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1、1,第11章 规划求解 及其应用,Excel 2007 数据分析 及其应用,2,第11章 规划求解及其应用,本章内容：介绍Excel 2007“规划求解”分析工具规划求解在实际问题求解中的应用 教学目标：了解规划求解分析问题的方法了解针对实际问题的规划模型设计方法掌握规划求解分析工具的使用,3,第11章 规划求解及其应用,学习内容：“规划求解”的基本概念 建立问题的数学模型 利用“规划求解”工具求解规划问题 应用举例,4,1.“规划求解”的基本概念,问题的提出“规划求解”分析工具的使用 求解规划问题的步骤,在计划管理中，会遇到各种规划问题，例如：人力资源的调度、产品生产的安排、运输线路的规划、
2、生产材料的搭配、采购批次的确定等。这类问题有一个共同点，即需要解决：如何合理利用各种存在约束的资源，而获得最佳的经济效益，也就是达到利润最大、成本最低等目标。这就是本章要解决的在约束条件下寻求目标函数最优解的规划问题。,1.1 问题的提出,5,一般来讲，规划问题都具有如下特点：所求问题都有单一的目标（如求生产的最低成本，求运输的最佳路线，求产品的最大盈利，求产品周期的最短时间），要求求目标函数的最优解对于问题涉及的对象（如路程、原材料等）存在有明确的可以用不等式表达约束条件。问题表达可以表达为：一组约束条件（不等式），和一个目标方程。,1.1 问题的提出,6,建立规划模型的基本步骤：明确问题，
3、确定决策变量 根据问题所要达到的目标，确定决策变量确定目标函数 由决策变量和所要达到目标之间的函数关系确定目标函数确定约束条件 由决策变量所受的限制条件确定决策变量中所要满足的约束条件,1.1 问题的提出,7,例如：某饲养场饲养动物，设每头动物每头至少需690g蛋白质、28g矿物质、80mg维生素。现有五种饲料可供选择，各种饲料每kg营养成分含量及单价如表：饲养场要求确定即满足动物生长的营养需求，又使费用最少的选择饲料的方案,1.1 问题的提出,8,数学模型：根据题意,设X1,X2,X3,X4,X5分别表示A、B、C、D、E 5种饲料应用的最佳数量(kg)，用COST表示总费用，则得如下线性规
4、划数学模型：目标函数：要求费用最低约束条件：满足每头动物的营养成分需求,1.1 问题的提出,9,Xi为决策变量,10,1.2“规划求解”分析工具的使用,Excel 2007“规划求解”分析工具可以解决最多有200个决策变量，100个外在约束和400个简单约束（决策变量整数约束的上下边界）的问题。求结过程包括2个主要步骤：加载“规划求解”分析工具“规划求解”工具中各参数的解释和设置,11,1.2“规划求解”分析工具的使用,1.加载“规划求解”分析工具“规划求解”是Excel 2007中的一个加载宏，要使用“规划求解”分析工具，必须专门先进行加载(见教材265)，否则系统不具备求解功能。2.规划求
5、解工具中各参数的解释和设置(见教材P266、P267、P268),12,1.3 求解规划问题的步骤,利用规划求解分析工具求解问题的步骤如下：建立问题的数学模型建立Exce工作表规划模型设置“规划求解参数”设置可变单元格：确定决策变量设置目标单元格：建立目标函数设置约束条件：约束条件可以用线性等式或不等式表示，还有非负约束()和整数约束(int)确定，进行求解。,13,第2节 建立问题的数学模型,问题：上例步骤1：建立数学模型步骤2：建立Exce工作表规划模型,14,第2节 建立问题的数学模型,步骤1：建立数学模型步骤2：建立Exce工作表规划模型,已知条件描述,约束条件描述,目标条件描述,求解
6、可变单元格,15,第3节 利用“规划求解”工具求解规划问题,步骤3：设置“规划求解参数”设置可变单元格：选择B8:F8区域设置目标单元格：B2，根据题意，选择“最小”,16,第3节 利用“规划求解”工具求解规划问题,步骤3：设置“规划求解参数”设置约束条件：添加约束：添加填写条件确定,17,第3节 利用“规划求解”工具求解规划问题,步骤4：进行规划求解,18,第3节 利用“规划求解”工具求解规划问题,步骤5：建立规划求解报告,19,第4节 单变量求解与规划求解的差异,“单变量求解”只能考虑一个变化因素，并不适用于多变量的应用，而“规划求解”则可以应用于多变量的情况，并且可以对这些变量设置约束,20,第5节 应用举例,例1：求解方程的解 求解线性规划问题,21,第5节 应用举例,例2：雉、兔同笼问题 今有雉、兔同笼，上有三十二头，下有百足。问雉、兔各几何？,22,第5节 应用举例,例3：,
