基于非线性规划的钢管订购与运输优化模型VIP免费

钢管订购运输和铺设摘要：利用excel求出钢厂Si到火车站的最短路程，并算出走这一段铁路运输一单位钢管所需要的费用，然后根据所需的费用将其转换成对应的公路路程,从而去掉了铁路和公路在性质上的差别,使运输网络变成一张供需运输价格表。再用0—1规划来确定是否要从第Si钢厂订购钢管，最后建立模型求解问题，并做相应的灵敏度分析。问题一，利用问题的约束条件建立一个以求最小总费用为目标函数的非线性规划模型,利用Lingo软件编程对模型求解得到最小总费用以及最优订购方案。问题二，利用问题一的模型，利用Lingo软件，分别得到钢厂Si钢管售价以及定期产量上限的影子价格，并算出单位钢管售价和定期产量上限在10%内变化对应的最小总费用。从而分析七个钢厂的钢管售价及定期产量上限对订购方案以及总费用的影响并得出结论。问题三，利用excel分别算出公路和铁路运费变化1%对1单位钢管的运费的影响。再利用问题一的模型，分别求出公路和铁路的运输费用在5%之内波动的总费用及订购方案。然后讨论公路和铁路运费变化对订购方案以及总费用的影响并得出结论。问题四，由于需要铺设钢管的路径构成了一棵树。因此，模型一不再适用于此问题。对需要铺设钢管的路径进行分析，可以得出A9,A16,A11,A17,A19不符合模型一的约束条件。因此，拿出来单独讨论，从而建立一个新的以求最小总费用为目标函数的非线性规划模型，并用Lingo软件编程求解得到最小总费用及最优订购方案。关键词：0—1规划、灵敏度分析、非线性规划、影子价格一、问题重述要铺设一条A1→A2→⋯→A15的输送天然气的主管道,如图一所示(见下页)。经筛选后可以生产这种主管道钢管的钢厂有S1,S2,⋯S7。图中粗线表示铁路，单细线表示公路，双细线表示要铺设的管道(假设沿管道或者原来有公路，或者建有施工公路)，圆圈表示火车站，每段铁路、公路和管道旁的阿拉伯数字表示里程(单位km)。为方便计，1km主管道钢管称为1单位钢管。一个钢厂如果承担制造这种钢管，至少需要生产600个单位。钢厂Si在指定期限内能生产该钢管的最大数量为si个单位，钢管出厂销价1单位钢管为pi万元，如下表：i1234567si80080010002000200020003000pi1501601551501551551651单位钢管的铁路运价如下表：里程(km)≤300301～350351～400401～450451～500运价(万元)2024273032里程(km)501～600601～700701～800801～900901～1000运价(万元)36455358601000km以上每增加1至100km运价增加5万元。公路运输费用为1单位钢管每公里0.1万元（不足整公里部分按整公里计算）。钢管可由铁路、公路运往铺设地点（不只是运到点A1,A2,⋯,A15，而是管道全线）。（1）请制定一个主管道钢管的订购和运输计划，使总费用最小（给出总费用)。（2）请就（1）的模型分析：哪个钢厂钢管的销价的变化对购运计划和总费用影响最大，哪个钢厂钢管的产量的上限的变化对购运计划和总费用的影响最大，并给出相应的数字结果。（3）当公路和铁路运费浮动不超过5%时，讨论运购计划和总费用变化情况。（4）如果要铺设的管道不是一条线，而是一个树形图，铁路、公路和管道构成网络，请就这种更一般的情形给出一种解决办法，并对图二按（1）的要求给出模型和结果。二、符号说明：是否要从Si钢厂预订钢管；：从Si钢厂运到处的钢管量；：从Si钢厂由铁路运到火车站口（即公路口A,B....Q）转换为公路的路程(km)；：从Si钢厂由铁路运到火车站口（即公路口A,B....Q）的钢管数量；：从火车站口（即公路口A,B...Q）由公路运到处的公路路程（km）；：从火车站口（即公路口A,B...Q）由公路运到的钢管数量；：从Si钢厂运到处所走的路程（包括公路和铁路转换为公路的路程km）；：从到需要铺设的里程数（km）；：、从向方向铺设的里程数（km）;：从第Si钢厂预订的钢管数量；：从Si钢厂预订的钢管运到处的1单位钢管的出售价格（万元）；：从Si运到公路口A,B...Q所走铁路路程s产生的运输费用函数（万元）；：表示Si钢厂在指定期限内的最大生产钢管数量；：运输1km所需的运费；：铁路运费变化后相对于原价的比例；：公路运费变化后相对于原价的比例；：从到需要铺设管道的里程数且；：从向铺设的钢管里程数且；mijAjAjAj...