管理運籌學 線性規劃案例《食用調和油生產計畫》

2022-08-30 19:45:04 字數 3198 閱讀 1478

表1 五種原料油的**(元/噸)

成品調和油售價為11000元/噸。

菜籽油和花生油需要由不同的生產線來精煉。菜籽油精練生產線的每月最大處理能力為200噸/月,花生油精練生產線最大處理能力為250噸/月。五種原料油都各自備有貯罐,每個貯罐的容量均為1000噸,每噸原料油每月的存貯費用為300元。

而各種精製油以及產品無油罐可存貯。精煉的加工費用可略去不計。產品的銷售沒有任何問題。

產品食油的硬度有一定的技術要求,它取決於各種原料油的硬度以及混合比例。產品食油的硬度與各種成份的硬度以及所佔比例成線性關係。根據技術要求,產品食油的硬度必須不小於3.

0而不大於6.0。各種原料油的硬度如下表(精製過程不會影響硬度):

表2 各種原料油的硬度(無量綱)

假設在一月初,每種原料油都有500噸存貯而要求在六月底仍保持這樣的貯備。

問題1:根據表1**的原料油**,編制逐月各種原料油採購量、耗用量及庫存量計畫,使1~6月份的利潤最大。

問題2:對於以下三種情況,分別編制逐月各種原料油採購量、耗用量及庫存量計畫,使本年內的利潤最大。

1.如果每乙個月所用的原料油不得多於三種。

2.如果在某乙個月用某一種原料油,那麼這種油的用量不能少於20噸。

3.如果在乙個月中用了菜籽油1或菜籽油2,則在這個月中就必須用花生油3。

4.模型建立與求解

對問題1建模:

假設:1.每類油脂都有其獨特的氣味、顏色等物理性質,不能與其它油脂替換使用。

2.生產過程足夠嚴格,工人嚴格按照配方配製調和油,不存在油料替換使用的現象。

3.生產過程中,相關的原料的儲存量滿足該次生產所需。

4.配製調和油時,5種油的比例為p1:p2:p3:p4:p5使得

3≤(8.8p1+6.1p2+2.0p3+4.2p4+5.0p5)≤6

5.假設油料混合後,體積不變。

一、 生產所需量的關係

由假設4,設每月生產n噸調和油,則所需各種原料分別為np1,np2,np3,np4,np5(單位:噸),則所有變數應滿足下列條件

n(p1+p2) ≤200

n(p3+p4+p5) ≤250

p1+p2+p3+p4+p5=1

8.8p1+6.1p2+2.0p3+4.2p4+5.0p5≥3

8.8p1+6.1p2+2.0p3+4.2p4+5.0p5≤6

np1≤200

np2≤200

np3≤250

np4≤250

np5≤250

二、根據**表分析出的合理進貨時間

再分析各種原料的**,由表1所示,油料1的**,2月最高,6月最低,考慮存貯費的因素,則加上存貯費後的**將超越其下月的進貨**,則應盡量保證當月買進當月用完。由於最初油罐中存有花生油300噸,則應盡量將其用盡後再進貨,以減少存貯費的開支。

油料2的情況類似油料1。

花生油1的**,5月最高,2月最低,但加上存貯的費用,2月所進3月使用的油料將比3月進貨**更高,故不應在2月大量進貨。4月的**較稍高,加成後小於5月等同6月,故可在4月多進貨或者6月購買當月所需。

花生油2可當月進貨或在3月進3、4兩月的原料。

花生油3應在3月和5月分別將本月和下月的油料買進。

三、 具體進貨方案的討論

根據第二項內容的分析情況,對不同型別(相同型別之給出一種方案)情況的假設下的進貨方案進行討論,具體內容請參見附表1,以下只給出討論後的進貨方案。

情況一:油料1或2只能維持兩個月的生產,第三月需進貨花生油1,第三月需進貨,花生油2、3可滿足6個月的生產需要。對應情況為

情況二:菜籽油的情況同情況1。花生油1可維持3個月的生產,則花生油2、3仍可維持6個月的生產,不需進貨。對應情況為:

情況三:菜籽油的情況同情況1。花生油1可維持4個的生產,花生油2或3仍可維持6個月的生產,得到以下的結果

情況四:菜籽油的情況同情況1。花生油1可維持4個的生產,花生油2或3可維持5個月的生產,以花生油2為例,得到以下的結果

根據以上討論思想,給出菜籽油1可維持三個月生產的情況(菜籽油2的討論與之相似)

情況五:油料1或2只能維持三個月的生產,第三月需進貨花生油1,第三月需進貨,花生油2、3可滿足6個月的生產需要。對應情況為

情況六:菜籽油的情況同情況5。花生油1可維持3個月的生產,則花生油2、3仍可維持6個月的生產,不需進貨。對應情況為:

情況七:菜籽油的情況同情況5。花生油1可維持4個的生產,花生油2或3仍可維持6個月的生產,得到以下的結果

情況八:菜籽油的情況同情況5。花生油1可維持4個的生產,花生油2或3可維持5個月的生產,以花生油2為例,得到以下的結果

對問題2建模:

①原料油不得多於三種

假設:1.每類油脂都有其獨特的氣味、顏色等物理性質,不能與其它油脂替換使用。

2.生產過程足夠嚴格,工人嚴格按照配方配製調和油,不存在油料替換使用的現象。

3.生產過程中,相關的原料的儲存量滿足該次生產所需。

4.配製調和油時,3種油的比例為p1:p2:p3使得

3≤(8.8p1+6.1p2+2.0p3)≤6

5.假設油料混合後,體積不變。

6.為方便起見,假定後六個月的**與前六個月的**一致。

一、 生產所需量的關係

由假設4,設每月生產n噸調和油,則所需各種原料分別為np1,np2,np3(單位:噸),則所有變數應滿足下列條件

n(p1+p2) ≤200

np1≤200

np2≤200

n(p3+p4+p5) ≤250

np3≤250

np4≤250

np5≤250

p1+p2+p3 =1

8.8p1+6.1p2+2.0p3+4.2p4+5.0p5≥3

8.8p1+6.1p2+2.0p3+4.2p4+5.0p5≤6

二、根據**表分析出的合理進貨時間

分析各種原料的**,可參照問題1中的分析結果

三、具體進貨方案的討論

使用的原料油不多於3種,則可能出現的配製方法為

前三種可歸為只考慮花生油的情況的模型,以下討論花生油進貨的方案。菜籽油的進貨情參考第一問中給出的方案中關於菜籽油的進貨形式。

由於只採用一種花生油,所選花生油是唯一進入精煉生產線中的花生油。考慮到花生油精煉生產線上最多每月加工250噸,以花生油1為例,給出以下假設和購進方案。

方案一:500噸材料可供加工2個月。

根據對**表的分析得知,花生油1在4、10月份買進最為合適。參照問題1中的建模方案,給出採購和剩餘量的**

方案二:500噸材料可供加工3個月。……

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