一。案例描述。
西兰物业公司承担了正大食品在全市92个零售店的肉类、蛋品和蔬菜的运送业务,运送业务要求每天4点钟开始从总部发货,必须在7:30前送完货(不考虑空车返回时间)。这92个零售点每天需要运送货物0.
5吨,其分布情况为:5千米以内为a区,有36个点,从总部到该区的时间为20分钟;10千米以内5千米以上的为b区,有26个点,从总部到该区的时间为40分钟;10千米以上的为c区,有30个点,从总部到该区的时间为60分钟;a区各点间的运送的时间为5分钟,b区各点间的运送时间为10分钟,c区各点间的运送时间为20分钟,a区到b区的运送时间为20分钟,b区到c区的运送时间为20分钟,a区到c区的运送时间为40分钟。每点卸货、验收时间为30分钟。
该公司准备购买规格为2吨的运送车辆,每车购价5万元。请确定每天的运送方案,使投入的购买车辆总费用为最少。
二。案例中关键因素及其关系分析。
关键因素:1.首先针对一辆车的运送情况作具体分析,进而推广到多辆车的运送情况;
2.根据案例中的关键点“零售点每天需要运送货物0.5吨”及“规格为2吨的运送车辆”可知就一辆车运送而言,可承担4个零售点的货物量;
3.根据案例中的“运送业务要求每天4点钟开始从总部发货,必须在7:30前送完货(不考虑空车返回时间)”可知每天货物运送的总时间为210分钟,超过该时间的运送方案即为不合理;
4.如下表以套裁下料的方法列出所有可能的下料防案,再逐个分析。
三、模型构建。
1、决策变量设置。
设已穷举的12个方案中方案i所需的车辆数为决策变量xi(i=1,2…12),即:
方案1的运送车台数为x1;
方案2的运送车台数为x2;
方案3的运送车台数为x3;
方案4的运送车台数为x4;
方案5的运送车台数为x5;
方案6的运送车台数为x6;
方案7的运送车台数为x7;
方案8的运送车台数为x8;
方案9的运送车台数为x9;
方案10的运送车台数为x10;
方案11的运送车台数为x11;
方案12的运送车台数为x12。
2、目标函数的确定。
问题的目标是使投入的购买车辆总费用为最少,而所需的运送车辆总数为x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12,总费用为5×(x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12)
目标函数为:
min f=5×(x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12)
3、约束条件的确定。
根据案例要求可得到以下三个约束条件:
4x1+3x2+3x3+2x4+2x5+2x6+x7+x8+x9≥36;
x1+2x4+x5+3x7+2x8+x9+4x10+3x11+2x12≥26;
x3+x5+2x6+x8+2x9+x11+2x12≥30;
xi≥0(i=1,2…12)
4、构建数学模型。
线性规划模型为:
min f=5×(x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x11+x12)
4x1+3x2+3x3+2x4+2x5+2x6+x7+x8+x9≥36;
x1+2x4+x5+3x7+2x8+x9+4x10+3x11+2x12≥26;
x3+x5+2x6+x8+2x9+x11+2x12≥30;
xi≥0(i=1,2…12)
四、模型求解。
1、求解工具及适应性分析。
本题选择采用microsoft excel的“规划求解”模板来解决,这一模板非常适用于变量和约束条件较多的数学模型的求解,使决策的过程集中在建立科学的模型上,通过运筹学数学模型的建立和应用来解决具体的管理实践问题。
2、求解过程分析。
(1)制作excel线性规划问题的模板,在模板的相应单元格中录入数学模型的变量系数和常数项。
2)打开主菜单中的“工具”中的“规划求解”,进行规划求解参数的设置。
3)点击“求解”,即可得本题结果。
3、求解结果描述。
最优解有多个方案,现列出三套整数方案:
a.x3=12,x10=2,x12=9,其余的为0;
b.x2=8,x6=6,x12=9,其余的为0;
c.x6=14,x7=8,x12=1,其余的为0;
最优值为115
4、求解结果的数据分析。
敏感性报告。
注:因为本有多组最优解,这里只是列举其中的一组最优解与敏感性分析报告。)
五、结论。1、决策效果(结果)的评价。
a.x3=12,x10=2,x12=9,其余的为0;
b.x2=8,x6=6,x12=9,其余的为0;
c.x6=14,x7=8,x12=1,其余的为0;
最优值为115
上述为决策效果(决策结果),通过运用运筹学线性规划方法,集体的讨论和建模,得出了至少在理论上成本最小化的结论,既是对我们书本知识效果的一次检验,对现实生活中的实际决策问题也有一定的指导意义。
2、遇到的问题及解决方法。
1)在讨论方案的时候,时间限制成了很大的障碍,如运到a区的方案,本可以运5个点,但因为当第一次运完两吨后,还可以再运一次,但因为此类情况下空车返回需要计时,所以只能在a区运四个点。
2)方案是否是最优的问题。如0a0b3c方案,,因为车内的货物没有完全运完;0a0b4c方案,1a0b3c方案所花费时间超过标准,效果都没有达到最优,所以也就舍去了。
3)在用线性规划模板求解最优解的时候,可能出现多个小数最优解,但因为车辆数不能是小数,所以在报告中删去了这部分。
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