介绍如何使用Excel 的规划求解功能,在二元变数的问题上寻找各种条件下的最佳解。

产品生产问题

假设某工厂使用三种原料依照不同比例制作成两种产品,每单位产品所需要的原料与获利如下:

A 原料 B 原料 C 原料 获利
每单位甲产品 5 公斤 3 公斤 3 公斤 600 元
每单位乙产品 3 公斤 6 公斤 3 公斤 700 元

如果今天工厂进了以下的原料:

  • A 原料:1000 公斤。
  • B 原料:1020 公斤。
  • C 原料:660 公斤。

这时候甲、乙两种产品各应生产多少单位才能获得最大利润?又此时利润为多少?

假设甲产品生产了 由于原料有限,所以会有以下的限制条件:xy

5 * x + 3 * y ≦ 1000

另外由于 xy0

在符合以上这些条件之下,我们希望总体的获利可以达到最大值:

总体获利= 600 * x + 700 * y

找最佳解

我们先将以上的资料与条件放入Excel 表格中:

原料、产品、总体利润相互关系
原料、产品、总体利润相互关系

这里的三种原料用量是根据甲、乙两种产品的产量以公式计算的,例如A 原料的用量公式就是:

=

其余以此类推,而总体利润也是根据产品产量以公式自动计算:

=

接着参考
Step 1

在「资料」页签中选择「规划求解」。

选择「规划求解」
选择「规划求解」

Step 2

在这个问题中,我们会希望产生最大的总体获利,所以将「目标式」设定为总体获利的位置,最佳化的选项保持为「最大值」。

设定目标式
设定目标式

Step 3

在这个问题中我们可以自由控制的变数就是甲、乙两种产品的生产量,所以将「变更变数」设定为这两种产品的生产量。

设定变更变数储存格
设定变更变数储存格

Step 4

点选「新增」,加入限制条件。

点选「新增」
点选「新增」

Step 5
加入整理好的限制条件,也就是原料用量不可以超过原料的进货量,以及产品的产量一定要大于或等于0

加入限制条件
加入限制条件

Step 6

加入所有限制条件之后,点选「求解」。

Step 7

找到最佳解之后,选择「保留规划求解解答」,然后点选「确定」。

保留规划求解解答
保留规划求解解答

Step 8

这样就找到最佳的生产方案了。

最佳生产方案
最佳生产方案

在这个最佳的方案中,甲产品生产100 单位,乙产品生产120 单位,产生的总体获利则为144,000 元。

若要自己练习操作本范例,可以下载

参考资料:

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