西华大学实验报告。
开课学院及实验室:交通与汽车学院计算机中心实验时间: 年月日。
1、 实验目的。
a) 训练建模能力。
b) 应用excel建模及求解的方法应用;
c) 通过实验进一步掌握运筹学有关方法原理、求解过程,提高学生分析问题和解决问题能力。
2、 实验设备、仪器及材料。
计算机、excel、ilog软件。
3、实验内容。
3.1炼油厂产计划安排。
问题、某炼油厂的工艺流程图如图 1-1所示。
炼油厂输入两种**(** 1和**2)。**先进入蒸馏装置,每桶**经蒸馏后的产品及份额见表1-1,其中轻、中、重石脑油的辛烷值分别为和70。
石脑油部分直接用于发动机油混合,部分输入重整装置,得辛烷值为115的重整汽油。1桶轻、中、重石脑油经重整后得到的重整汽油分别为.45桶。
蒸馏得到的轻油和重油,一部分直接用于煤油和燃料油的混合,一部分经裂解装置得到裂解汽油和裂解油。裂解汽油的辛烷值为105。1桶轻油经裂解后得0.
68桶裂解油和0.28桶裂桶汽油;1桶重油裂解后得0.75桶裂解油和0.
2桶裂解汽油。其中裂解汽油用于发动机油混合,裂解油用于煤油和燃料油的混合。
渣油可直接用于煤油和燃料油的混合,或用于生产润滑油。 1桶渣油经处理后可得0.5桶润滑油。
混合成的高档发动机油的辛烷值应不低于 94,普通的发动机油辛烷值不低于84。混合物的辛烷值按混合前各油料辛烷值和所占比例线性加权计算。
规定煤油的气压不准超过 1kg/cm 2 ,而轻油、重油、裂解油和渣油的气压分别为.5和0.05kg/cm 2 。而气压的计算按各混合成分的气压和比例线性加权计算。
燃料油中,轻油、重油、裂解油和渣油的比例应为 10:3:4:1。
已知每天可供**1为20000桶,**2为30000桶。蒸馏装置能力每天最大为45000桶,重整装置每天最多重整10000桶石脑油,裂化装置能力每天最大为8000桶。润滑油每天产量就在500~1000桶之间,高档发动机油产量应不低于普通发动机油的40%。
又知最终产品的利润(元 /桶)分别为:高档发动机油700,普通发动机油600,煤油400,燃料油350,润滑油150,试为该炼油厂制定一个使总盈利为最大的计划。
建模、1、 目标函数。
maxz=700*y1+600y2+400y3+350y4+150y5
2、各装置的投入产出关系。
2.1蒸馏装置。
x1=0.1z1+0.15z2
x2=0.2z1+0.25z2
x3=0.2z1+0.18z2
x7=0.12z1+0.08z3
x8=0.2z1+0.19z4
x9=0.13z1+0.12z5
x1=x11+x12+x13
x2=x21+x22+x23
x3=x31+x32+x33
x7=x71+x72+x73
x8=x81+x82+x83
x9=x91+x92+x93
2.2重整装置。
x4=0.6x13+0.52x23+0.45x33
x4=x41+x42
2.3裂解装置。
x5=0.28x73+0.2x83
x6=0.68x73+0.75x83
x5=x51+x52
x6=x61+x62
2.4渣油处置装置。
y5=0.5x93
2.5发动机油混合装置。
y1=x11+x21+x31+x41+x51
y2=x12+x22+x32+x42+x52
2.6煤油、燃料油混合装置。
y3=x61+x71+x81+x91
y4=x62+x72+x82+x92
3、各装置能力限制。
3.1蒸馏装置。
z1+z2<=45000
3.2重整装置。
x13+x23+x33<=10000
3.3裂解装置。
x73+x83<=8000
4、发动机油辛烷值限制。
4.1针对高档发动机油的辛烷值限制。
90x11+80x21+70x31+115x41+105x51>=94(x11+x21+x31+x41+x51)
4.2针对普通发动机油的辛烷值限制。
90x12+80x22+70x32+115x42+105x52>=84(x12+x22+x32+x42+x52)
5、煤油气压的限制。
1.5x61+1.0x71+0.6x81+0.05x91<=x61+x71+x81+x91
6、燃料油比例的限制。
x62/4 = x72/10 = x82/3 = x92
7、 ****限制。
z1<=20000
z2<=30000
8、最终产品数量限制。
y5>=500
y5<=1000
y1>=0.4y2
求解过程。求解过程在excel中进行。
问题、变量及约束条件的设置如下设置如下:
计算结果如下:
结果分析。通过以上的计算,我们得出最优的方案为**1与**2的输入量分别是15000桶和30000桶;混合成的高档发动机油3817.77853、普通发动机油17044.
44713、煤油15156、燃油-1.29342e-11、润滑油500.每天生产的高档发动机油中轻石脑油0、中石脑油3537.
524455、重石脑油0、重整汽油1344.254398、裂解汽油1936;普通发动机油中轻石脑油6000、中石脑油69620475545、重石脑油2993.138156、重整汽油1088.
833431、裂解汽油0;煤油中轻石脑由0、重石脑油4900、裂解汽油5706,渣油4550;燃油-4.40435e-12,重石脑油0、裂解汽油-4.31793e-12,渣油-3.
45633e-13。经过蒸馏后,重整轻石脑油0、中石脑油0、重石脑油5406.861844、裂解的轻油4200、重油3800,渣油被处理1000桶。
3.2菜篮子工程。
问题:建模:
为题1目标函数。
minz=运价与变量的叉乘求和
求解过程。先计算菜市与采购点的距离矩阵。
p=lg15/lg2 因为3不通过节点的距离矩阵。
间隔1个节点的距离矩阵。
间隔2节点的距离矩阵。
间隔3节点的距离矩阵。
进行距离矩阵的检验,以验证所求距离是否为最短距离。
运价与变量的叉乘求和。
求解结果如下:
求解结果如下。
结果分析。问题(一):调运及预期短缺损失最小为4610元。
在这情况下,由a点**市场的**两分别为,由b点**三市场的**量分别为,由c点**市场的**量分别为,a、b、c点的蔬菜皆运出去,1市场短缺15,3市场短缺16,4市场短缺14,5市场短缺20,6市场短缺11,7市场短缺18,8市场短缺16,所以为使调运及预期短缺损失最小2市场多出30.
问题(二):各市场短缺量一律不小于需求量20%时,调运及预期短缺损失最小为4806元。在这样的情况下,由a点**市场的量分别为,由b点**市场的量分别为,由c点**市场的量分别为,3市场缺量为16,4市场短缺14,5市场缺量为16,7市场短缺18,8市场短缺16.
问题(三):保证蔬菜**情况下增产蔬菜向c点**80即可满足要求,此时最小费用为4770元。由a点向市场的**量分别为,由b点向市场的**量分别为,由c点向市场的**量分别为
4、实验总结。
4.1实验总结心得体会。
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