运筹学实验报告

交通与汽车工程学院 实 验 报 告

课 程 名 称: 运筹学(汽车) 课 程 代 码: 8245050 学院(直属系): 交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 学 生 姓 名: 学 号:

实验总成绩: 任 课 教 师: 黎青松 开 课 学 院: 交通与汽车工程学院 实验中心名称: 物流管理实验室

西华大学实验报告 第 二 组

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：2009 年 12月 25 日

学 生 姓 名 课 程 名 称 实验项目名称 指 导 教 师 实验课考勤 10% 汪春艳 学 号 312007110210131 实 验 成 绩 课 程 代 码 项 目 代 码 项 目 学 分 20% 实验报告 8245050 70% 运筹学（汽车学院） 炼油厂计划、菜篮子工程 黎青松 实验工作表现 1、实验目的 1.1训练建模能力

1.2.应用EXCEL建模及求解的方法应用；

1.3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

3、实验内容

3.1炼油厂产计划安排 问题

例一 炼油厂的生产计划

某炼油厂的工艺流程图如图 1-1所示。 炼油厂输入两种原油（原油 1和原油2）。原油先进入蒸馏装置，每桶原油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90、80和70。

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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0.6、0.52、0.45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 1.0、0.6、1.5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。

已知每天可供原油1为20000桶，原油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

解：该题的目标是求总盈利的最大，炼油厂的生产问题是一个线性规划问题，求解总利润最大，可建立线性规划模型求解。建模过程中设计的变量如下：

设每天需要原油1为y1桶。原油2为y2桶。经蒸馏后，重整轻石脑油y3桶，中石脑油y4桶，重石脑油Y5桶。轻油裂解得到的裂解汽油y6, 重油裂解得到的裂解汽油y7,用于制造润滑油的渣油量y8。设每天生成高档发动机油的轻石脑油X1桶,中石脑油X3桶,重石脑油X5桶,重整汽油X7桶，裂解汽油X9桶。每天生成普通发动机油的轻石脑油X2桶,。中石脑油X4桶,重石脑油X6桶,重整汽油X8桶,裂解汽油X10桶。每天产出的煤油由X11桶轻油，X13桶重油，X13桶裂解油，X17渣油组成。每天产出的燃料油由X12轻油，X14重油，X16裂解油， X18桶渣油组成。设润滑油每天的产量X0桶, 则目标函数为：

maxz=700(x1+x3+x5+x7+x9)+600(x2+x4+x6+x8+x10)+400(x11+x13+x15+x17)+350(x12+x14+x16+x18)+150x0 约束条件为：

1：90x1+80x3+70x5+115x7+105x9>=94(x1+x3+x5+x7+x9) 2：90x2+80x4+70X6+115x8+105x10>=84(x2+x4+x6+x8+x10) 3：1.0x11+0.6x13+1.5x15+0.05x17<=1.0(x11+x13+x15+x17) 4：x12=10x18 x14=3x18 x16=4x18 5：x1+x3+x5+x7+x9>=0.4(x2+x4+x6+x8+x10)

6：0.6y3+0.52y4+0.45y5>=x7+x8 7：0.1y1 +0.15y2-y3>=x1+x2 8：0.2y1+0.25y2-y4>=x2+x7 9:0.2y1+0.18y2-y5>=x5+x6 10：0.28y6+0.2y7>=x9+x10 11：0.68y6+0.75y7>=x15+x16 12：0.12y1+0.08y2-y6>=x11+x12 13：0.2y1+0.19y2-y7>=x13+x14 14：0.13y1+0.12y2-y8>=x17+x18 15：x0=0.5y8 16：y1<=20000

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17：y2<=30000 18：y1+y2<=45000 19：y3+y4+y5<=10000 20：y6+y7<=8000 22：500<=x0<=1000

23：所有变量均大于零 求解过程

在EXCEL中运用规划求解，其过程如下 输入数据：

图1 输入初始数据 对照变量所在单元格，依次输入各个约束条件，如图2所示。

图2 约束条件的输入

选中目标单元格，点击工具菜单下的“规划求解”，如图3所示。在设置目标单元格中输入“R1C30”,等于选择“最大值”，可变单元格为“R2C2:R2C28”,添加相应的约束，在选项中选择“采用线性模型”和“假定非负”，点击确定，返回规划求解参数界面，点击求解即得到求解结果。

图3 规划求解过程

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图4 规划求解过程

3.1.4 求解结果 得到运算结果报告：

敏感性报告： 极限值报告：

3.1.5结果分析 结果分析：

使该炼油厂制定一个使总盈利最大。最大利润为21136513.48元/天，每一个约束值单位为桶，每天需要原油1 ,15000桶，原油2 ,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

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