IE案例分析(二)ppt課件

1、IE案例分析王曉光武漢理工大學機電工程學院.案例三：消費規(guī)劃某電視機廠消費46厘米18吋和51厘米29吋兩種彩色電視機平均消費才干都是1臺/小時。給定的消費才干是每周80小時根據(jù)市場預測，下周的最大銷售量是46厘米70臺，51厘米35臺知該廠每出賣一臺46厘米彩電可獲利250元，出賣一臺51厘米彩電可獲利150元試制定消費方案.案例三：消費規(guī)劃Max Z=250 x1+150 x2假設經理只需利潤最大這獨一的目的，那么用線性規(guī)劃就可以處理。解：設x1,x2分別為46厘米彩電和51厘米彩電的產量，其線性規(guī)劃模型為：.案例三：消費規(guī)劃采用軟件計算：POM Software Library.案例三：

2、消費規(guī)劃選擇：Linear Programming.案例三：消費規(guī)劃選擇：Linear Programming.案例三：消費規(guī)劃求解得46厘米彩電x1=7051厘米彩電x2=10利潤最大z=19000.案例三：消費規(guī)劃假設經理以為，企業(yè)的利潤目的固然重要，但從企業(yè)長久的開展目光來看，搞好勞資關系，穩(wěn)定任務人員的隊伍更加重要。因此經理確定下面四項作為企業(yè)的主要目的，并按其重要程度陳列如下：.案例三：消費規(guī)劃P1：第一個目的，防止開工缺乏，使職工的正常就業(yè)堅持穩(wěn)定。P2：第二個目的，當消費義務重時，采用加班的方法擴展消費才干，但每周加班不能超越10小時。P3：第三個目的，努力到達估計的銷售量。P4

3、：第四個目的，盡能夠減少加班時間。.案例三：消費規(guī)劃 目的規(guī)劃的根本概念在管理任務中，決策者經常遇到一些相互矛盾的目的，而且在現(xiàn)有的約束條件下，這些目的不能夠到達。還有線性規(guī)劃得不到最優(yōu)解的情況下但總是希望盡能夠在現(xiàn)有條件下能接近管理目的。也就是說使優(yōu)化的結果與目的的偏向值越小越好。這就是目的規(guī)劃的根本概念。.案例三：消費規(guī)劃 目的的優(yōu)先級問題在多個目的的決策管理中，決策者并不以為多個目的同等的重要。當出現(xiàn)相互矛盾的多個目的時，決策者往往要根據(jù)實踐情況，運用本人的判別才干確定各目的的重要性。首先思索到達最重要的目的，然后再依次思索其他的目的。.案例三：消費規(guī)劃 目的的優(yōu)先級問題為了順應這種實踐

4、情況，在目的規(guī)劃中，將目的按其重要性分成等級，并按等級的大小賦予個目的的偏向變量d+ d-或者d+或者d-以一定的權重，切使PjPj+1(式中符號“闡明Pj要絕對大于Pj+1)用這樣的方法來保證求解中首先滿足比較重要的目的的實現(xiàn)。.案例三：消費規(guī)劃 用目的規(guī)劃來處理這個多目的規(guī)劃問題解：1.確定決策變量設：x1為每周消費46厘米彩電的臺數(shù) x2為每周消費51厘米彩電的臺數(shù).案例三：消費規(guī)劃 2確定約束條件1消費才干約束給定的消費才干是每周80小時，且第一個目的是防止開工缺乏，當任務義務重時允許加班，所以消費才干約束可寫為：x1+x2+d1-d1+=80其中，d1- 為開工缺乏80小時的負偏向；

5、 d1+ 為開工超越80小時的正偏向。.案例三：消費規(guī)劃 2產量約束根據(jù)市場預測，下一周的最大銷售量是46厘米彩電70臺，51厘米彩電35臺，因此兩種彩電產量不能超越最大銷售量，故有x1+ d2-=70 x2+ d3-=35其中，d2- 46厘米彩電產量達不到目的的負偏向； d3- 51厘米彩電產量達不到目的的負偏向。.案例三：消費規(guī)劃 3加班時間約束閱歷思索到工人的任務強度，不允許加班時間超越10小時。為表示這個約束條件，可以引進加班時間超越10小時的正負偏向，于是有d1+ d11- -d11+=10其中，d11+加班時間超越10小時的正負偏向； d11-加班時間缺乏10小時的正負偏向。.案

6、例三：消費規(guī)劃 3.目的函數(shù)中的優(yōu)先級因子根據(jù)設定的目的要求及各目的的重要程度，最高一級的偏向量必需降到最小程度，然后按照優(yōu)先級因子的順序逐級求最小值。.案例三：消費規(guī)劃 3.目的函數(shù)中的優(yōu)先級因子對于盡量滿足銷售要求的第三個目的，由于兩種產品的利潤不同，所以雖然他們的優(yōu)先級因子一樣，但兩種產品的銷售目的優(yōu)先權因子該當有所不同。普通按利潤比例的大小賦予利潤大的產品較高的權值，例如d2-/d3-=250/150=5/3也就是說，賦予利潤較小的產品的負偏向量以較小的權值，其比為5:3。.案例三：消費規(guī)劃 3.目的函數(shù)中的優(yōu)先級因子根據(jù)所設，目的函數(shù)可以寫為.軟件實現(xiàn)在inQSB軟件的“Goal P

7、rogramming模塊中，建立新問題。如下圖案例三：消費規(guī)劃.修正變量名，輸入數(shù)據(jù)。 案例三：消費規(guī)劃.4求非負延續(xù)解。點擊菜單欄Solve and Analyze選擇Solve the Problem，得到稱心解。案例三：消費規(guī)劃 46厘米彩電消費70臺 51厘米彩電消費20臺，產量達不到目的15臺 加班時間為10小時.4求非負延續(xù)解。點擊菜單欄Solve and Analyze選擇Solve the Problem，得到稱心解。案例三：消費規(guī)劃.案例三：消費規(guī)劃 某企業(yè)方案消費甲、乙兩種產品，這些產品需求運用兩種資料，要在兩種不同設備上加工。工藝資料如下表所示。 產品資料產品甲產品乙現(xiàn)有

8、資源材料3012(kg)材料0416(kg)設備A2212(h)設備B5315(h)產品利潤2040.案例三：消費規(guī)劃 企業(yè)怎樣安排消費方案，盡能夠滿足以下目的：力求使利潤目的不低于80元；思索到市場需求，、兩種產品的消費量需堅持1：1的比例；設備A既要求充分利用，又盡能夠不加班；設備B必要時可以加班，但加班時間盡能夠少；資料不能超用。.案例三：消費規(guī)劃這是一個目的規(guī)劃問題線性規(guī)劃模型的特征是在滿足一組約束條件下，尋求一個目的的最優(yōu)解最大值或最小值。而在現(xiàn)實生活中最優(yōu)只是相對的，或者說是沒有絕對意義下的最優(yōu)，只需相對意義下的稱心。目的規(guī)劃就是處理相對意義下的優(yōu)化問題。.案例三：消費規(guī)劃一目的規(guī)

9、劃數(shù)學模型的方式有線性模型、非線性模型、整數(shù)模型、交互作用模型。二一個目的中的兩個偏向變量至少一個等于零，偏向變量向量的叉積等于零，即dk+dk-=0 。三普通目的規(guī)劃是將多個目的函數(shù)寫成一個由偏向變量構成的函數(shù)求最小值，按多個目的的重要性，確定優(yōu)先等級，順序求最小值。.案例三：消費規(guī)劃四 按決策者的志愿，事先給定所要到達的目的值，當期望結果不超越目的值時，目的函數(shù)求正偏向變量最小；當期望結果不低于目的值時，目的函數(shù)求負偏向變量最?。划斊谕Y果恰好等于目的值時，目的函數(shù)求正負偏向變量之和最小。五由目的構成的約束稱為目的約束。.案例三：消費規(guī)劃一目的Min Z= 解：上式中，pjj=1，2稱為目

10、的的優(yōu)先因子。第一目的優(yōu)于第二目的，其含義是按p1，p2的順序分別求后面函數(shù)的最小值。先求的最小值在此根底上再求最小值單純形法.案例三：消費規(guī)劃解：設x1,x2分別為產品甲和產品乙的產量，假設不思索到達其目的，其線性規(guī)劃模型為：Min Z=20 x1+40 x2.案例三：消費規(guī)劃確定約束條件：力求使利潤目的不低于80元約束可寫為：其中，d1- 為利潤目的缺乏80元的負偏向； d1+ 為利潤目的超越80元的正偏向。.案例三：消費規(guī)劃確定約束條件：思索到市場需求，、兩種產品的消費量需堅持1：1的比例；約束可寫為：其中，d2- 為兩種產品的消費量未堅持1：1的比例的負偏向；d2+ 為兩種產品的消費量

11、未堅持1：1的比例的正偏向。.案例三：消費規(guī)劃確定約束條件：設備A既要求充分利用，又盡能夠不加班約束可寫為：其中，d3- 為設備A利用缺乏12小時的負偏向； d3+ 為設備A利用超越12小時的正偏向。.案例三：消費規(guī)劃確定約束條件：設備B必要時可以加班，但加班時間盡能夠少：其中，d4- 為設備B利用缺乏15小時的負偏向； d4+ 為設備B利用超越15小時的正偏向。.案例三：消費規(guī)劃確定約束條件：資料不能超用：其中，d5- 為資料利用缺乏12公斤的負偏向； d6- 為資料利用缺乏16公斤的負偏向。.案例三：消費規(guī)劃其目的規(guī)劃模型為：力求使利潤目的不低于80元；思索到市場需求，、兩種產品的消費量需

12、堅持1：1的比例；設備A既要求充分利用，又盡能夠不加班；設備B必要時可以加班，但加班時間盡能夠少；資料不能超用。.軟件實現(xiàn)在inQSB軟件的“Goal Programming模塊中，建立新問題。如下圖案例三：消費規(guī)劃.修正變量名，輸入數(shù)據(jù) 案例三：消費規(guī)劃.點擊菜單欄Solve and Analyze選擇Solve the Problem，得到稱心解。案例三：消費規(guī)劃.案例三：消費規(guī)劃，=32.5，=4.5，G4=4.5。.修正變量名，輸入數(shù)據(jù) 案例三：消費規(guī)劃.點擊菜單欄Solve and Analyze選擇Solve the Problem，得到稱心解。案例三：消費規(guī)劃.案例三：消費規(guī)劃，

13、產品甲、乙消費多少件？資料利用情況？產品產量比例？設備利用情況？利潤？加班？.軟件實現(xiàn)運用Excel實現(xiàn)問題解答。1在Excel表中輸入如下數(shù)據(jù)。案例三：消費規(guī)劃.2定義公式。案例三：消費規(guī)劃L2實際3=SUMPRODUCT(B2:K2,B3:K3)4=SUMPRODUCT(B2:K2,B4:K4)5=SUMPRODUCT(B2:K2,B5:K5)6=SUMPRODUCT(B2:K2,B6:K6)7=SUMPRODUCT(B2:K2,B7:K7)8=SUMPRODUCT(B2:K2,B8:K8).2定義公式。案例三：消費規(guī)劃C10=D2+F2+G2+H2+I2+K2.(3)選中總收益橙色框，在

14、“工具菜單中，選擇“規(guī)劃求解選項。彈出“規(guī)劃求解參數(shù)對話框。該對話框用來輸入所要求解的規(guī)劃問題的目的函數(shù)、決策變量和約束條件。案例三：消費規(guī)劃.4在“選項欄中勾選下面兩個選項。案例三：消費規(guī)劃.5求解得到結果。案例三：消費規(guī)劃.某車間經過8道工序加工一樣的8個零件，每道工序只需一臺加工設備，每道工序時間分別為22 min, 15 min, 12 min,17 min, 19 min, 21 min, 20 min,15 min，請分別用順序挪動方式、平行挪動方式、平行順序挪動方式進展消費調度，并針對三種方式的總加工時間、總設備等待時間、總設備閑置時間等參數(shù)進展比較與分析。案例四：車間調度 .設

15、備閑置時間：設備未運用的時間，普通指開機運轉前的時間總和。反映了設備的利用率。設備等待時間：設備開機后等待義務的時間，反映了設備資源的浪費的情況義務等待時間：一切義務從開場到完成的時間總和減去一切義務的加工時間就是一切義務總的等待時間。案例四：車間調度 .順序挪動八道工序依次進展，上一道工序做完才開場下一道工序。零件的挪動為批量挪動，即只需把八個零件在上一道工序全部做完后才一同運送到下一道工序進展消費。這樣使得產品消費周期長，設備閑置時間長。但是運輸次數(shù)少，設備利用充分，管理簡單。案例四：車間調度 .平行挪動八道工序同時進展，一個零件加工完立刻運到下道工序進展加工，不是批量運送，而是單個運送。

16、這種方式大大縮短了產品的消費周期，也降低了設備的閑置時間，但是設備的等待時間卻提升了。同時運輸頻繁，設備等待時間多而零碎，不便利用，車間管理煩亂。案例四：車間調度 .平行順序挪動介于上述兩種方法之間的一種調度方法。它結合了順序挪動和平行挪動的優(yōu)點。但是單項目的不一定是三種方法中最正確。案例四：車間調度 .順序挪動根據(jù)要求作出工序圖甘特圖案例四：車間調度 .案例四：車間調度 設備閑置時間：T0=176+296+392+528+680+848+1008=3928設備等待時間：T1=0義務等待時間：T2=11288-822+15+12+17+19+21+20+15=7896順序挪動.平行挪動根據(jù)要求

17、作出工序圖甘特圖案例四：車間調度 .案例四：車間調度 設備閑置時間：T0=37+49+66+85+106+126+141=610設備等待時間：T1=510義務等待時間：T2=2958-822+15+12+17+19+21+20+15=1232平行挪動.平行順序挪動當時， 零件按平行挪動方式轉移；當時， 以工序最后一個零件的完工時間為基準，往前推移 作為零件在工序的開場加工時間然后按順序挪動方式轉移。案例四：車間調度 .平行順序挪動根據(jù)要求作出工序圖甘特圖案例四：車間調度 .案例四：車間調度 設備閑置時間：T0=71+107+124+143+164+192+277=1078設備等待時間：T1=0

18、義務等待時間：T2=3588-822+15+12+17+19+21+20+15=1736平行順序挪動.平行順序挪動根據(jù)要求作出工序圖甘特圖案例四：車間調度 移動方式總加工時間（min）總設備等待時間(min)總設備閑置時間(min)任務等待時間(min)順序移動1128039287896平行移動2955106101232平行順序移動358010781736.軟件實現(xiàn)在inQSB軟件的“Job Sheduling模塊中，建立新問題。如下圖案例四：車間調度 .案例四：車間調度 .案例四：車間調度 .案例四：車間調度 .三種方式綜合分析比較我們發(fā)現(xiàn)，總的加工時間平行挪動方式最短，其次是平行順序挪動方式，而順序挪動方式所花的時間最長；而從設備的閑置時間來看，平行挪動方式最理想，其次是平行順序挪動方式、順序挪動方式。實踐消費過程我們要求設備開工后堅持延續(xù)加工為希望到達的理想形狀，理想的情況是設備總等待時間為0，按照這個規(guī)范順序挪動方式和平行順序挪動方式都比較理想。案例四：車間調度 .三種方式綜