运筹学案例
简单的运筹学实际应用案例

简单的运筹学实际应用案例运筹学(Operations Research)是一门研究如何有效利用有限资源进行决策的学科,它通过数学、统计学和经济学等方法,帮助管理者做出最佳决策。
下面将介绍几个简单的运筹学实际应用案例。
1.生产线优化假设一公司拥有多条生产线,每条生产线对应不同的产品。
公司希望通过优化生产线的调度,以达到最大的产出和利润。
运筹学可以通过数学模型和算法,对生产线进行优化调度。
例如,可以使用线性规划模型来确定每条生产线的产量和调度,以最大化总利润;也可以使用整数规划模型来考虑生产线的限制和约束条件。
2.物流网络设计一家物流公司需要设计其物流网络,以最小化成本并满足客户对快速物流的需求。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助物流公司优化物流网络的设计。
例如,可以使用网络流模型来确定货物在物流网络中的最佳路线和节点,以最小化总运输成本;也可以使用线性规划模型来决定在不同节点上的仓库和货物库存量,以满足客户的需求。
3.航班调度问题一家航空公司需要制定最佳航班调度计划,以最大化航班利润并排除延误风险。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助航空公司优化航班调度。
例如,可以使用线性规划模型来决定不同航班的起降时间和机型,以最大化航班利润;也可以使用排队论模型来评估航班的延误风险,并制定相应的调度策略。
4.人员调度问题一家超市需要制定最佳的员工调度计划,以最大化服务质量和节约人力成本。
运筹学可以通过数学模型和算法,帮助超市优化员工调度。
例如,可以使用整数规划模型来决定不同时间段需要多少员工,并考虑员工的技能匹配和工作时间的合理安排;也可以使用模拟仿真方法来评估不同调度策略的效果,并做出相应的决策。
以上是几个简单的运筹学实际应用案例,运筹学在实际生产和管理中有着广泛的应用。
通过数学模型和算法的应用,可以帮助企业优化资源配置、提高效率和决策质量,从而实现最佳的经济效益。
运筹学实例 含解析

案例1. 工程项目选择问题某承包企业在同一时期内有八项工程可供选择投标。
其中有五项住宅工程,三项工业车间。
由于这些工程要求同时施工,而企业又没有能力同时承担,企业应根据自身的能力,分析这两类工程的盈利水平,作出正确的投标方案。
有关数据见下表:表1 可供选择投标工程的有关数据统计工程类型 预期利润/元 抹灰量/m 2混凝土量/ m 3砌筑量/ m 3住宅每项 50011 25 000 280 4 200 工业车间每项 80 000480 880 1 800 企业尚有能力108 0003 68013 800试建立此问题的数学模型。
解:设承包商承包X 1项住宅工程,X 2项工业车间工程可获利最高,依题意可建立如下整数模型:目标是获利最高,故得目标函数为21X 80000X 50011z Max +=根据企业工程量能力限制与项目本身特性,有约束:利用WinSQB 建立模型求解:1080002X 4801X 25000≤+3680X 880X 28021≤+13800X 1800X 420021≤+为整数,;,2121X X 3X 5X ≤≤综上,承包商对2项住宅工程,3项车间工程进行投标,可获利最大,目标函数Max z=340022 元。
案例2. 生产计划问题某厂生产四种产品。
每种产品要经过A,B两道工序加工。
设该厂有两种规格的设备能完成A工序,以A1 ,A2表示;有三种规格的设备能完成B工序,以B1 ,B2,B3 表示。
产品D可在A,B任何一种规格的设备上加工。
产品E可在任何规格的A设备上加工,但完成B工序时只能在B1设备上加工。
产品F可在A2及B2 ,B3上加工。
产品G可在任何一种规格的A设备上加工,但完成B工序时只能在B1 ,B2设备上加工。
已知生产单件产品的设备工时,原材料费,及产品单价,各种设备有效台时如下表,要求安排最优的生产计划,使该厂利润最大?设设产品设备有效台时1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B357647109812111068108601110000400070004000原料费(元/件)单价(元/件)0.251.250.352.000.502.800.42.4解:设Xia(b)j为i产品在a(b)j设备上的加工数量,i=1,2,3,4;j=1,2,3,得变量列表设备产品设备有效台时Ta(b)j1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B3X1a1X1a2X1b1X1b2X1b3X2a1X2a2X2b1X3b2X3b3X3a1X3a2X3b1X3b2X3b3X4a1X4a2X4b1X4b2X4b3601110000400070004000原料费Ci (元/件) 单价Pi (元/件) 0.25 1.25 0.352.00 0.50 2.80 0.4 2.4其中,令X 3a 1,X 3b 1,X 3b 2,X 3b 3,X 4b 3=0 可建立数学模型如下: 目标函数: ∑∑==-=4121)](*[Maxi j iaj Ci Pi X z=1.00*(X 1a 1+X 1a 2)+1.65*(X 2a 1+X 2a 2)+2.30* X 3a 2+2.00*( X 4a 1+X 4a 2)约束条件:利用WinSQB 求解(X1~X4,X5~X8,X9~X12,X13~X17,X18~X20分别表示各行变量):4,3,2,1X21j 31==∑∑==i X j ibjiaj2,1T X 41iaj=<=∑=j Taj i iaj 3,2,141=<=∑=j TbjT Xi ibj ibj2,1;4,3,2,10X iaj ==>=j i 且为整数32,1;4,3,2,10X ibj ,且为整数==>=j i 0X X X X X 4b33b33b23b13a1=====综上,最优生产计划如下:设备产品1 2 3 4A1 A2 B1 B2 B3774235004004008732875目标函数zMax=3495,即最大利润为3495案例3. 高校教职工聘任问题 (建摸)由校方确定的各级决策目标为:P 1 要求教师有一定的学术水平。
运筹学案例集

运筹学案例集常州宝菱重工机械有限公司孔念荣收集整理运筹学的一些典型性应用•合理利用材料问题:如何在保证生产的条件下,下料最少•配料问题:在原料供应量的限制下,如何获取最大收益•投资问题:从投资项目中选取最佳组合,使投资回报最大•产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,使获利最大•劳动力安排:用最少的劳动力来满足工作的需要•运输问题:如何制定最佳调运方案,使总运费最少一、生产计划问题案例1(2-4)、某工厂用A、B、C、D四种原料生产甲、乙两种产品,生产甲和乙所需各种原料的数量以及在一个计划期内各种原料的现有数量见下表所示。
又已知每单位产品甲、乙的售价分别为400元和600元,问应如何安排生产才能获得最大收益?已知生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原材料的消耗、资源的限制,如下表:问题:工厂应分别生产多少单位Ⅰ、Ⅱ产品才能使工厂获利最多?案例3(2-25)、某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
该公司生产甲、乙、丙三种产品,都需要经过铸造、机加工和装配三个车间。
甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须本厂铸造才能保证质量,数据如下表所示。
问题:公司为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各生产多少件?甲、乙两种产品的铸造中,由本公司铸造和由外包协作各应多少件?案例4(2-28)、永久机械厂生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品,均要经过A、B两道工序加工。
设有两种规格的设备A1、A2能完成A工序;有三种规格的设备B1、B2、B3能完成B 工序。
Ⅰ可在A、B的任何规格的设备上加工;Ⅱ可在任意规格的A设备上加工,但对B工序,只能在B1设备上加工;Ⅲ只能在A2与B2设备上加工,数据如下表所示。
问题:为使该厂获得最大利润,应如何制定产品加工方案?案例5、某造纸厂用原材料白坯纸生产原稿纸、笔记本和练习本三种产品。
该厂现有工人100人,每月白坯纸供应量为3万公斤。
已知工人的劳动生产率为:每人每月生产原稿纸30捆,或生产日记本30打,或练习本30箱。
运筹学经典案例

运筹学经典案例案例一:鲍德西((B AWDSEY)雷达站的研究20世纪30年代,德国内部民族沙文主义及纳粹主义日渐抬头。
以希特勒为首的纳粹势力夺取了政权开始为以战争扩充版图,以武力称霸世界的构想作战争准备。
欧洲上空战云密布。
英国海军大臣丘吉尔反对主政者的“绥靖”政策,认为英德之战不可避免,而且已日益临近。
他在自己的权力范围内作着迎战德国的准备,其中最重要、最有成效之一者是英国本土防空准备。
1935年,英国科学家沃森—瓦特(R.Watson-Wart)发明了雷达。
丘吉尔敏锐地认识到它的重要意义,并下令在英国东海岸的Bawdsey建立了一个秘密的雷达站。
当时,德国已拥有一支强大的空军,起飞17分钟即可到达英国。
在如此短的时间内,如何预警及做好拦截,甚至在本土之外或海上拦截德机,就成为一大难题。
雷达技术帮助了英国,即使在当时的演习中已经可以探测到160公里之外的飞机,但空防中仍有许多漏洞,1939年,由曼彻斯特大学物理学家、英国战斗机司令部科学顾问、战后获诺贝尔奖金的P.M.S.Blachett为首,组织了一个小组,代号为“Blachett 马戏团”,专门就改进空防系统进行研究。
这个小组包括三名心理学家、两名数学家、两名应用数学家、一名天文物理学家、一名普通物理学家、一名海军军官、一名陆军军官及一名测量人员。
研究的问题是:设计将雷达信息传送给指挥系统及武器系统的最佳方式;雷达与防空武器的最佳配置;对探测、信息传递、作战指挥、战斗机与防空火力的协调,作了系统的研究,并获得了成功,从而大大提高了英国本土防空能力,在以后不久对抗德国对英伦三岛的狂轰滥炸中,发挥了极大的作用。
二战史专家评论说,如果没有这项技术及研究,英国就不可能赢得这场战争,甚至在一开始就被击败。
“Blackett马戏团”是世界上第一个运筹学小组。
在他们就此项研究所写的秘密报告中,使用了“Operational Research”一词,意指作战研究”或“运用研究”。
运筹学应用在生产计划的案例

运筹学应用在生产计划的案例咱来唠唠运筹学在生产计划里的一个超有趣的案例。
就说有个小饼干厂吧。
这个饼干厂啊,有好多款饼干要生产,什么奶油味的、巧克力味的、还有蔬菜味的(给那些想健康点又嘴馋的人准备的)。
老板之前那叫一个头疼啊,为啥呢?因为生产饼干需要考虑老多事儿了。
比如说原料吧,面粉、糖、油这些东西,仓库里的存货就那么多,每次进货还得花钱花时间。
而且啊,不同口味的饼干需要的原料比例还不一样,就像巧克力味饼干那肯定得用不少巧克力原料不是?再就是生产线的事儿。
厂里有几条生产线,但是每条生产线的效率不太一样,有的生产奶油味饼干特别快,但是生产蔬菜味的就老是出小故障,速度慢得像乌龟爬。
这时候,运筹学就闪亮登场啦。
首先呢,运筹学专家来分析原料这块。
他把仓库里的原料库存、进货成本、不同饼干的原料需求比例啥的都列出来,就像整理一个超级详细的购物清单一样。
然后通过一种叫线性规划的神奇方法,算出在现有的原料库存和进货计划下,怎么分配原料能生产出最多的饼干,还不会让某种原料突然不够用。
比如说,发现这段时间面粉库存有点紧张,那就少生产一些特别费面粉的那种厚饼干,多生产薄一点的饼干,这样就能多做几种口味,还不浪费原料。
接着就是生产线的安排了。
专家根据每条生产线生产不同饼干的效率和成本,给老板出主意。
像那个生产蔬菜味饼干老是出故障的生产线,就少安排点蔬菜味饼干的生产任务,多让它去生产相对比较稳定的奶油味饼干。
而对于生产巧克力味饼干特别拿手的生产线呢,就可着劲儿让它多生产巧克力味的,这样整体的生产速度就提上去了。
还有啊,市场需求这块也得考虑进去。
要是最近奶油味饼干在市场上特别火,订单像雪花一样飞过来,那在生产计划里就得把奶油味饼干的产量比重加大。
但是又不能一下子加太多,得看看其他口味的饼干老顾客会不会不高兴。
运筹学就能通过分析市场销售数据,找到一个最佳的产量分配比例,既能满足市场上最热门的需求,又能照顾到其他口味的忠实粉丝。
中国古代的运筹学案例

中国古代优秀的运筹案例1. 孙武与《孙子兵法》孙武,字长卿,后人尊称其为孙武子、孙子,中国历史上著名军事家.公元前535年左右出生于齐国乐安(今山东惠民). 后来到了吴国,因为献上兵法十三篇,被吴王阖闾重用,拜为大将,和伍子胥共事,辅佐吴王,领兵攻破楚国都城郢(今湖北江陵县纪南城).孙武在春秋末期(公元前476年前后)所著《孙子兵法》,是世界上现存最古老的兵书.其中的《始计第一》论述怎样在开战之前和战争中实行谋划的问题,以及谋划在战争中的重要意义;《作战第二》论述速战速胜的重要性;《谋攻第三》论述用计谋征服敌人的问题;《军形第四》论述用兵作战要先为自己创造不被敌人战胜的条件,以等待敌人可以被我战胜的时机,使自己“立于不败之地”;《兵势第五》论述用兵作战要造成一种可以压倒敌人的迅猛之势,并要善于利用这种迅猛之势;《虚实第六》论述用兵作战须采用“避实而击虚”的方针;《军争第七》论述如何争夺制胜的有利条件,使自己掌握作战主动权的问题;《九变第八》论述将帅指挥作战应根据各种具体情况灵活机动地处置问题,不要机械死板而招致失败,并对将帅提出了要求;《行军第九》论述行军作战中怎样安置军队和判断敌情问题;《地形第十》论述用兵作战怎样利用地形的问题,并着重论述深入敌国作战的好处;《九地第十一》进一步论述用兵作战怎样利用地形及统兵之道的问题;《火攻第十二》论述在战争中使用火攻的办法、条件和原则等问题;《用间第十三》论述使用间谍侦察敌情在作战中的重要意义,以及间谍的种类和使用间谍的方法.《孙子兵法》是体现我国古代军事运筹思想的最早的典籍.它考察了战争中各种依存、制约关系,总结了战争的规律,并依此来研究如何筹划兵力以争取全局的胜利. 书中的语言叙述简洁,内容也很有哲理性,后来的很多将领用兵都受到了该书的影响.《孙子兵法》对中国的文化发展有深远的影响.2. 孙膑与齐王赛马孙膑(约公元前380-公元前432),孙武的后世子孙,战国中期的著名军事家. 少时孤苦,年长后从师鬼谷子(著名隐士,精通兵学和纵横学)学习《孙子兵法》十三篇等兵书战策. 庞涓妒孙膑之才而将其骗至魏,施以膑刑(割去膝盖骨).后来乘齐国使团来魏之机,孙膑被齐使秘密接到齐国,并被大将田忌所赏识,留在府中做幕僚,奉为上宾. 孙膑的“斗马术”是我国古代运筹思想中争取总体最优的脍炙人口的著名范例(记载于《史记·孙子吴起列传》),成为军事上一条重要的用兵规律,即要善于用局部的牺牲去换取全局的胜利,从而达到以弱胜强的目的. “斗马术”的基本思想是不强求一局的得失,而争取全盘的胜利. 这是一个典型的博弈问题.3. 围魏救赵公元前354年,魏将庞涓发兵8万,以突袭的办法将赵国的都城邯郸包围. 赵国抵挡不住,求救于齐. 齐王拜田忌为大将,孙膑为军师,发兵8万,前往救赵. 大军既出,田忌欲直奔邯郸,速解赵国之围. 孙膑提出应趁魏国国内兵力空虚之机,发兵直取魏都大梁(今河南开封),迫使魏军弃赵回救. 这一战略思想,将避免齐军长途奔袭的疲劳,而致魏军于奔波被动之中,立即为田忌采纳,率领齐军杀往魏国都城大梁. 庞涓得知大梁告急的消息,忙率大军驰援大梁. 齐军事先在魏军必经之路的桂陵(今河南长垣南),占据有利地形,以逸待劳,打败了魏军. 这就是历史上有名的“围魏救赵”之战.“围魏救赵”之妙,妙在善于调动敌人. 调动敌人的要诀,则在“攻其所必救”.4. 减灶之法公元前342年,魏将庞涓带领10万大军进攻韩国. 韩国向齐国求救. 齐王召集群臣商讨对策,齐国的成侯邹忌主张不救,田忌主张早救. 孙膑建议先答应韩国的请求,致使韩国必倾力抗敌. 等到韩、魏双方战到疲惫不堪时,再出兵救韩,可用力少而见功多,取胜易而受益大. 韩国仗恃有齐国相援,倾全力抗魏,五战皆败,只得于公元前341年再次向齐求助. 齐王才决定派兵救韩,仍以田忌为主将,孙膑为军师. 战役之初,按照孙膑的计策,齐军长驱直入把攻击的矛头指向魏国的都城大梁. 庞涓听到消息,立即回援,但齐军已经进入魏国境内. 孙膑对田忌说,魏国军队素来慓悍勇武而看不起齐国,善于作战的人只能因势利导. 兵法上说,行军百里与敌争利会损失上将军,行军五十里而与敌争利只有一半人能赶到. 为了让魏军以为齐军大量掉队,应使齐军进入魏国境内后先设10万个灶,过一天设5万个灶,再过一天设3万个灶. 庞涓行军三天,见到齐军所留灶迹,判断齐军士兵已经逃跑一大半,所以丢下步兵,只率轻车锐骑用加倍的速度追赶齐军. 孙膑计算魏军行程,日暮时必然赶到马陵(今河南范县西南).马陵道路狭窄,两旁地形险阻.孙膑预先布置好伏兵,并集中优秀弩手夹道设伏. 庞涓日暮追至马陵,进入齐军伏击阵地. 齐军万弩齐发,魏军大乱,庞涓兵败自刎. 齐军乘胜全歼10万魏军.马陵之战,孙膑的因势利导、调动敌人、变劣势为优势、力争发挥突然性的作战指导主动,是颇有参考价值的. 其退军设伏的战法,也给了后人不少的启示.“围魏救赵”与“减灶之法”都充分体现了如何运用筹划兵力,选择最佳时间、地点,趋利避害,集中优势兵力以弱克强的运筹思想.5. 运筹帷幄中,决胜千里外在公元前3世纪楚汉相争中,汉高祖刘邦的著名谋士张良为推翻秦朝,打败项羽,统一全国立下了盖世奇功,刘邦赞誉他“夫运筹策帷帐之中,决胜于千里之外”. 这千古名句也可以说是对张良运筹思想的赞颂和褒奖. 《史记》在《留侯世家》及其他多处提及“夫运筹策帷帐之中,决胜于千里之外”. 这里的“运筹”,指张良在帷幄中制定作战谋略与决策的过程. 在西汉时代,“运筹”已被当作制定谋略与决策职能分工的代名词.20世纪30年代发展起来的运筹学,其基本宗旨是探讨事理,强调做一项工作之前要明确目的,制定效果,衡量指标体系作为估计不同方案所达到预定目标程度的依据,在此基础上选择最优方案和实施有效管理. 我国1955年开始研究运筹学时,从《史记》中摘取“运筹”一词作为“Operations Research”的意译,包含了运用筹划、以智取胜的深刻含义. 从《史记》对“运筹”的记述表明,我国运筹思想源远流长,至今对运筹学的发展仍有重要影响.6. 贾思勰与《齐民要术》贾思勰,北魏时期的科学家,益都(在山东寿光南)人,祖、父两代都善于经营,有着丰富的劳动经验,并都非常重视农业技术方面的学习和研究. 贾思勰从小在田园长大,对很多农作物都非常熟悉,他还跟着父亲身体力行参加各种农业劳动,学习掌握了大量农业科技. 他家里拥有大量藏书,这使他从小就有机会博览群书,从中汲取各方面的知识,也为他以后编撰《齐民要术》打下了基础. 大约在北魏永熙二年(533年)到东魏武定二年(554年)期间,他将自己积累的许多古书上的农业技术资料、询问老农获得的丰富经验以及他自己的亲身实践,加以分析、整理、总结,写成农业科学技术巨著《齐民要术》.《齐民要术》一书,不仅是我国古代农业科学一部杰出的学术著作,也是一部蕴含丰富运筹思想的宝贵文献,它记载了我国古代农民如何根据天时、地利和生产条件去合理筹划农事的经验. 其中所提出的不同作物的播种时间和各种作物茬口安排上的先后关系,可以说是现代运筹学中二阶段决策问题的雏型.7. 丁渭修皇宫[6]图1.1 丁渭修皇宫引水示意图[7]宋真宗大中祥符年间(1008—1017),都城开封里的皇宫失火,需要重建. 右谏议大夫、权三司使丁渭受命负责限期重新营造皇宫. 建造皇宫需要很多土,丁渭考虑到从营建工地到城外取土的地方距离太远,费工费力,于是下令将城中街道挖开取土,节省了不少工时. 挖了不久,街道便成了大沟. 丁渭又命人挖开官堤,引汴河水进入大沟之中,然后调来各地的竹筏、木船经这条大沟运送建造皇宫所用的各种物材,十分便利(见图1. 1). 等到皇宫营建完毕,丁渭命人将大沟中的水排尽,再将拆掉废旧皇宫以及营建新皇宫所丢弃的砖头瓦砾添入大沟中,大沟又变成了平地,重新成为街道. 这样,丁渭一举三得,挖土、运送物材、处理废弃瓦砾等三件工程一蹴而成,节省的工费数以亿万计.这是我国古代大规模工程施工组织方面运筹思想的典型例子.8. 沈括运粮[6]沈括(1031—1095), 北宋时期大科学家、军事家. 在率兵抗击西夏侵扰的征途中,曾经从行军中各类人员可以背负粮食的基本数据出发,分析计算了后勤人员与作战兵士在不同行军天数中的不同比例关系,同时也分析计算了用各种牲畜运粮与人力运粮之间的利弊,最后做出了从敌国就地征粮,保障前方供应的重要决策,从而减少了后勤人员的比例,增强了前方作战的兵力.当时沈括的分析计算过程译意如下:凡是行军作战,如何从敌方取得粮食,是最急迫的事情. 自己运粮不仅耗费大,而且沈括势必难以远行. 我曾经作过计算:假设一个民夫可以背六斗米,士兵自带五天的干粮.如果一个民夫供应一个士兵,单程只能进军十八天(六斗米,每人每天吃两升米,两人吃十八天*). 若要计回程的话,只能进军九天.如果两个民夫供应一个士兵,单程可进军二十六天(两个民夫背一石二斗米,三个人每天要吃六升米. 八天以后,其中一个民夫背的米已经吃光,给他六天的口粮让他先返回,以后的十八天,两人每天吃四升米).若要计回程的话,只能前进十三天的路程(前八天每天吃六升,后五天及回程每天吃四升米,能够进军十三天).如果三个民夫供应一个士兵,单程可进军三十一天(三人背米一石八斗,前六天半四个人,每天吃八升米,遣返一个民夫,给他四天口粮. 中间的七天三个人同吃,每天吃六升米,再遣返一个民夫,给他九天口粮;最后的十八天两人吃,每天四升米).如果要计回程的话,只可以前进十六天的路程(开始六天半每天吃八升米,中间七天,每天吃六升米,最后两天半以及十六天回程每天吃四升米).三个民夫供应一个士兵,已经到极限了.如果要出动十万军队,辎重占去三分之一兵源,能够上阵打仗的士兵不足七万人.这就要用三十万民夫运粮,再要扩大规模很困难了.每人背六斗米的数量也是根据民夫的总数平均来说的. 因为其中的队长不背,伙夫减半,他们所减少的要摊在众人头上.*士兵干粮相当于十升米,连同民夫背的米共有七十升,每天吃四升米,实际上只能维持十七天半. 十八天是以整数来说的. 以下计算类同.更何况还会有患病和死亡的人,他们所背的米又要由众人分担.所以军队中不容许饮食无度,如果有一个人暴食,两三个人供应他还不够.如果用牲畜运输,骆驼可以驮三石,马或骡可以驮一石五斗,驴子可以驮一石.与人工相比,虽然能驮得多,花费也少,但如果不能及时放牧或喂食,牲口就会瘦弱而死.一头牲口死了,只能连它驮的粮食也一同丢弃.所以与人工相比,实际上是利害相当.这种军事后勤问题的分析计算是具有现代意义的运筹思想的范例.9. 高超治河[6]高超,宋朝人,河工. 宋仁宗庆历年间(1041—1048)黄河在北都(今太原)商胡地区决口,很长时间都没有堵上决口. 朝廷派三司度支副使(官职名)郭申锡亲自前往监督工程进行. 凡是堵决口将要合拢的时候,都要在决口中间压上一埽(用树枝、芦苇、石头等捆紧做成圆柱形),叫做“合龙门”,这是成败的关键. 当时好几次压埽都合不上. 那时合龙门用的埽长六十步(步,古代的长度计量单位).有个叫做高超的水工献策说:埽身太长,人力压不住,埽到达不了水底,所以水流不断. 应当把六十步的埽身分为三节,每节长二十步,中间用绳索连起来. 先放下第一节,等它到了水底,再压第二节、第三节. 老河工和他争论,认为不可行,说:“二十步的埽不能阻断水流,白白使用三节埽,浪费好几倍成本,而决口依然堵不上”.高超对他说:“第一节河水确实没有被阻断,但是水势必然被削弱一半. 压第二节时只用一半的力气,水就算没有被阻断,也不过是很少往外漏出. 第三节就是在平地上施工,足以能够让人使出全部力气. 压完第三节以后,上两节自来就被浊泥淤积,不用再麻烦人力来加固它们了.” 郭申锡遵照从前的方法,不采纳高超的建议.当时魏公(爵位名)贾将军镇守北门(地名),只有他认为高超的话是对的,暗地派遣几千人在下游收集漂下来的埽. 而上游的埽压上以后,果然被水冲走了,黄河的决口更加大,郭申锡因此被贬官. 最后还是采用了高超的建议,才堵上了商胡地区的决口.这种分阶段作业优于一次作业的分析与论证,是运筹思想的典型范例.11。
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运筹学案例集常州宝菱重工机械有限公司孔念荣收集整理运筹学的一些典型性应用•合理利用材料问题:如何在保证生产的条件下,下料最少•配料问题:在原料供应量的限制下,如何获取最大收益•投资问题:从投资项目中选取最佳组合,使投资回报最大•产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,使获利最大•劳动力安排:用最少的劳动力来满足工作的需要•运输问题:如何制定最佳调运方案,使总运费最少一、生产计划问题案例1(2-4)、某工厂用A、B、C、D四种原料生产甲、乙两种产品,生产甲和乙所需各种原料的数量以及在一个计划期内各种原料的现有数量见下表所示。
又已知每单位产品甲、乙的售价分别为400元和600元,问应如何安排生产才能获得最大收益?已知生产单位产品所需的设备台时及A、B两种原材料的消耗、资源的限制,如下表:问题:工厂应分别生产多少单位Ⅰ、Ⅱ产品才能使工厂获利最多?案例3(2-25)、某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
该公司生产甲、乙、丙三种产品,都需要经过铸造、机加工和装配三个车间。
甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须本厂铸造才能保证质量,数据如下表所示。
问题:公司为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各生产多少件?甲、乙两种产品的铸造中,由本公司铸造和由外包协作各应多少件?案例4(2-28)、永久机械厂生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品,均要经过A、B两道工序加工。
设有两种规格的设备A1、A2能完成A工序;有三种规格的设备B1、B2、B3能完成 B 工序。
Ⅰ可在A、B的任何规格的设备上加工;Ⅱ可在任意规格的A设备上加工,但对B工序,只能在B1设备上加工;Ⅲ只能在A2与B2设备上加工,数据如下表所示。
问题:为使该厂获得最大利润,应如何制定产品加工方案?案例5、某造纸厂用原材料白坯纸生产原稿纸、笔记本和练习本三种产品。
该厂现有工人100人,每月白坯纸供应量为3万公斤。
已知工人的劳动生产率为:每人每月生产原稿纸30捆,或生产日记本30打,或练习本30箱。
运筹学在工业领域的应用案例

运筹学在工业领域的应用案例运筹学是一门研究如何通过数学模型和优化方法来解决实际问题的学科。
它广泛应用于工业领域,帮助企业提高生产效率、优化资源利用以及优化决策。
本文将以一些实际案例来展示运筹学在工业领域的应用。
案例一:物流调度在现代物流中心,卡车调度是一个重要而复杂的问题。
一家物流企业面临着如何合理安排卡车的运输路线以及如何将货物分配给不同的卡车的问题。
运筹学通过建立数学模型和优化算法,可以帮助企业快速找到最佳的调度方案。
通过考虑货物的重量、体积、运输距离等因素,运筹学能够帮助企业节省时间和成本,提高物流效率。
案例二:生产计划在工业生产中,合理的生产计划对企业的运营至关重要。
运筹学可以通过建立生产计划的数学模型,考虑原材料、人力资源、设备利用率等因素,制定最优的生产计划。
这种方法可以帮助企业合理安排生产任务、减少生产成本,并确保产品按时交付。
案例三:库存管理有效的库存管理对于企业的正常运营非常重要。
过多的库存会增加企业的成本,而库存不足则会导致订单无法及时完成。
运筹学可以利用数学模型和优化算法,预测需求并制定合理的库存策略。
通过运筹学的方法,企业可以实时调整库存水平,减少库存成本,同时确保生产进度和客户需求之间的平衡。
案例四:供应链优化供应链优化是一个复杂的问题,涉及到多个环节和多个参与者之间的协调。
运筹学可以帮助企业建立供应链的数学模型,考虑供应商、生产商、分销商等各个环节的需求和约束,通过优化算法找到最佳的供应链配置方案。
通过运筹学的方法,企业可以提高供应链的响应速度和灵活性,降低整体成本,提供更好的服务。
案例五:设备维护与优化在工业领域,设备的维护和优化是保证生产连续性和降低成本的关键。
运筹学可以利用数据分析和模型建立,制定设备的维护计划和优化方案。
通过预测设备故障、制定维护策略和排班方案,运筹学可以帮助企业降低设备故障率,最大限度地提高设备利用率,进而提高生产效率和降低成本。
综上所述,运筹学在工业领域有着广泛的应用。
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资源分配问题
某工业部门根据国家计划的安排,拟将某种高效率的设备5台,分配给所属的甲、乙、丙三个工厂,各工厂若获得这种设备之后,可以为国家提供的利益如下表:
问这五台设备如何让分配给各工厂,才能使国家得到的利益最大
解
将问题按照工厂分为三个阶段,甲乙丙三个工厂编号分别为1、2、3 设Sk表示分配给第k各工厂至第n个工厂设备的台数。
Xk表示为分配给第k个工厂的设备台数。
则Sk+1=Sk—Xk为分配给第k+1个工厂至第n个工厂的设备台数。
Pk(Xk)表示为Xk台设备分配到第k个工厂所得的利益值。
Fk(Sk)表示为Sk台设备分配给第k各工厂至第n个工厂时所得的
最大营业值。
所以可得逆推关系式
Fk(Sk)=max[Pk(Xk)+ Fk+1(Sk—Xk)],k=3,2,1
0<= Xk<= Sk
F4(S4)=0
下面从最后一个阶段开始向前逆推计算。
第三阶段:
设将S3台设备(S3=0,1,2,3,4,5)全部分配给工厂丙时,则最大盈利值为F3(S3)= max[ P3(X3)]
数值计算表如图所示
其中X3*表示使F3(S3)取最大值时的最优决策。
第二阶段:
设将S2台设备(S2=0,1,2,3,4,5)分配给工厂丙和工厂乙时,有一
种最优分配方案,使最大盈利值为
F2(S2)=max[P2(X2)+ F3 (S2—X2)]
X2
其中X2=0,1,2,3,4,5
其中给乙工厂X2台,剩下的就给丙工厂,先要选择X2的值,使
P2(X2)+ F3 (S2—X2)的值最大,计算结果如下图
第一阶段:
设把S1台(S1=5)设备分配给甲乙丙三个工厂时,则最大利益值为F1(5 )=max[P1(X1)+ F2 (5 —X1)]
X1
其中X1=0,1,2,3,4,5,
其中给甲工厂X1台,盈利为P1(X1)剩下的(5 —X1)台分配给乙和丙工厂,利益最大值为F2 (5 —X1)
其最大利益计算值如下图
然后按计算表格的顺序反计算,可知最优方案有两个:
(1)由于X1*=0,根据S2=5 —X1=5-0=5,查表2可知X2*=2,由S3=S2—X2*=5-2=3,于是X3*= S3=3,即甲乙丙分别分配0,2,3台。
(2)由于X1*=2,根据S2=5 —X1=5-2=3,查表2可知X2*=2,由S3=S2—X2*=3-2=1,于是X3*= S3=1,即甲乙丙分别分配2,2,1台。
以上两种分配方案中所得到的总盈利均为21万元。