原材料配比問題
表1
原料藥
甲基乙基丙基丁基
A 1 1 1 1
B 5 4 6 5
C 2 1 1 2
某藥廠生產甲、乙、丙三種藥品,有四種原料可供選擇,成本分別為每公斤5元、6元、7元、8元。每公斤不同的原料可以提供多種藥物,如表1所示。藥廠要求每天生產恰好100克藥物A,至少530克藥物B,不超過160克藥物C。要求選擇各種原材料的數量,滿足生產的需要,使總成本最小化。
解決方法:
(1)建立簡單的數學模型。根據題意,設X1,X2,X3,X4分別代表原料A,B,C,D的用量,可以很容易的得到如下線性規劃:
目標函數:最小z = 5x1+6x2+7x3+8x4。
約束條件:X1+X2+X3+X4=100。
5X1+4X2+5X3+6X4≥530
2X1+X2+X3+2X4≤160
X1≥0,X2≥0,X3≥0
(2)按照表2的樣式將線性規劃問題的數學模型輸入Excel。在表2中,相關單元格中包含的公式如下:
單元格公式
C5 =D3*D5+E3*E5+F3*F5+G3*G5
C6 =D3*D6+E3*E6+F3*F6+G3*G6
C7 =D3*D7+E3*E7+F3*F7+G3*G7
C8 =D2*D3+E2*E3+F2*F3+G2*G3
(3)選擇“工具”菜單中的“加載項”選項,在安裝提示處加載“求解器”(註意插入安裝盤)。也可以將安裝盤中“Pfiles\Office\Library”下的規劃求解文件夾及其目錄下的規劃求解. xla和Solvr32.dll復制到Office安裝目錄“Office\Library”下,然後加載。
(4)在工具菜單中選擇“規劃求解”,然後在彈出的“規劃求解參數”對話框中單擊C8單元格,使“目標單元格”出現$C$8的絕對引文,根據題目含義在下面的小框中選擇“最小值”。在“可變單元格”中,從表格中選擇D3:G3區域,使其在文本框中顯示$D$3:$G$3。在約束中單擊添加,然後在添加約束對話框中的單元格引用位置中單擊C5單元格,使其顯示為$C$5,在後面的框中選擇=並將約束值編輯為$B$5。同樣,第二、第三和第四個約束條件分別編輯為“$ c $6 ≥ $ b $6”、“$ c $7 ≤ $ b $7”和“$ d $3: $ g $3 ≥ 0”。按確定退出。
(5)按“求解”按鈕,在彈出的“規劃求解結果”對話框中,可以根據需要生成計算結果、敏感性分析和限定範圍的報告,然後按“確定”求解模型。
(6)如果發現數值解是小數,可以根據需要表示為整數,方法如下:
①按住Ctrl鍵,選擇需要用整數表示的單元格D3、E3、F3、G3、C8。
②選擇格式、單元格、數字和科學計數。
③在“小數”中選擇“0”格式。按“確定”退出。
(7)按照上述步驟,可以得到如表3所示的該模型的計算結果。從表3可以看出,甲方為30 >,丙方為40kg,丁方為30 >:當kg和B為0時,成本達到最小,最小成本為670元。
表2 A B C D E F G
1 MEBO
2個數字
數量5 6 7 8
3個訂單
價格1 1 1 1
4關於
約束
剝奪
尖嘴
合適的
結
水果
5 a 100 1 1 1 1
6 b 530 5 4 5 6
7 c 160 2 1 1 2
8總成本
表3
英語單詞
甲基乙基丙基丁基
2個數字
數量5 6 7 8
3個訂單
價格1 1 1 1
4關於
約束
剝奪
尖嘴
合適的
結
水果
5 a 100 100 1 1 1 1
6 b 530 530 5 4 5 6
7 c 160 160 2 1 1 2
8總成本670
用Excel解決線性規劃問題簡單易掌握。其規則和技巧可以概括為:在實際求解過程中,我們只需要確定目標函數單元格和“可變單元格”區域的單元格位置,然後正確輸入約束條件,確定目標是最大值還是最小值,就可以得到正確的結果。
運籌學中的很多問題都可以用Excel提供的編程方法來解決,如線性規劃、指派、運輸、機器分配、人員安排等。只要生產、制造、投資、金融、工程等方面的問題。都是利潤最大化和成本最小化,用編程的方法基本可以很快得到答案。