運籌學實驗報告書

學號學生實驗報告書2012～2013學年第一學期教學單位：工商教研室實驗課程：運籌學實驗地點：圖515指導教師：曾自衛(wèi)專業(yè)班級：學生姓名：2012年12實驗報告實驗課程名稱：線性規(guī)劃實驗項目名稱線性規(guī)劃實驗日期2012-12-19實驗者專業(yè)班級組別無預習成績實驗報告成績總成績實驗目的、意義目的與意義：安裝WinQSB軟件，了解WinQSB軟件在Windows環(huán)境下的文件管理操作，熟悉軟件界面內(nèi)容，掌握操作命令。用WinQSB軟件求解線性規(guī)劃。并且以商場排班問題為例，根據(jù)商場排班問題的要求建立模型，利用計算機求解，根據(jù)求解的結(jié)果得出星期一到星期日每天安排營業(yè)員上班和休息的人數(shù)，根據(jù)求解結(jié)果得出對管理營業(yè)員的啟示。要求：安裝與啟動軟件，建立新問題，輸入模型，求解模型，結(jié)果分析。二、實驗基本原理線性規(guī)劃問題的單純形法三、實驗主要儀器設(shè)備及耗材計算機、word、winQSB、excel四、實驗主要操作步驟1.將WinQSB文件復制到本地硬盤；在WinQSB文件夾中雙擊setup.exe。2.指定安裝WinQSB軟件的目標目錄（默認為C:\WinQSB）。3.安裝過程需輸入用戶名和單位名稱（任意輸入），安裝完畢之后，WinQSB菜單自動生成在系統(tǒng)程序中。4.熟悉WinQSB軟件子菜單內(nèi)容及其功能，掌握操作命令。5.求解線性規(guī)劃。啟動程序開始→程序→WinQSB→LinearandIntegerProgramming。6.觀賞例題點擊File→LoadProblem→lp.lpp,點擊菜單欄SolveandAnalyze或點擊工具欄中的圖標用單純形法求解，觀賞一下軟件用單純形法迭代步驟。用圖解法求解，顯示可行域，點擊菜單欄Option→ChangeXYRangesandColors，改變X1、X2的取值區(qū)域（坐標軸的比例），單擊顏色區(qū)域改變背景、可行域等8種顏色，滿足你的個性選擇。7.實例設(shè)計某商場決定：營業(yè)員每周連續(xù)工作5天后連續(xù)休息2天，輪流休息。根據(jù)統(tǒng)計，商場每天需要的營業(yè)員如下表所示：星期需要人數(shù)星期需要人數(shù)一300五480二300六600三350七550四400商場人力資源部應如何安排每天的上班人數(shù)，使商場總的營業(yè)員最少？從星期一到星期日每天安排多少營業(yè)員上班和休息？哪幾天營業(yè)員有剩余，對結(jié)果提出你的看法，從中對管理營業(yè)員有何啟示。五、預習提問單純形法的求解過程六、原始數(shù)據(jù)記錄此問題數(shù)學模型為：minZ=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7x1+x4+x5+x6+x7≥300x1+x2+x5+x6+x7≥300x1+x2+x3+x6+x7≥350x1+x2+x3+x4+x7≥400x1+x2+x3+x4+x5≥480x2+x3+x4+x5+x6≥600x3+x4+x5+x6+x7≥550xj≥0,j=1,2,…，7七、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析（可加頁）從上圖可以看出，商場最少總共需要617名營業(yè)員，人員安排為：星期一404人上班，213人休息，人員剩余104人；星期二301人上班，316人休息，1人剩余；星期三350上班，267人休息，無剩余人員；星期四400人上班，217人休息，無剩余人員；星期五480人上班，137人休息，無剩余人員；星期六600人上班，17人休息，無剩余人員；星期日550人上班，67人休息，無剩余人員?？捶ǎ荷虉鋈肆Y源部安排人員休息時應集中安排在星期一至星期四，營業(yè)員請假星期一至星期四比較好請。啟示：管理營業(yè)員應該掌握良好的運籌學知識，學會最優(yōu)化的安排人員。實驗報告實驗課程名稱：運輸問題與指派問題實驗項目名稱運輸問題與指派問題實驗日期2012-12-20實驗者專業(yè)班級組別無預習成績實驗報告成績總成績一、實驗目的、意義熟悉運用WinQSB軟件求解運輸問題和指派問題，掌握操作方法。二、實驗基本原理（1）運輸問題相關(guān)原理（2）指派問題相關(guān)原理三、實驗主要儀器設(shè)備及耗材計算機、word、winQSB、excel四、實驗主要操作步驟1．啟動程序，開始→程序→winQSB→NetworkModeling2．建立新問題，分別選擇TrnsportationProblem、Minimization、Spreadsheet，輸入標題、產(chǎn)地數(shù)為4和銷地數(shù)為4。3．輸入數(shù)據(jù)，空格可以輸入M或不輸入任何數(shù)據(jù)，點擊Edit→NodeNames，對產(chǎn)地和銷地更名。4．求解并顯示和打印最優(yōu)表及網(wǎng)絡圖。5．求解第2題：點擊菜單欄WinQSB→NetworkModeling。6．建立新問題，選擇AssignmentProblem，在NumberofObjects中輸入人數(shù)5，NumberofAssignments中輸入工作數(shù)4，選擇maximization。7．輸入數(shù)據(jù)，點擊菜單欄Edit/nodenames，重新命名人名和工作名，求解。8．寫出兩題的計算結(jié)果。五、預習提問（1）運輸問題的求解步驟；（2）指派問題的求解步驟。六、原始數(shù)據(jù)記錄1．運用軟件下列最小值的運輸問題。B1B2B3B4aiA1592360A2--47840A3364230A448101150bj20603545（1）輸入數(shù)據(jù)，將產(chǎn)地和銷地更名為上表所示的名稱；（2）分別用西北角法與元素差額法求出初始運輸方案，比較兩種運輸方案的結(jié)果；（3）求解并打印最優(yōu)生產(chǎn)方案，并做文字說明；（4）顯示并打印生產(chǎn)方案網(wǎng)絡圖。2．人事部門欲安排四人到四個不同崗位工作，每個崗位一個人。經(jīng)考核五人在不同崗位的成績（百分制）如下表所示，如何安排他們的工作使總成績最好，應淘汰哪一位。工作人員人力資源物流管理市場營銷信息管理甲85927390乙95877895丙82837990丁86908088戊76859293（1）輸入數(shù)據(jù)，將網(wǎng)絡結(jié)點更名為上表所示的名稱；（2）求解得出人員工作安排。七、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析（可加頁）1.運輸問題：西北角法初始運輸方案及最優(yōu)解：元素差額法初始運輸方案及最優(yōu)解：求檢驗數(shù)：=5-0-5=0=M-0-(1+M)=-1=M+5-5=M=7+5-2=10=8+5-3=10=M+5-(1+M)=4=3+1-5=-1=6+1-9=-2=4+1-2=3=M+1-(1+M)=0=10+1-2=9=11+1-3=9結(jié)果比較：西北角法與最小元素法雖然方法不一樣，得到的初始運輸方案也不一樣，但最優(yōu)解是一樣的。最優(yōu)方案為：產(chǎn)地A1運輸?shù)叫枨蟮谺3、B4，分別為35、25；產(chǎn)地A2運輸?shù)叫枨蟮谺2，為40；產(chǎn)地A3運輸?shù)叫枨蟮谺2、B4，分別為10、20；產(chǎn)地A4運輸?shù)叫枨蟮谺1、B2，分別為20、10，產(chǎn)地A4還剩余20不需要運輸。最優(yōu)解minZ=565。網(wǎng)絡圖如下：2.指派問題：運行結(jié)果：由上圖可以看出，甲安排到物流管理，乙安排到人力資源，丙安排到信息管理，戊安排到市場營銷可以使他們的工作總成績最好，maxZ=369，應淘汰丁。實驗報告實驗課程名稱：網(wǎng)絡計劃實驗項目名稱網(wǎng)絡計劃實驗日期2012-12-27實驗者專業(yè)班級組別無預習成績實驗報告成績總成績實驗目的、意義掌握WinQSB軟件繪制計劃網(wǎng)絡圖，求關(guān)鍵路線，計算時間參數(shù)，進行網(wǎng)絡優(yōu)化.二、實驗基本原理（1）關(guān)鍵路線的求法；（2）時間優(yōu)化相關(guān)原理。三、實驗主要儀器設(shè)備及耗材計算機、word、winQSB、excel四、實驗主要操作步驟1．啟動程序開始→程序→WinQSB→PERT-CPM。注意，系統(tǒng)按節(jié)點式繪制網(wǎng)絡圖。2．關(guān)鍵路徑法：建立新問題，輸入標題名、工序（活動）數(shù)、時間單位；選擇關(guān)鍵路徑法和正常時間（CPM、NormalTime）；輸入緊前工序和工序時間，求解并顯示時間參數(shù)、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵路線、工程完工時間。3．計劃評審技術(shù)：建立新問題，輸入標題名、工序（活動）數(shù)、時間單位；選擇計劃評審技術(shù)和正常時間（PERT、NormalTime）；輸入緊前工序和3種估計時間，求解并顯示時間參數(shù)、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵路線、工程完工時間及甘特圖。4．時間優(yōu)化：建立新問題，輸入標題名、工序（活動）數(shù)、時間單位；選擇關(guān)鍵路線法和正常時間、趕工時間（CrashTime）、正常成本、趕工成本；輸入緊前工序、正常時間、趕工時間（CrashTime）、正常成本、趕工成本；求解并顯示時間參數(shù)、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵路線、工程正常完工時間及成本、工程趕工完工時間及成本。五、原始數(shù)據(jù)記錄求解例題7-6（P176）。問：繪制項目網(wǎng)絡圖，按正常時間計算完成項目的總成本和工期；按應急時間計算完成項目的總成本和工期；按應急時間的項目完成工期，調(diào)整計劃使總成本最低；已知項目縮短1天額外獲得獎金5萬元，減少間接費用1萬元，求總成本最低的項目完工期及總成本，也稱為最低成本日程；顯示項目施工成本進度表并作圖，分析項目施工到80天時工序完成情況。六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析（可加頁）（1）網(wǎng)絡圖：按正常時間計算完成項目的總成本和工期：由上圖可知：按正常時間計算完成項目的總成本為$506，總工期為210天，關(guān)鍵工序成本為$361。（2）按應急時間計算完成項目的總成本和工期：由上圖可知：按應急時間計算完成項目的總成本為$713，工期為187天，關(guān)鍵工序成本為$496。（3）按應急時間的項目完成工期，調(diào)整計劃使總成本最低：由上圖可知：按應急時間的項目完成工期，使總成本最低，計劃調(diào)整為：非關(guān)鍵工序D、E、G按正常時間施工，關(guān)鍵工序M在正常時間的基礎(chǔ)上趕工一天?？偝杀咀畹蜑?654。（4）總成本最低的項目完工期及總成本:從上圖可以看出：總成本最低的項目完工期為199天，總成本為$（5）項目施工成本進度表：成本曲線圖：項目施工到80天時工序完成情況：實驗報告實驗課程名稱：網(wǎng)絡模型、對偶問題實驗項目名稱網(wǎng)絡模型對偶問題實驗日期2013-1-2實驗者專業(yè)班級組別無預習成績實驗報告成績總成績實驗目的、意義掌握不同問題的輸入方法，求解網(wǎng)絡模型，觀察求解步驟，顯示并讀出結(jié)果。用WinQSB軟件求解最小支撐樹、最短路、最大流及旅行售貨員等問題。二、實驗基本原理破圈法、加邊法、dijkstra算法、ford-fulkersom算法；三、實驗主要儀器設(shè)備及耗材計算機、word、winQSB、excel四、實驗主要操作步驟1．啟動程序，開始→程序→winQSB→NetworkModeling2．求最小支撐樹：建立新問題，選擇MinimalSpanningTree，輸入標題名，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)；輸入節(jié)點到節(jié)點的距離，求解顯示最小支撐樹。3．求最短路：建立新問題，選擇ShortestPathProblem，輸入標題名，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)；輸入節(jié)點到節(jié)點的距離（注意弧的方向），求解選擇起點與終點，圖示最短路，寫出起點到各點的最短路徑及路長。4．求最大流：建立新問題，選擇MaximalFlowProblem，輸入標題名，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)；輸入節(jié)點到節(jié)點的距離（注意弧的方向），求解選擇起點與終點，圖示最大流，寫出最大流量。五、原始數(shù)據(jù)記錄1、以習題6.4（a）（P164）為例：（1）將節(jié)點修改為6.4（a）所示，求解最小部分樹，要求用表格以及圖的形式顯示結(jié)果，畫出最小部分樹；（2）找出V1到V10和V5到V9最短路及最短路長。2、用winQSB軟件完成下列問題（1）寫出對偶線性規(guī)劃（自由形式），變量用y表示。（2）求原問題及對偶問題的最優(yōu)解。六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析（可加頁）1.網(wǎng)絡模型（1）V4V3V