1、自来水输送和货机装运,其他管理费用都是450元/千吨.根据公司规定,各区用户按照统一标准900元/千吨收费。,此外四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天50,70,20,40千吨。,该公司应如何分配供水量,才能获利最多?,由为了增加供水量,自来水公司正在考虑进行水库改造,使三个水库每天的最大供水量都提高一倍,,问那时供水方案应如何改变?公司利润可加到多少?,引水管理费(元/千吨),甲,乙,丙,丁,A,160,130,220,170,B,140,130,190,150,C,190,200,230,/,表41 从水库向各区送水的引水管理费,分析,分配供水量就是安排从三个水库向四个区送水的方案,
2、目标是获利最多.,而从题目给出的数据看,A,B,C三个水库的供水量160千吨,不超过四个区的基本生活用水量与额外用水量之和300千吨,因而总能卖出并获利,于是自来水公司每天的,总收入,是元,,与送水方案无关,同样,公司每天的其它,管理费用元也与送水方案无关,所以,,要使利润最大,只需使,引水管理费最小,即可另外,送水方案自然要受三个水库的供应和四区的需求量的限制,分析,模 型 建 立,决策变量为A,B,C三个水库 分别向甲,乙,丙,丁四个区 的供水量,设水库 向 区的日供水量为 由于C水库与丁区之间没有输水管道,即 ,因此只有11个决策变量,由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最
3、少,于是有,(4.1.1),约束条件有两类;一类是是水库的供应量限制,另一类是各区的需求量限制,由于供水量总能卖出并获利,水库的供应量限量可以表示为:,考虑的各区的基本生活用水量与额外用水量,需求量限制可以表示为:,模型求解,(4.1.1)(4.1.8)构成一线性规划模型(当然加上 的非负约束)输入LINDO求解,得到如下结果。,送水方案为:,A水库向乙区供水50千吨,,B水库向乙,丁区分别供水50,10,千吨,,C水库向甲,丙分别供水40,10千吨,引水管理费为24400元,,利润为144000-72000-24000=47600元,讨论,如果A,B,C三个水库每天的最大供水量都提高一倍,则
4、公司总供水能力为320千吨,大于总需求量300千吨,水库供水量不能全部卖出,因而不能像前面那样,将获利最多转化为引水管理费最少。,因此,需要计算A,B,C三个水库分别向甲,乙,丙,丁四个区供应每千吨水的净利润,,既从收入900元中减去其他管理费450元,再减去表41中的引水管理费,得表42,净利润(元/千吨),甲,乙,丙,丁,A,290,320,230,280,B,310,320,260,300,C,260,250,220,/,表42 从水库向各区送水的净利润,决策目标为,(4.1.9),由于水库供水量不能全不卖出,所以上面约束(4.1.2)(4.1.4)的右端增加一倍的同时,应将等号改为小于
5、既,约束(4.1.5)(4.1.8)不变将(4.1.5)(4.1.12)构成的线性规划模型输入LINDO求解。,送水方案:,A水库向乙区供水100千吨,B水库向甲,乙,丁区分别供水30,40,50千吨C水库甲,丙区分别供水50,30千吨总利润为88700元,本题考虑的是将某种物质从若干供应点运往一些需求点,在供需量约束条件下使总费用最小,或总利润最大,这类问题一般称为运输问题,是线性规划应用最广泛的领域之一,评注,在标准的运输问题中,供需量通常是不平衡的,担这并不会引起本质的区别,一样可以方便的建立线性规划模型求解,货机装运,问 题,某架货机有三个货舱;前舱,中舱,后舱,三个货舱所能装载的货
6、物的最大重量和体积都有限制,如表43所示.,为了保持飞机的平衡,三个货舱中实际装载货物的重量必须与其最大容许重量成比例,。,前仓,中仓,后仓,重量限制(吨),10,16,8,体积限制(立方米),6800,8700,5300,表43 三个货舱装载货物的最大容许重量和体积,现有四类货物供该货机本次飞行装运,其有关信息如表44最后一列指装运后所获得的利润,重量(吨),空间(立方米/吨),利润(元/吨),货物1,18,480,3100,货物2,15,650,3800,货物3,23,580,3500,货物4,12,390,2850,表44 四类装运货物的信息,应如何安排装运,使该货机本次飞行获利最大?,
7、模 型 假 设,1 每种货物可以分割到任意小;,2 每种货物可以在一个或多个货舱中任意 分布;,3 多种货物可以混装,并保证不留空隙,模 型 建 立,决策变量:用,表示第 种货物装入第 个货舱的重量(吨),货舱 分别表示前仓、中仓、后仓.,决策目标是最大化总利润,即,(4.1.13),约束条件包括以下4个方面:,1)供装载的四种货物的总重量约束,即,(4.1.14),(4.1.15),(4.1.16),(4.1.17),2)三个货舱的重量限制,即,(4.1.18),(4.1.19),(4.1.20),3)三个货舱的空闲限制,即,(4.1.21),(4.1.22),(4.1.23),4)三个货舱装入重量的平衡约束,即,(4.1.24),模 型 求 解,将以上模型输入LINDO求解,可以得到结果为:,货物2装入前仓10吨、装入后仓5吨;,货物3装入中仓13吨、装入后仓3吨;,货物4装入中仓3吨.最大利润约121516元(最优解四舍五入),评注,初步看来,本例与运输问题类似,似乎可以把4种货物看成4个供应点,3个货舱看成3个需求点(或者反过来,把货舱看成供应点,货物看成需求点),但是,这里对供需量的限制包括两个方面:重量限制和空间限制,且有装载均匀要求因此它能看成是运输问题。,