<>2021年高教社杯数学建模竞赛C题思路

小编曾获得建模国二,虽然今年没能获得国奖,但是想把自己的思路分享给各位建模友友

<>一、问题重述

1.1 问题背景

在工业生产上,生产企业的原材料订购和运输问题非常重要,制约着企业的经济效益和生产能力。这类问题往往表现为企业与供应商、转运商之间的关系,如何制定合理的原材料订购方案和运输方案显得尤为重要。
现有以企业,其原材料种类总体可分为A,B,C三种类型。该企业每年按48周安排生产,需要提前制定24周的原材料订购和转运计划,并确定转运商。

该企业每周的产能为2.82万立方米,每立方米产品会消耗不同体积的A类原材料或B类原材料或C类原材料。由于原材料的特殊性,供应商不能保证严格按订货量供货,实际供货量可能多于或少于订货量。为了保证正常生产的需要,该企业要尽可能保持不少于满足两周生产需求的原材料库存量,为此该企业对供应商实际提供的原材料总是全部收购。

在实际转运过程中,原材料会有一定的损耗,每家转运商每周的运输能力为6000立方米。通常情况下,一家供应商每周供应的原材料尽量由一家转运商运输。题目中还指出A类和B类原材料的采购单价分别比C类原材料高20%和10%。三类原材料运输和储存的单位费用相同。
同时,还给出了供应商的供货数据、企业的订货数据和转运商的相关数据。
1.2 需要解决的问题
(1)根据数据探究供应商的供货特征,并建立反映保障企业生产重要性的数学模型,在此基础上确定50家最重要的供应商。

(2)参考问题1,为企业应选择最少的供应商供应原材料,以满足生产的需求。针对这些供应商,为该企业制定未来24周每周最经济的原材料订购方案,并据此制定损耗最少的转运方案,并分析订购方案和转运方案的实施效果。

(3)在尽量多地采购A类和尽量少地采购C类原材料的情况下,减少转运及仓储的成本,同时希望转运商的转运损耗率尽量少。要求给出新的订购方案及转运方案,并分析方案的实施效果。
(4)要求我们根据现有原材料的供应商和转运商的实际情况,探究对企业每周的产能可以提高多少,并给出此时的订购和转运方案;

<>二、问题分析

2.1 问题一的分析
问题一主要围绕“供货特征”和“供应商重要性
”展开,对于供货特征,我们应该查阅相关资料,确定其概念,然后结合数据本身,合理选择能够量化的指标,得到供货特征。针对供应商的重要性,我们应该考虑利用供货特征对其进行量化,那么关键在于分析两者之间的关联性,如果确实存在关联性。那么就可以通过相关算法确定
各个指标的权重,对供应商的重要性进行量化,并以“降本增效”为宗旨,建立起反映保证企业生产重要性的数学模型。
2.2 问题二的分析
问题二要求首先依据“满足生产要求
”为目标,对供应商进行再选择,我们应该确定一种符合生产要求的宗旨,然后利用该宗旨对供应商进行筛选。针对订购方案和转运方案,要求是分别进行优化,目标为最经济和损耗最小,那么我们应该首先把
经济效益模型和损耗模型建立与量化。分析发现,订购方案和转运方案均为NP难
问题,所以考虑嵌入智能算法对上述两个模型进行优化,最后给出最优值和相应的订购方案和转运方案。
2.3 问题三的分析
问题三与问题二的不同在于,移除了供应商数量限制,但要求对成本和损耗进行同时优化,另外还要求我们尽可能多的用原材料A,尽可能少的使用原材料C
,并给出相应的订购方案和转运方案。分析发现,问题三还是一个优化问题,只是优化目标有两个
,在方案上也做出了限制。我们应该先定制出订购方案的初始化方法,再生成转运方案,然后结合模拟退火算法对问题进行优化。
2.4 问题四的分析
问题四要求我们确定该企业每周产能的提升
情况。首先,我们应该明确这个产能提升的概念:到底是企业自身实力反应的固定产能,还是具体方案中每周提升的产能之和。然后结合之前的分析,在确定优化目标和限制条件的情况下,对企业每周的产能进行优化,得到企业每周的最优产能。

好了今天的分享就到这儿了,赛题详细思路也正在更新中哦

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