lingo在各行業(yè)中的應(yīng)用

1、LINDOLINDO、LINGOLINGO系統(tǒng)軟件的應(yīng)用系統(tǒng)軟件的應(yīng)用 LINDO、LINGO系列軟件已被廣泛地應(yīng)用在教學(xué)、科研和工商業(yè)等領(lǐng)域中。在實(shí)際的生產(chǎn)中，系列軟件已被廣泛地應(yīng)用在教學(xué)、科研和工商業(yè)等領(lǐng)域中。在實(shí)際的生產(chǎn)中，LINDO、LINGO系列軟件已經(jīng)被全世界很多公司用來做最大化利潤和最小化成本的分析，廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)線性規(guī)劃、運(yùn)輸、財務(wù)金系列軟件已經(jīng)被全世界很多公司用來做最大化利潤和最小化成本的分析，廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)線性規(guī)劃、運(yùn)輸、財務(wù)金融、投資分析、資本運(yùn)算、混合排程、庫存管理、資源配置等。位列全球融、投資分析、資本運(yùn)算、混合排程、庫存管理、資源配置等。位列全球財富財富雜志雜志

2、500強(qiáng)的企業(yè)中，一半以上使用強(qiáng)的企業(yè)中，一半以上使用Lindo公司的優(yōu)化產(chǎn)品。其中位列全球公司的優(yōu)化產(chǎn)品。其中位列全球財富財富雜志雜志25強(qiáng)的企業(yè)中有強(qiáng)的企業(yè)中有23家使用該產(chǎn)品。我們共同了解一下家使用該產(chǎn)品。我們共同了解一下LINDO、LINGO系列軟件系列軟件在不同行業(yè)中解決問題的應(yīng)用案例。在不同行業(yè)中解決問題的應(yīng)用案例。 案例一案例一Monsanto公司公司 的供應(yīng)鏈優(yōu)化問題的供應(yīng)鏈優(yōu)化問題所屬行業(yè)：制造業(yè)（建筑機(jī)械制造）案例時間：2002年解決方案： Monsanto公司是全球領(lǐng)先的建筑機(jī)械制造公司，每天有來自全球超過100個大型機(jī)械的生產(chǎn)需求，而每個大型機(jī)械都有超過10000個零件

3、組成，因此，建立優(yōu)化的排產(chǎn)系統(tǒng)，對于提高生產(chǎn)效率，顯得尤為重要。采購，生產(chǎn)，分銷的集成供應(yīng)鏈的優(yōu)化研究。該方案是由麻省理工（MIT）的供應(yīng)鏈研究小組和Monsanto公司共同合作完成的。主要是以應(yīng)用 Lindo API 集成到 MRP 系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行優(yōu)化排產(chǎn)。Lingo 實(shí)例：mpr.lg4 案例二案例二Harrier公司的飛機(jī)維護(hù)問題公司的飛機(jī)維護(hù)問題所屬行業(yè)：制造業(yè)（飛機(jī)制造與維護(hù)）案例時間：19992004年解決方案： Harrier飛機(jī)制造公司，是世界上唯一生產(chǎn)垂直起飛降落軍用和民用飛機(jī)的英國公司 。英國皇家海軍擁有超過2000架該公司生產(chǎn)的飛機(jī)，分布在世界各地的軍事基地。 飛機(jī)的維護(hù)

4、問題成為了該公司的關(guān)鍵問題。而由于飛機(jī)分布范圍非常廣，而且隸屬于不同的部門，各部門的飛行任務(wù)相對獨(dú)立，因此，編制有效的飛機(jī)維護(hù)計劃，并且能夠隨著狀況的變化，頻繁的修改及動態(tài)優(yōu)化，對于該公司降低成本以及保持高水平的客戶服務(wù)，具有非常重要的意義飛機(jī)維護(hù)計劃需要考慮 資金約束，備件的存儲狀況，可容許的等待時間等300多個約束條件，研究小組用 “Whats Best” (Lingo 的Excel 版本) 建立了一個整數(shù)規(guī)劃模型， 案例三案例三T-mobile的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題所屬行業(yè)：電信業(yè)（電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃）案例時間：19992003年解決方案： 主要有兩個方面的應(yīng)用：a) 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，可

5、以具體到每個交換機(jī)覆蓋的范圍 b) 網(wǎng)絡(luò)中的冗錯設(shè)備的數(shù)量優(yōu)化及分布優(yōu)化 T-mobile 利用Lingo 的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模塊，編寫程序，設(shè)計了一個 無線網(wǎng)絡(luò)與固定網(wǎng)絡(luò)接合的設(shè)備優(yōu)化問題，目標(biāo)是在一個可接受的冗余水平，最小化投資，并且能夠滿足網(wǎng)絡(luò)使用的需求 T-mobile 公司還利用Lingo進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)的Hub設(shè)備優(yōu)化 ，對于每個配對的節(jié)點(diǎn)，都至少存在兩條路徑包含最多兩個的連接。這個問題的一個有趣的結(jié)果就是隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增多，往往會出現(xiàn)雙Hub的網(wǎng)絡(luò)，在這個網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)都直接的連接到相關(guān)的兩個Hub上。 T-mobile 公司還利用Lingo 設(shè)計配對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題 在配對的節(jié)點(diǎn)以及從每個節(jié)點(diǎn)

6、到給定的單Hub之間，需要安裝多少條T1 和 T3 線路。對于存在大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€節(jié)點(diǎn)之間，通常需要直接的連接，而對于沒有大量直接數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐鋵?jié)點(diǎn)之間，通常只需要通過Hub 進(jìn)行連接。 見 telehub3.lng另外一個應(yīng)用實(shí)例是 利用Lingo 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)容量及流量路徑的優(yōu)化設(shè)計。對于給定的配對節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，及流量需求來說，流量路徑設(shè)計就是為每次配對節(jié)點(diǎn)之間的呼叫，選擇合適的路徑，從而使得技能滿足呼叫的需求，又不至于發(fā)生阻塞 案例四案例四Carta Blanca啤酒啤酒生產(chǎn)基地的選擇問題生產(chǎn)基地的選擇問題所屬行業(yè)：食品業(yè)案例時間：2001年解決方案：Carta Blanca 是墨西哥

7、最大的一家啤酒生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品出口到整個拉丁美洲，隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)大需要進(jìn)行在南美選擇建立三個新的麥芽生產(chǎn)基地。他們利用Lingo 建立了一個優(yōu)化模型，目標(biāo)是長期運(yùn)行成本最低，包括麥芽廠的開辦成本，以及麥芽從產(chǎn)地到工廠的運(yùn)輸成本。在建立這個模型前，公司決策層傾向于把啤酒生產(chǎn)廠及麥芽基地建立在靠近海港的地區(qū)，投資建立專用的碼頭以及專用的裝卸設(shè)備，以降低麥芽產(chǎn)品的裝卸成本。但是通過Lingo 模型的分析，綜合考慮運(yùn)輸成本，人力成本以及初始投資規(guī)模，發(fā)現(xiàn)這種做法實(shí)際上并不是最好的選擇，公司最終選擇將生產(chǎn)基地建立在一個相對內(nèi)地，但是勞動力成本較低的地區(qū)案例五案例五CNC公司的有線電視的定價以及節(jié)目時間排表策

8、略問題公司的有線電視的定價以及節(jié)目時間排表策略問題所屬行業(yè)：傳媒業(yè)案例時間：2004年解決方案：隨著不同網(wǎng)絡(luò)電視運(yùn)營商的競爭不斷激烈，有線電視的收費(fèi)價格逐漸降低。各運(yùn)營商的利潤水平已經(jīng)越來越低，制定有效的定價以及節(jié)目時間排表策略已經(jīng)成為了競爭的關(guān)鍵。CNC公司基于Lingo 使用混合整數(shù)規(guī)劃，目標(biāo)是最大化內(nèi)容收入，約束條件是不同人群對價格的敏感程度，不同人群對節(jié)目內(nèi)容的偏好以及傾向的收視時間等 通過該模型，CNC公司至少增加了4%的內(nèi)容收入(1200萬美元) 案例六案例六Dorney 主題公園的過山車的調(diào)度問題主題公園的過山車的調(diào)度問題所屬行業(yè)：傳媒業(yè)案例時間：2003年解決方案：在Dorne

9、y 主題公園當(dāng)中，許多游藝節(jié)目是非常吸引人的，通常會排起長隊。調(diào)查顯示，如果為了玩3分鐘的過山車，排隊超過45分鐘的話，客戶的抱怨就會增多，對于主題公園的滿意度就會降低。公園的經(jīng)營者必須作出一些決策，增加過山車加掛的車廂數(shù)量， 但是這樣會造成運(yùn)行的混亂及增加運(yùn)行成本Dorney 公園運(yùn)用Lingo 中的混合整數(shù)規(guī)劃模型，通過每天開門頭兩個小時的入園游客數(shù)量，決定每天過山車加掛的車廂的數(shù)量以及過山車的運(yùn)行速度等，重新調(diào)整車輛的運(yùn)行周期表 案例七案例七BridgeStone 大型工程車輪胎生產(chǎn)排產(chǎn)問題大型工程車輪胎生產(chǎn)排產(chǎn)問題所屬行業(yè)：制造業(yè)案例時間：2000年解決方案： Bridgestone

10、的工程車輪胎，是非常特殊的輪胎，它的高度比一輛雪佛蘭轎車還高，載重量是一般轎車輪胎的14倍，并且通常具有多變的客戶化需求，因此通過科學(xué)的生產(chǎn)計劃，以有效利用模具，最大化產(chǎn)能是工廠每天面臨的重要問題客戶訂單的緊迫程度，模具以及烤爐的尺寸，模具的數(shù)量限制以及不同的切割時間使得這類問題成為一個非常復(fù)雜和有挑戰(zhàn)性的線性規(guī)劃問題。 然而，使用Lingo 中自帶的 column generation 模塊，成為了該公司每天制定生產(chǎn)計劃的有效保證，至少增加了8的產(chǎn)能利用率 案例八案例八寶潔公司供應(yīng)鏈的重構(gòu)問題寶潔公司供應(yīng)鏈的重構(gòu)問題所屬行業(yè)：制造業(yè)案例時間：2003年解決方案：寶潔公司作為世界上最大的日用清

11、潔用品生產(chǎn)商，擁有超過300個品牌，在70個國家建立合資廠，有效的工作流程變得非常重要，如果想要保持世界領(lǐng)先的地位，就必須要防止不必要的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)重復(fù)。 寶潔花費(fèi)了大量的努力，來重新審視和設(shè)計它在北美的采購和配送系統(tǒng) ，使用了超過500名員工耗費(fèi)數(shù)月來完成這份工作。 而基于Lingo 開發(fā)的信息系統(tǒng)，應(yīng)用線性規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及地理信息系統(tǒng) ，可以在數(shù)小時內(nèi)完成一遍優(yōu)化，運(yùn)行三年多以來已經(jīng)通過優(yōu)化生產(chǎn)和配送系統(tǒng)，為寶潔節(jié)省了超過2.5億美元的費(fèi)用 案例九案例九酶微生物演化的優(yōu)化問題酶微生物演化的優(yōu)化問題所屬行業(yè)：生物化工案例時間：2004年解決方案：應(yīng)用Lingo 建立一種特定的模型，通過對數(shù)運(yùn)

12、算轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃，決定對不同類型的酶的變化結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和監(jiān)控對于酶隨機(jī)變化，通過Mathmatica 為Lingo 生成輸入文件，通過Lingo的計算獲得酶活動的優(yōu)化結(jié)果。這取代了以往的非常昂貴的監(jiān)控模擬方式 案例十案例十Forestal Celco的決策優(yōu)化問題的決策優(yōu)化問題所屬行業(yè)：林業(yè)案例時間：2004年解決方案：Forestal Celco 是智利一家國有的林業(yè)公司，他們以前的采伐林木和林木運(yùn)輸計劃系統(tǒng)通常需要大量人力手工錄入，同時報告的能力非常有限，而且不能進(jìn)行變化的敏感度分析 使用Whats best (Lingo 的Excel 版本)， Microsoft Excel 以及VBA

13、 建立了一套有效的分析系統(tǒng) ，它最大的特點(diǎn)是靈活，易于使用，同時運(yùn)算速度快。以往手工的錄入，轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先定義的工作表，這種方法非常簡單而有效。同時 Lingo 支持對于少量的數(shù)據(jù)設(shè)立不同類型的情景假設(shè)，以分析在此假設(shè)下的運(yùn)行結(jié)果。 VBA通過結(jié)構(gòu)化編程，可以把模型生成在一個單獨(dú)的工作表當(dāng)中整個系統(tǒng)的建立具有最大的靈活性，允許用戶自定義問題的實(shí)際規(guī)模和維度，對于優(yōu)化問題需要考慮的約束，需要使用到的數(shù)據(jù)，每個情景假設(shè)中的目標(biāo)結(jié)果。 WhatsBest! 用于求解模型，系統(tǒng)能夠自動的將計算結(jié)果拷貝到一個單獨(dú)的工作表當(dāng)中，并且以此來生成報告，圖表以及各種情景下的運(yùn)算結(jié)果。用戶同時還可以自定義報告。 這套

14、系統(tǒng)給Forestal Celco 公司帶來最大的收益就是，在進(jìn)行關(guān)鍵決策的時候，幫助它模擬建立，并且分析不同的情景以及該假設(shè)下的計算結(jié)果。他可以通過改變一些關(guān)鍵要素，比如需求行為分析，經(jīng)濟(jì)環(huán)境，公司策略，以及生產(chǎn)約束等快速的得出新的分析結(jié)果。 使得決策的工作方式從90的時間建立模型，10的時間分析，轉(zhuǎn)變成為25的時間建立模型而75的時間進(jìn)行分析 案例十一案例十一Stone &Webster 天然氣公司的配送優(yōu)化問題天然氣公司的配送優(yōu)化問題所屬行業(yè)：能源行業(yè)案例時間：19952005年解決方案： 天然氣配送優(yōu)化模型。現(xiàn)在天然氣的分銷商需要通過他們自己的管道將天然氣運(yùn)離產(chǎn)地，而不是像以往

15、的只是在城市的管道末端進(jìn)行購買，這樣他們在進(jìn)行銷售的時候就會有更多的自主權(quán)，包括對銷售目的地以及銷售對象的選擇。這個模型幫助天然氣銷售公司在復(fù)雜的環(huán)境下，根據(jù)每天的實(shí)際情況，優(yōu)化天然氣運(yùn)輸管道的能力均衡。 模型首先預(yù)測了每個供應(yīng)中心每天的天然氣需求，然后分析了供應(yīng)商的供應(yīng)能力。接下來通過Lingo 模型的優(yōu)化計算，得出能夠滿足不同分銷商需求的最佳的管道混合點(diǎn) （入量和不同供應(yīng)中心的出氣量），同時保證以最小的供應(yīng)和運(yùn)輸成本滿足供應(yīng)中心的需求，并且最小化不均衡風(fēng)險和缺貨懲罰風(fēng)險 雖然目前這個模型在美國市場上已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是這個模型最初還是在阿根廷的天然氣分銷商開發(fā)完成 。實(shí)踐結(jié)果證明， S

16、tone &Webster公司開發(fā)的這套系統(tǒng)適用于大多數(shù)天然氣經(jīng)營已經(jīng)市場化的國家及公司。目前已經(jīng)在美國，加拿大，巴西，阿曼以及歐洲應(yīng)用了超過了10年，同時隨著Lingo 軟件的不斷升級，它的功能也不斷強(qiáng)大和完善 案例十二案例十二Anixter公司電纜的優(yōu)化切割問題公司電纜的優(yōu)化切割問題所屬行業(yè)：能源行業(yè)案例時間：2000年解決方案： Anixter公司是全球最大的電纜分銷商，以往對于電纜的切割浪費(fèi)非常嚴(yán)重，比如切割200萬英尺電纜，每英尺價值10美元，如果產(chǎn)生5的切割浪費(fèi)的化，就是造成100萬美元的浪費(fèi)，因此，Anixter 公司利用Lingo 軟件建立了一個優(yōu)化切割系統(tǒng)，以期最大程

17、度上降低浪費(fèi) Dow 化工公司從Anixter公司購買了200萬英尺的電纜，應(yīng)用于其新建立的化工廠，這個項(xiàng)目需要超過3500根不同長度的電纜，這些電纜的長度從200到2000英尺，價格每英尺從4美元40美元。這些電纜需要從超過100根主電纜線圈上進(jìn)行切割。 這個基于Lingo 建立的優(yōu)化切割模型如何能夠把不同需求進(jìn)行綁定，從而最大程度的利用原料，浪費(fèi)最少的電纜。 理想情況下，應(yīng)該基本沒有下腳料的剩余。 針對與該項(xiàng)目的問題，Anixter 公司 提供了所有可利用所有主線纜圈的長度，及其特征，同時提供了所有需要的分段電纜的長度和特征。通過Lingo 的計算，最終得出最佳的電纜切割方案 。在以往電纜

18、切割中8以內(nèi)的浪費(fèi)都是可以接受的，而通過Lingo 優(yōu)化計算后，這個浪費(fèi)率下降為了3, 另外很重要的一點(diǎn)是，它提供的切割方案非常清晰，易于操作。 這種切割優(yōu)化技術(shù)可以被廣泛的應(yīng)用與電纜切割，棒料切割，原紙切割以及塑料切割等諸多領(lǐng)域 案例十三案例十三美國衛(wèi)生部的項(xiàng)目資金優(yōu)化分配問題美國衛(wèi)生部的項(xiàng)目資金優(yōu)化分配問題所屬行業(yè)：政府機(jī)構(gòu)案例時間：2000年解決方案： 美國衛(wèi)生部在過去七年中花費(fèi)了1億多美元來制定政策，并勸導(dǎo)那些吸煙人群放棄吸煙，以及引導(dǎo)年輕人不要吸煙。但是目前存在的問題是“反吸煙”相當(dāng)多的 申請資助項(xiàng)目很多，所針對的人群具有很大的差異性，如何能找出一個 公平的分配方案，以最大程度的滿足政府設(shè)立項(xiàng)目的初衷，這些限制因素包括項(xiàng)目組織的經(jīng)驗(yàn)，工作人員的能力和設(shè)備等，同時還要兼顧區(qū)域和人口的覆蓋率 美國衛(wèi)生部建立了一個0/1的整數(shù)線性規(guī)劃，約束超過200000個，變量也超過100000個，使用Lingo 運(yùn)算該模型，在2個小時內(nèi)便得到需要的分配結(jié)果 案例十四案例十四Bellcore 公司供應(yīng)商選擇系統(tǒng)公司供應(yīng)商選擇系統(tǒng)所屬行業(yè)：電信業(yè)案例時間：19932001年解決方案： Bellcore 公司是Bell 電話公司