文件→选项→自定义功能区”，然后在右侧区域中勾选“开发工具”并单击“确定”。二、初始化数据（以Excel 2010为例，其他版本大同小异）：比如

我们要计算的线性规划问题如下：那么，

怎么利用Excel求解线性规划的详细步骤

利用线性回归方法求解生产计划

方法一：

1、建立数学模型:

设变量：设生产拉盖式书桌x台，普通式书桌y台，可得最大利润 确定目标函数及约束条件 目标函数：maxP 115x 90y

约束条件：10x 20y 200 .....................⑴ 4x 16y 128 .....................⑵ 15x 10y 220 .....................⑶ x,y 0 ..........................⑷ 2、在Excel中求解线性规划

首先，如图1所示，在Excel工作表格输入目标函数的系数、约束方程的系数和右端常数项：

图1

将目标方程和约束条件的对应公式输入各单元格中 F2=MMULT（B6:C6,F6:F7)； F3=MMULT（B3:C3,F6:F7)； F2=MMULT（B4:C4,F6:F7)； F2=MMULT（B5:C5,F6:F7)；

怎么利用Excel求解线性规划的详细步骤

出现图2样式：

图2

线性规划问题的电子表格模型建好后，即可利