大型煤炭企业生产和供给问题bmob.docx

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1、大型煤炭炭企业生生产和供供给问题题摘要本文利用用建立线线性回归归方程和和目标函函数模型型，运用用数学软软件进行行数值分分析和编编程求解解，解决决了煤炭炭企业生生产和供供给的问问题。 根根据题中中所给的的四类问问题，我我们针对对不同的的问题给给出了不不同的模模型，并并且采用用不同方方法的求求解，对对于问题题（一）找出影响精煤产量的因素，利用matble软件进行拟合，从而得到精煤产量模型，问题（二）整理数据并联系生产能力影响和客户满意度的约束条件，建立整体企业利润最大的目标方程，通过lingo进行求解，并给出煤炭企业进行生产和供给决策；问题（三）找出影响客户满意度的因素，进行比较分析，建立模型，利

2、用lingo解出解并给出解决方案。关键字：线性回回归 mmatbble 目目标方程程 linngo一、问题题重述：某煤炭企企业下属属7个矿矿井，其其中5个个矿井建建有洗煤煤厂,各各洗煤厂厂只接受受本矿井井的原煤煤洗选加加工。其其中宅城城和韩桥桥矿井没没有洗煤煤厂，只只销售原原煤；夹夹河、庞庞庄、三三河尖矿矿井洗煤煤厂洗出出产品为为冶炼精精煤和混混煤，销销售原煤煤、冶炼炼精煤和和混煤；权台、旗旗山矿井井洗煤厂厂洗出产产品为其其他类炼炼焦精煤煤和混煤煤，销售售原煤、冶冶炼精煤煤和混煤煤。各矿井生生产能力力、成本本,洗选选能力、成成本如表表1。表1煤炭炭企业各各矿井生生产情况况表矿井序号号矿井名称称

3、原煤能力力（吨）原煤成本本（元/吨）洗煤能力力（吨）洗煤成本本（元/吨）1宅城8500003040-2韩 桥6500003080-3夹河1100000345960000254庞庄22500003101100000225三河尖560000298300000386权台1660000289500000177旗山148000029390000018合计8550000-3760000-计划期内内，该煤煤炭企业业有5个个主要客客户，需需求情况况见表33,其中中单位运运输费，是是指单位位重量的的商品煤煤从煤炭炭企业运运往客户户的运输输费用，由由煤炭企企业支出出。表2 煤煤炭企业业客户需需求情况况序号原煤冶炼

4、精煤煤其他精煤煤混煤单位运输输费 (元/吨吨)需求量价格需求量价格需求量价格需求量价格120000004500-0-8000005203520-8000006500-6000005402530-6000006706000007000-30410000004800-4000007300-4058000004800-0-40000057035合计3800000140000010000001800000附录给出出该煤矿矿企业各各个矿井井20005-220066年分月月入洗原原煤，洗洗出精煤煤以及洗洗损情况况。请根根据所给给数据及及查阅相相关资料料解决以以下问题题：1、确定定哪些因因素影响响洗煤厂厂洗

5、出精精煤数量量，并建建立各洗洗煤厂的的精煤产产量模型型。2、煤炭炭企业按按照“以销定定产”的原则则，根据据年初的的销售计计划来安安排一年年的生产产。由于于受生产产能力等等限制，可可以部分分满足客客户需求求。如果果煤炭企企业只追追求企业业整体利利润最大大目标,请据此此建立企企业生产产和供给给的一般般模型，并并用模型型对所给给煤炭企企业进行行生产和和供给决决策。3、煤炭炭企业除除了追求求整理利利润外，还还应该考考虑客户户满意度度因素，特特别是要要尽量提提高一些些长期重重要客户户的满意意度，以以保证企企业的可可持续发发展。影影响煤炭炭企业客客户满意意度的因因素主要要有商品品煤数量量订单满满足率、企企

6、业供给给客户的的商品煤煤质量等等。请建建立同时时考虑利利润和客客户满意意度的煤煤炭企业业生产和和供给的的一般模模型，并并用模型型对所给给煤炭企企业进行行生产和和供给决决策。说明：在在煤炭企企业5个个客户中中，客户户1为企企业长期期合作的的电力客客户，煤煤炭企业业应该首首先满足足其需求求；客户户2、客客户3为为煤炭企企业较重重要客户户；客户户4、客客户5为为一般客客户。为保证客客户满意意度，可可用外购购煤保证证订单满满足率，外外购煤价价格：原原煤4440元/吨，冶冶炼精煤煤6300元/吨吨，其他他精煤6680元元/吨，混混煤5110元/吨，外外购煤到到客户11-5运运输费分分别为：40元元/吨，

7、445元/吨，550元/吨，330元/吨，445元/吨。4、当前前作为供供应链外外部生存存环境的的市场需需求对时时间的敏敏感性越越来越强强。在这这样的背背景下，以以响应时时间为约约束条件件的产品品供应链链决策问问题是一一个较新新的研究究领域。由由于客户户需求的的快速多多变和对对时间敏敏感性的的增强，必必将要求求供应链链提供更更快的响响应能力力和更高高的内部部协同运运作能力力，请你你尝试建建立时间间约束下下的煤炭炭企业生生产与供供给模型型，并利利用所给给信息和和收集的的数据，甚甚至通过过自己合合理假设设数据，来来验证模模型的合合理性。二、问题题分析： 根据对对七个矿矿井生产产能力、成成本,洗洗选

8、能力力、成本本的研究究以及五五个主要要客户的的需求情情况；问题（一一）：对对附表中中所给的的五个矿矿井数据据做分析析，可知知影响洗洗煤厂洗洗出精煤煤数量的的因素有有入洗原原煤的数数量、灰灰分；用用mattblee分别对对附表中中五个矿矿井中三三个数据据做拟合合，建立立各洗煤煤厂的精精煤产量量模型；问题（二二）：在在只考虑虑部分满满足客户户需求的的前提下下，使企企业获得得最大的的利益，对对七个矿矿井的生生产能力力、成本本等一系系列因素素进行分分析，建建立建立立最优化化数学模模型来求求解该问问题，利利用liingoo软件进进行求解解，最终终给出煤煤炭企业业进行生生产和供供给决策策；问题（三三）：客

9、客户的满满意程度度我们只只从满足足客户订订单数来来表示满满意度；矿井生生产煤量量是有一一定限制制的，建建立模型型在完全全满足客客户订单单的前提提下，是是否需要要外购煤煤，建立立同时考考虑利润润和客户户满意度度的煤炭炭企业生生产和供供给的一一般模型型，并用用模型对对所给煤煤炭企业业进行生生产和供供给决策策。三、模型型假设：1，假设设每个厂厂入洗原原煤总量量减去精精煤或块块煤产量量，在减减去洗损损数量剩剩余的为为混煤数数量。2，制造造商具有有足够大大的生产产能力,需求量量的大小小对于制制造完成成时间没没有影响响;四、符号号说明：-入洗洗原煤的的数量（吨吨）-入洗原原煤中所所含的灰灰度-冶炼炼精煤的

10、的产量（吨吨）-煤煤炭企业业的整体体利润（元元）-七个矿矿井开采采原煤所所需要的的总成本（元元）-七个矿矿井冶炼炼精煤所所需要的的总成本（元元）-煤煤炭运送送到客户户所需要要的总成本（元元）-卖给客户户的原煤煤的总销销售额（元元）-卖卖给客户户冶炼精精煤的总总销售额额（元）-卖给客客户其他他精煤的的总销售售额（元元）-卖给给客户混混煤的总总销售额额（元）-第i种种煤种（原原煤、精精煤、其其他精煤煤、混煤煤）在第第j个矿矿井的生生产能力力约束（）-第ii种煤种种（原煤煤、精煤煤、其他他精煤、混混煤）在在第j个个矿井的的生产成成本()-第第i种煤煤种（原原煤、精精煤、其其他精煤煤、混煤煤）在第第j

11、个客客户处的的需求约约束()-第第i种煤煤种（原原煤、精精煤、其其他精煤煤、混煤煤）在第第j个客客户处的的现实价价格（单单位价格格-单位位运费）()-第ii种外购购煤煤种种（原煤煤、精煤煤、其他他精煤、混混煤）在在第j个个客户处处的现实实成本（购购买价格格+运费费）)-第i种种煤种（原原煤、精精煤、其其他精煤煤、混煤煤）在第第j个客客户处的的价格()-第ii种煤种种（原煤煤、精煤煤、其他他精煤、混混煤）由由第j个个矿井销销往第kk个客户户的数量量()-第jj个矿井井洗煤得得到第ii种煤种种（精煤煤或其他他精煤，混混煤）占占被洗煤煤重量的的百分比比()-外外购煤量量（包括括原煤、冶冶炼精煤煤、其

12、他他精煤和和混煤）（）-第i种种煤运往往j客户户的价格格（）-外购购煤的成成本（元元）A- 提前存存煤造成成的差价价影响B1 -生产方方拖期造造成的价价格影响响库存存成本B2- 分销商商拖期造造成的差差价影响响拖延延成本H- 最最大成本本N- 设定惩惩罚最大大限额-实际完完成交易易所用时时间-一般般规定的的交易周周期-拖期惩惩罚因子子-提前惩惩罚因子子五、模型型建立与与求解：问题（一一）：分别对附附表中五五个矿井井中入洗洗原煤的的数量、入入洗原煤煤的灰分分、冶炼炼精煤的的产量、回回收率、冶冶炼精煤煤的灰度度、洗损损产量和和洗损率率进行分分析，从从而得出出影响因因素是入入洗原煤煤的数量量、入洗洗

13、原煤的的数量，利用maatblle进行行拟合得得出各洗洗煤厂的的精煤产产量模型型：夹河洗煤煤厂的精精煤产量量模型：-(1)庞庄洗煤煤厂的精精煤产量量模型：-（22）三河尖洗洗煤厂的的精煤产产量模型型：-（33）权台洗煤煤厂的精精煤产量量模型：-（4）旗山洗煤煤厂的精精煤产量量模型：-（5）问题（二二）：根据题意意，煤炭炭企业以以追求整整体利润润为目标标进行生生产和供供给的决决策。通通过对问问题的分分析，我我们选择择建立最最优化数数学模型型来求解解该问题题。目标函数数为整体体利润，其其由商品品成本、价价格、运运费等因因素决定定:目标函数数：约束条件件：矿井生产产能力约约束：混煤约束束：精煤约束束

14、：其他精煤煤约束：客户需求求约束：对数据进进行整理理得：第j个矿矿井洗的的第i种种煤种占占被洗煤煤重量的的百分比比：Pij123456710034.663%23.337%33.880%66.339%48.553%20035.440%45.445%57.117%17.550%33.007%第i种煤煤在第jj个矿井井的生产产能：Aij123456718500006500001100000225000056000016600001480000200332444.882570071014400030000033199543677740033988449999517155187500297663单位：吨

15、吨第i种煤煤在第jj个矿井井的生产产成本：Bij1234567130430834531029828929320037033233600300000306311400370332336306311注：成本本为零表表示无法法生产第i种煤煤种在第第j个客客户处的的需求约约束Cij1234512000000001000000800000208000006000000030060000040000000480000060000000400000单位：吨吨第i种煤煤种在第第j个客客户处的的现实价价格：Dij1234514150044044520625640003006707900448551500535单

16、位：元元利用liingoo软件求求以上数数学模型型，可得得到以下下结果：Variiablle Vallue Reeducced CosstX( 11, 11, 44) 850000.00 00.00000000 X( 1, 2, 5) 6550000.000 0.00000000 X( 1, 4, 4) 1107007.000 0.00000000 X( 1, 4, 5) 1150000.000 0.00000000 X( 1, 5, 1) 558477.0000 0.00000000 X( 1, 5, 4) 442933.0000 0.00000000 X( 2, 3, 3) 1115112

17、.667 0.00000000 X( 3, 6, 3) 332344.6009 0.00000000 X( 3, 6, 4) 1188003.555 0.00000000 X( 3, 7, 4) 2211996.445 0.00000000 X( 4, 3, 5) 3339884.000 0.00000000 X( 4, 4, 1) 3346443.000 0.00000000 X( 4, 4, 2) 1130886.000 0.00000000 X( 4, 4, 5) 222666.0000 0.00000000 X( 4, 5, 2) 1171551.000 0.00000000 X( 4

18、, 6, 5) 887500.0000 0.00000000X( 44, 77, 22) 297763.00 00.00000000根据以上上的结果果，我们们可以给给出煤炭炭企业进进行生产产和供给给决策：矿井计划划生产表表：矿井煤种宅 城韩 桥夹 河庞 庄三河尖权 台旗 山原煤850000650000025700710144000精煤001151130000其他精煤煤00000220338211996混煤0033988449999517155187500297663单位：吨吨计划销售售供给表表：客户煤种12345原煤58477001000000800000精煤0011511300其他精煤煤00

19、323554000000混煤34644342844900110116单位：吨吨问题（三三）本题考虑虑客户满满意度时时我们认认为由已已满足客客户需求求量与客户需需求量的的比值来来决定，长长期客户户对公司司的利益益比其他他两种客客户大，所所以相当当于卖给给长期客客户就可可以得到到12倍倍的利益益，而重重要客户户可以得得到6倍倍的利益益，最后后的一般般客户可可以得到到1倍的的利益，从从而得到到下表：原煤冶炼精煤煤其他精煤煤混煤154000-624002-39000-324003-4070042000-4480-730-5480-570 单位：元/吨吨 也许矿矿井本身身不能满满足客户户的需求求量，可可

20、以以外外购的形形式来满满足客户户，外购购煤量：外购原煤煤量：外购冶炼炼精煤量量：外购其他他精煤量量：外购混煤煤量：外购煤的的价格：123414806707205502485675725555349068073056044706607105405485675725555 单位位：元/吨所以外购购成本为为：目标函数数：混煤的约约束条件件：精煤的约约束条件件：其他精煤煤的约束束条件：用linngonn多模型型求解的的：问题（四四）在进行决决策时从从供应链链整体利利益出发发,制定定出供应应链响应应时间,以确保保整体收收益最大大化。在在基于时时间竞争争环境下下的MTTO 生生产模式式中,为为了满足足多变

21、的的市场需需求,尤尤其是在在定制化化生产的的情况下下,集中中决策是是有必要要而且可可以实现现的。目标函数数初定：人们在研研究主生生产计划划时，不不仅要考考虑产品品延期完完工对企企业的不不利影响响，而且且考虑提提前完工工给企业业带来的的不利影影响，理理想的情情况是所所有煤恰恰好在规规定的交交货时间间完工交交货，为为此建立立数学模模型时应应在满足足工厂能能力需求求的前提提下尽量量减少提提前存煤煤和拖期期所造成成的影响响，假设设拖期和和提前惩惩罚因子子各设定定成, 分别别为（元元/天），分别为为（元/天）设定一个个惩罚总总值N，实际际时间tt1，规规定时间间t2，则有 N的最最小的情情况下求求最大利

22、利润我们只考考虑生产产商分分销商在在存煤拖拖期造成成的时间间影响下下，来计计算价格格与整体体利润之之间的关关系。参考资料料：1.数学学模型 姜姜启源 谢金星星 叶俊俊 高等教教育出版版社 20003年88月第33版2.htttp:/weenkuu.baaiduu.coom/vvieww/b000911a2331922e45536110666f5335.hhtmll附录程序一：夹河洗煤煤厂x=9911888,9939114,9953995,7790119,7729997,7758884,6697114,8803668,7770006,5502114,6626337,8813006,8845334

23、,8886449,9902442,6669228,9960111,7761551,7749557,8832884,5534330,5525447,4471555,3348227;y=331.227,332.559,333.996,331.224,334.667,228.001,227.993,226.668,225.889,116.994,337.885,333.339,331.995,444.331,446.998,339.447,551.557,339.885,443.449,448.009,338.556,338.668,339.225,331.229;z=5522553,5526555

24、,5524993,4454995,3304779,3328001,2298773,2284331,2216667,2250887,2227448,3306887,4424220,3323227,2258226,2253666,2254332,2272331,1128112,2249336,1114662,331422,0,0; f1=(xx,y,p)(p(11)+pp(2)*x+p(33)*yy); f2=(pp)(ssum(f11(x,y,pp)-zz).2);fun=f2(symm(p1 p2 p3); p11 p22 p33=ssolvve(ddifff(fuun,p1),ddifff(

25、fuun,p2),ddifff(fuun,p3); a=vvpa(p11 p22 p33,33)%这这就是你你要求的的a0到到a5庞庄洗煤煤厂：x=1175000,3315006,1148776,2254117,2261449,3311880,5540003,6687558,6668442,1158443,2280440,4401667,2256337,7748550,7761557,9930333,11052212,214487,184431,217761,315532,627789,314442,396613;y=227.663,228.889,228.003,330.555,229.66

26、3,332.779,336.229,337.887,339.661,339.003,336.778,337.445,117.444,338.997,440.996,332.008,550.447,449.771,228.115,220.551,222.447,332.771,221.555,116.885; z=1222500,1884733,77756,66777,777800,32298,81668,778300,14400,10000,00,0,0,773800,61185,42771,660000,40000,40000,1133997,1139445,1149006,1121992,

27、1167778; ff1=(x,y,pp)(pp(1)+p(2)*x+pp(3)*y); ff2=(p)(suum(f1(x,yy,p)-z).22); ffun=f2(symm(p1 p2 p3); p11 p22 p33=ssolvve(ddifff(fuun,p1),ddifff(fuun,p2),ddifff(fuun,p3); aa=vppa(p1 p2 p3,3)%这就就是你要要求的aa0到aa5a = .1666e5, .4474ee-1, -3448.三河尖x=880000,80000,40000,330000,30000,39771,440000,40000,26000,55

28、0000,60000,58000,117133,34448,259924,325508,172228,197717,295500,288800,301100,160040,160000,125547; yy=118.229,118.991,220.558,221.668,221.668,116.339,221.992,221.666,223.332,221.337,220.774,221.449,119.005,117.001,221.115,222.114,119.991,113.331,220.664,221.99,211.944,222.988,222.555,244.6; zz=441

29、699,40078,0,00,0,3611,0,0,112111,0,10220,116800,14439,30000,884577,62240,76772,994644,1229100,1117077,1220366,56620,60118,115022; ff1=(x,y,pp)(pp(1)+p(2)*x+pp(3)*y); f2=(pp)(ssum(f11(x,y,pp)-zz).2);fun=f2(symm(p1 p2 p3); p11 p22 p33=ssolvve(ddifff(fuun,p1),ddifff(fuun,p2),ddifff(fuun,p3); a=vvpa(p11

30、 p22 p33,33)%这这就是你你要求的的a0到到a5a = .7710ee4, .3844, -3770.权台洗煤煤厂x=2285117,2258999,2275779,2285994,2275006,1177006,2236444,3304882,6679336,1172002,2265889,1113775,2235338,1194220,2217331,2212773,2235440,3301665,1181225,2214663,2230992,2274221,3323993,3312442; yy=223.776,223.117,221.332,223.772,224.11,2

31、33.188,233.466,222.677,222.877,222.277,233.033,211.911,277.977,277.466,255.977,222.8,29.13,25.79,23.88,19.9,225.009,225.223,223.441,220.887; zz=991355,1005144,1229955,1118055,1009300,40050,90997,1149110,4462446,1146222,2226001,996699,1883600,1553422,1771688,1668066,1776555,2338300,1448644,1883344,18

32、82433,2223155,2661000,2662977; ff1=(x,y,pp)(pp(1)+p(2)*x+pp(3)*y); ff2=(p)(suum(f1(x,yy,p)-z).22); ffun=f2(symm(p1 p2 p3); p1 p2 p3=soolvee(diiff(funn,pp1),diiff(funn,pp2),diiff(funn,pp3); aa=vppa(p1 p2 p3,3)%这就就是你要要求的aa0到aa5a = -.6999e4, .6655, 2996.旗山洗煤煤厂x=666288,42280,116650,24661,553488,83399,15

33、0049,998815,202247,100076,64003,1126771,1105119,1138779,1188005,1113885,1126115,2209773,995744,1994088,1882555,1007044,1114444,1335888; yy=221.22,199.888,433.611,177.511,244.211,644.488,666.188,322.711,544.388,311.9,19.01,44.25,20.99,31.59,41.63,37.74,43.46,57.17,42.1,440.881,330.779,227.556,339.999

34、,226.116; zz=557922,37785,62885,222533,30051,15225,110422,21108,49009,446899,57747,39551,887611,98813,64555,114966,14467,32119,223700,87726,116674,76225,665355,1004655; ff1=(x,y,pp)(pp(1)+p(2)*x+pp(3)*y); f2=(pp)(ssum(f11(x,y,pp)-zz).2); ffun=f2(symm(p1 p2 p3); p11 p22 p33=ssolvve(ddifff(fuun,p1),dd

35、ifff(fuun,p2),ddifff(fuun,p3); a=vvpa(p11 p22 p33,33)%这这就是你你要求的的a0到到a5a = .8441e44, -.1227e-1, -833.5程序二：modeel:setss:meizzhonng/11.44/;kuanngjiing/1.7/:p1,p2;kehuu/1.5/;linkk1(mmeizzhonng,kkuanngjiing):a,b;linkk2(mmeizzhonng,kkehuu):cc,d;linkk3(mmeizzhonng,kkuanngjiing,kehhu):x;endssetssdataa:p1=00

36、 0 0.334633 0.23337 00.33380 0.666399 0.48553;p2=00 0 0.335400 0.45445 00.57717 0.117500 0.33007;a=8550000 6550000 11100000 22250000 560000 16660000 144800000 0 332244.8 2257007 1101440 00 00 0 0 00 0 331195 4366770 0 339984 499995 171151 87550 2297663;b=3004 3308 3455 3110 2298 2899 29930 0 3700 33

37、32 3336 0 000 0 0 00 0 3066 31110 0 3700 3332 3336 3066 3111;c=20000000 00 0 10000000 80000000 8000000 6000000 0 00 0 600000 400000 0800000 6600000 00 0 400000;d=4115 00 0 4400 44450 6225 6640 0 000 0 6700 7990 00485 5155 0 0 5535;endddataamax=suum(mmeizzhonng(ii):summ(kuuanggjinng(jj):summ(keehu(k):x(ii,j,k)*(d(i,kk)-bb(i,j);!以最大大利润为为目标函函数;!矿井生生产能力力约束;forr(liink11(i,j):suum(kkehuu(k):x(i,jj,k)aa(i,j);forr(liink11(i,j)|j#gge#33:ssum(kehhu(kk):xx(1,j,kk)+xx(4,j,kk)/pp2(jj)a(11,j);!混煤约约束;forr(liink11(i,j)|j#gge#33 #aand# j#le#