建模线性规划在工商管理中的应用

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1、线性规划的一些应用§1人力资源分配的问题§2生产计划的问题§3套裁下料问题§4配料问题§5投资问题1§1人力资源分配的问题例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员数如下:设司机和乘务人员分别在各时间段一开始时上班,并连续工作八小时,问该公交线路怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又配备最少司机和乘务人员?2解:设xi表示第i班次时开始上班的司机和乘务人员数,这样我们建立如下的数学模型。目标函数:Minx1+x2+x3+x4+x5+x6约束条件:s.t.x1+x6≥60x1+x2≥70x2+x3≥60x3+x4≥50x4+x5≥20x

2、5+x6≥30x1,x2,x3,x4,x5,x6≥03例2.一家中型的百货商场,它对售货员的需求经过统计分析如下表所示。为了保证售货人员充分休息,售货人员每周工作5天,休息两天,并要求休息的两天是连续的。问应该如何安排售货人员的作息,既满足工作需要,又使配备的售货人员的人数最少?4解:设xi(i=1,2,…,7)表示星期一至日开始休息的人数,这样我们建立如下的数学模型。目标函数:Minx1+x2+x3+x4+x5+x6+x7约束条件:s.t.x1+x2+x3+x4+x5≥28x2+x3+x4+x5+x6≥15x3+x4+x5+x6+x7≥24x4+x5+x

3、6+x7+x1≥25x5+x6+x7+x1+x2≥19x6+x7+x1+x2+x3≥31x7+x1+x2+x3+x4≥28x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7≥05§2生产计划的问题例3.某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。该公司生产甲、乙、丙三种产品,都需要经过铸造、机加工和装配三个车间。甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须本厂铸造才能保证质量。数据如表。问:公司为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各生产多少件?甲、乙两种产品的铸造中,由本公司铸造和由外包协作各应多少件?6解:设x1,x2,x3分别为三道工序都由本公

4、司加工的甲、乙、丙三种产品的件数,x4,x5分别为由外协铸造再由本公司加工和装配的甲、乙两种产品的件数。求xi的利润:利润=售价-各成本之和产品甲全部自制的利润=23-(3+2+3)=15产品甲铸造外协,其余自制的利润=23-(5+2+3)=13产品乙全部自制的利润=18-(5+1+2)=10产品乙铸造外协,其余自制的利润=18-(6+1+2)=9产品丙的利润=16-(4+3+2)=7可得到xi(i=1,2,3,4,5)的利润分别为15、10、7、13、9元。7通过以上分析,可建立如下的数学模型:目标函数:Max15x1+10x2+7x3+13x4+9x5

5、约束条件:5x1+10x2+7x3≤80006x1+4x2+8x3+6x4+4x5≤120003x1+2x2+2x3+3x4+2x5≤10000x1,x2,x3,x4,x5≥08例4.永久机械厂生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品,均要经过A、B两道工序加工。设有两种规格的设备A1、A2能完成A工序;有三种规格的设备B1、B2、B3能完成B工序。Ⅰ可在A、B的任何规格的设备上加工;Ⅱ可在任意规格的A设备上加工,但对B工序,只能在B1设备上加工;Ⅲ只能在A2与B2设备上加工。数据如表。问:为使该厂获得最大利润,应如何制定产品加工方案?9解:设xijk表示第i种产品,在第j

6、种工序上的第k种设备上加工的数量。建立如下的数学模型:s.t.5x111+10x211≤6000(设备A1)7x112+9x212+12x312≤10000(设备A2)6x121+8x221≤4000(设备B1)4x122+11x322≤7000(设备B2)7x123≤4000(设备B3)x111+x112-x121-x122-x123=0(Ⅰ产品在A、B工序加工的数量相等)x211+x212-x221=0(Ⅱ产品在A、B工序加工的数量相等)x312-x322=0(Ⅲ产品在A、B工序加工的数量相等)xijk≥0,i=1,2,3;j=1,2;k=1,2,31

7、0目标函数为计算利润最大化,利润的计算公式为:利润=[(销售单价-原料单价)*产品件数]之和-(每台时的设备费用*设备实际使用的总台时数)之和。这样得到目标函数:Max(1.25-0.25)(x111+x112)+(2-0.35)x221+(2.80-0.5)x312–300/6000(5x111+10x211)-321/10000(7x112+9x212+12x312)-250/4000(6x121+8x221)-783/7000(4x122+11x322)-200/4000(7x123).经整理可得:Max0.75x111+0.7753x112+1.1

8、5x211+1.3611x212+1.9148x312-0.375

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