摘要當前全球市場競爭越來越激烈，我國已經加入WTO，這給煉油企業帶來各種挑戰和機遇，煉油企業必須合理地選用各種優化方案，充分利用企業內外部可用資源，獲取更好的經濟效益，才能在激烈的競爭中立于不敗之地。本論文主要研究煉油廠最優生產計劃問題。根據不同工序得到的各種油產品在市場上的不同價格及生產過程由于各種因素的限制，定義變量并建立數學模型，運用線性規劃方法，實現煉油企業的生產計劃優化，并利用WinQSB2.0軟件進行求解。通過分析求解提出新的生產計劃在很大程度上可以提高煉油廠的利潤，具有一定的理論價值。關鍵詞：煉油企業，經濟效益，最優生產計劃，線性規劃，WinQSB2.0軟件目錄1.1緒論………………31.1.1研究的背景…………………31.1.2研究的只要內容和目的……………………31.1.3研究的主要方法和思路……………………31.2理論方法的選擇…………………31.2.1所研究問題的特點…………31.2.2擬采用的運籌理論方法的特點……………31.3模型的建立………………………41.3.1敘述問題……………………41.3.2變量的設定…………………51.3.3目標函數的建立……………51.3.4約束條件的建立……………61.3.5模型的建立…………………61.4解的分析…………81.4.1模型的求解………………81.4.2解的分析…………………1.4.3程序代碼…………………11.4.4程序檢驗…………………1.5研究結論與總結…………………181.5.1研究結論…………………181.5.2總結………………………181.1緒論1.1.1研究的背景市場是瞬息萬變的，如何對市場的變化作出快速的反應，如何在激烈的競爭中立于不敗之地，如何選擇原油，突出成本和效益，對市場變化做出敏捷、靈活的決策對于煉油企業變得尤為重要。本文主要講述煉油企業在考慮整個市場和需求變化情況下進行的生產計劃優化，運用線性規劃方法，實現煉油企業的最優生產計劃。1.1.2研究的主要內容與目的通過調查研究，本方案主要是如何進行煉油能使總盈利最大,如何科學合理地進行計劃分配方案。以及初步掌握運籌學知識在管理問題中應用的基本方法步驟；鞏固和加深對所學運籌學理論知識及方法的理解與掌握；鍛煉從管理實踐中提發崛煉問題，分析問題，選擇建立運籌學模型，利用模型求解問題，并對問題的解進行分析與評價的綜合應用能力；初步了解學術研究的基本方法與步驟，并通過設計報告的撰寫，了解學術論文的寫作方法。1.1.4研究的主要方法和思路主要研究方法為通過線性規劃來求最優解的理論方法。通過對相關書刊，雜志，網絡傳播媒體和實地的調查，由統計學知識算出有關數據，再利用線性規劃的有關知識建立運籌學模型，并利用計算機軟件算出最優結果。1.2理論方法的選擇1.2.1所研究問題的特點現實生活中,煉油問題的實用性隨社會的發展進步而進一步得到長足發展,其意義變的更加重大,更因為其實用性而為人們所重視,而此方案的特點就是根據不同的油種類，采取不同的措施對整個優化方案產生影響，并且形成一定的線性關系。1.2.2擬采用的運籌學理論方法的特點線性規劃是運籌學的重要分之之一,計算方法也比較成熟,應用也更加廣泛和深入,也是運籌學中研究較早、發展較快、應用廣泛、方法較成熟的一個重要分支,它是輔助們進行科學管理的一種數學方法.在經濟管理、交通運輸、工農業生產等經濟活動中，提高經濟效果是人們不可缺少的要求，而提高經濟效果一般通過兩種途徑：一是技術方面的改進，二是生產組織與計劃的改進.線性規劃所研究的是：在一定條件下，合理安排人力物力等資源，使經濟效果達到最好.1.3模型的建立1.3.1敘述問題中東藍天企業是一家大型煉油廠，其煉油廠的工藝流程圖如圖1-1所示。煉油廠輸入兩種原油：原油1和原油2。原油先進入蒸餾裝置，每桶原油經蒸餾后的產品及份額見表1-1，其中輕、中、重石腦油的辛烷值分別為90、80和70。石腦油部分直接用于發動機油混合，部分輸入重整裝置，得辛烷值為115的重整汽油。1桶輕、中、重石腦油經重整后得到的重整汽油分別為0.6、0.52、0.45桶。蒸餾得到的輕油和重油，一部分直接用于煤油和燃料油的混合，一部分經裂解裝置得到裂解汽油和裂解油。裂解汽油的辛烷值為105。1桶輕油經裂解后得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。其中裂解汽油用于發動機油混合，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，或用于生產潤滑油。1桶渣油經處理后可得0.5桶潤滑油。混合成的高檔發動機油的辛烷值應不低于94，普通的發動機油辛烷值不低于84。混合物的辛烷值按混合前各油料辛烷值和所占比例線性加權計算。規定煤油的氣壓不準超過1kg/cm2，而輕油、重油、裂解油和渣油的氣壓分別為1.0、0.6、1.5和0.05kg/cm2。而氣壓的計算按各混合成分的氣壓和比例線性加權計算。燃料油中，輕油、重油、裂解油和渣油的比例應為10:3:4:1。已知該廠每天可供原油1為20000桶，原油2為30000桶。蒸餾裝置能力每天最大為45000桶，重整裝置每天最多重整10000桶石腦油，裂化裝置能力每天最大為8000桶。潤滑油每天產量就在500～1000桶之間，高檔發動機油產量應不低于普通發動機油的40%。又知最終產品的利潤（元/桶）分別為：高檔發動機油700，普通發動機油600，煤油400，燃料油350，潤滑油150，試為該煉油廠制定一個使總盈利為最大的計劃。1.3.2變量的設定根據所研究的實際問題，建模過程中設計的變量如下：設潤滑油每天的產量x0桶；每天生成高檔發動機油的輕石腦油x1桶,中石腦油x2桶,重石腦油x3桶,重整汽油x4桶，裂解汽油x5桶；每天生成普通發動機油的輕石腦油x6桶,中石腦油x7桶,重石腦油x8桶,重整汽油x9桶,裂解汽油x10桶；每天產出的煤油的輕油x11桶，重油x12桶，裂解油x13桶，渣油x14桶；每天產出的燃料油的輕油x15桶，重油x16桶，裂解油x17桶，渣油x18桶。設原油1，x19桶，原油2，x20桶，重整裝配消耗的輕石腦油x21桶，中石腦油x22桶，重石腦油x23桶，輕油裂解得到的裂解汽油24桶,重油裂解得到的裂解汽油x25桶,用于制造潤滑油的渣油量x26桶。1.3.3目標函數的建立該問題的目標為總盈利最大，所以設總盈利函數為maxz,則maxz=700(x1+x2+x3+x4+x5)+600(x6+x7+x8+x9+x10)+400(x11+x12+x13+x14)+350(x15+x16+x17+x18)+150x01.3.4約束條件的建立1：90x1+80x2+70x3+115x4+105x5>=94(x1+x2+x3+x4+x5)2：90x6+80x7+70Xx8+115x9+105x10>=84(x6+x7+x8+x9+x10)3：1.0x11+0.6x12+1.5x13+0.05x14<=1.0(x11+x12+x13+x14)4：x15=10x1876x16=3x18x17=4x185：x1+x2+x3+x4+x5>=0.4(x6+x7+x8+x9+x10)6：0.6x21+0.52x22+0.45x23>=x4+x97：0.1x19+0.15x20-x21>=x1+x68：0.2x19+0.25x20-x22>=x2+x79:0.2x19+0.18x20-x23>=x3+x810：0.28x24+0.2x25>=x5+x1011：0.68x24+0.75x25>=x3+x1712：0.12x19+0.08x20-x24>=x11+x1513：0.2x19+0.19x20-x25>=x12+x1614：0.3x19+0.12x20-x26>=x14+x1815：x0=0.5x2616：x19<=2000017：x20<=3000018：x19+x20<=4500019：x21+x22+x23<=1000020：x24+x25<=800022：500<=x0<=100023：x0—x26均>=01.3.5模型的建立maxz=700(x1+x2+x3+x4+x5)+600(x6+x7+x8+x9+x10)+400(x11+x12+x13+x14)+350(x15+x16+x17+x18)+150x090x1+80x2+70x3+115x4+105x5>=94(x1+x2+x3+x4+x5)90x6+80x7+70Xx8+115x9+105x10>=84(x6+x7+x8+x9+x10)1.0x11+0.6x12+1.5x13+0.05x14<=1.0(x11+x12+x13+x14)x15=10x1876x16=3x18x17=4x18x1+x2+x3+x4+x5>=0.4(x6+x7+x8+x9+x10)0.6x21+0.52x22+0.45x23>=x4+x90.1x19+0.15x20-x21>=x1+x60.2x19+0.25x20-x22>=x2+x70.2x19+0.18x20-x23>=x3+x80.28x24+0.2x25>=x5+x100.68x24+0.75x25>=x3+x170.12x19+0.08x20-x24>=x11+x150.2x19+0.19x20-x25>=x12+x160.3x19+0.12x20-x26>=x14+x18x0=0.5x26x19<=20000x20<=30000x19+x20<=45000x21+x22+x23<=10000x24+x25<=8000500<=x0<=1000x0—x26均>=01.4模型的求解及解的分析1.4.1模型的求解LPOPTIMUMFOUNDATSTEP23OBJECTIVEFUNCTIONVALUE1)21136513.48VARIABLEVALUEREDUCEDCOSTX10.0000000.000000X23537.5244550.000000X30.0000000.000000X41344.2543980.000000X519360.000000X660000.000000X7696204755450.000000X82993.1381560.000000X91088.8334310.000000X100.0000000.000000X110.0000000.000000X124900.0000000.000000X135706.0000000.000000X144550.0000000.000000X15-4.40435E-120.000000X160.0000000.000000X17-4.31793E-12255.000000X18-3.45633E-130.000000X0500.0000000.000000X210.00000090.491142X220.00000050.036312X235406.8618440.000000X1915000.0000000.000000X2030000.0000000.000000X244200.000000164.510040X253800.000000551.792908X261000.0000000.000000ROWSLACKORSURPLUSDUALPRICES2)0.000000-11.7106223)0.000000-11.7106224)0.000000-800.0000005)0.000000-50.0000006)0.000000-370.0000007)0.000000605.0000008)0.000000-12.2187279)0.000000-958.14178510)0.000000-665.37622111)0.000000-548.27002012)0.000000-431.16381813)0.000000-841.03558314)0.0000000.00000015)0.000000-400.00000016)0.000000-720.00000017)0.000000-1160.00000018)0.0000002320.00000019)0.000000-179.94096420)5000.0000000.00000021)0.000000-622.48339822)3377.6916500.00000023)8000.0000000.00000024)500.0000000.00000025)0.000000-2170.000000NO.ITERATIONS=23RANGESINWHICHTHEBASISISUNCHANGED:OBJCOEFFICIENTRANGESVARIABLECURRENTALLOWABLEALLOWABLECOEFINCREASEDECREASEX1700.0000000.000000INFINITYX2700.0000000.0000000.000000X3700.000000241.9265290.000000X4700.0000000.0000220.000000X5700.000000587.5358280.000016X6600.0000003598.8193360.000000X7600.0000000.0000000.000000X8600.0000000.00000050.500000X9600.0000000.0000000.000022X10600.0000000.000016INFINITYX11400.000000INFINITY102.000000X12400.000000INFINITY340.000000X13400.000000INFINITY237.209290X14400.000000INFINITY999.671997X15350.000000102.000000INFINITYX16350.000000340.000000INFINITYX17350.000000255.000000INFINITYX18350.0000001020.000000INFINITYX0150.0000002170.000000INFINITYX210.00000090.491127INFINITYX220.00000050.036308INFINITYX230.00000050.50000068.731743X190.000000INFINITY179.940964X200.000000179.940964622.483398X240.000000164.510040INFINITYX250.000000551.792908INFINITYX260.0000001085.000000INFINITYRIGHTHANDSIDERANGESROWCURRENTALLOWABLEALLOWABLERHSINCREASEDECREASE20.00000053245.37109490149.02343830.0000005543251562540.00000011100.000000INFINITY50.0000004400.0000000.00000060.0000008750.0000000.00000070.0000000.0000001760.00000080.0000003689.3713388812.1640629-4.40435E-121502.7440196946.700195100.0000005750.0000003530.802246114.40435E-127847.8666998083.854004120.0000003339.4309085915.253906130.0000000.0000004246.290527140.0000000.0000001877.69177215-3.45633E-134400.000000INFINITY160.0000008750.000000INFINITY170.0000008000.000000INFINITY180.000000500.0000004000.00000019-4.40435E-125000.00000025000.00000020-30000.0000005000.000000INFINITY21100025000.0000005000.0000002242003377.691650INFINITY235406.8618448000.000000INFINITY243800500.000000INFINITY25500.000000500.000000500.0000001.4.2解的分析使該煉油廠制定一個使總盈利最大。最大利潤為21136513.48，每一個約束值單位為桶，每天需要原油1,15000桶，原油2,30000桶。混合成的高檔發動機油3817.77853、普通發動機油17044.44713、煤油15156、燃油-1.29342E-11、潤滑油500.每天生產的高檔發動機油中輕石腦油0、中石腦油3537.524455、重石腦油0、重整汽油1344.254398、裂解汽油1936；普通發動機油中輕石腦油6000、中石腦油69620475545、重石腦油2993.138156、重整汽油1088.833431、裂解汽油0；煤油中輕石腦由0、重石腦油4900、裂解汽油5706,渣油4550；燃油-4.40435E-12,重石腦油0、裂解汽油-4.31793E-12,渣油-3.45633E-13。經過蒸餾后，重整輕石腦油0、中石腦油0、重石腦油5406.861844、裂解的輕油4200、重油3800，渣油被處理1000桶.1.4.3程序代碼#include<stdio.h>

#include<math.h>

#definem3

#definen6

floatM=1000000.0;

floatA[m][n];

floatC[n];

floatb[m];

floatCB[m];

floatseta[m];

floatdelta[n];

floatx[n];

intnum[m];

floatZB=0;voidinput();

voidprint();

intdanchunxing1();

intdanchunxing2(inta);

voiddanchunxing3(inta,intb);intdanchunxing1()

{

inti,k=0;

intflag=0;

floatmin=0;

for(i=0;i<n;i++)

if(delta[i]>=0)

flag=1;

else{flag=0;break;}

if(flag==1)

return-1;

for(i=0;i<n;i++)

{

if(min>delta[i])

{min=delta[i];k=i;}

}

returnk;

}intdanchunxing2(inta)

{

inti,k,j;

intflag=0;

floatmin;

k=a;

for(i=0;i<m;i++)

if(A[i][k]<=0)

flag=1;

else{flag=0;break;}

if(flag==1)

{printf("\n該線性規劃無最優解!\n");return-1;}

for(i=0;i<m;i++)

{

if(A[i][k]>0)

seta[i]=b[i]/A[i][k];

elseseta[i]=M;

}

min=M;

for(i=0;i<m;i++)

{

if(min>=seta[i])

{min=seta[i];j=i;}

}

num[j]=k+1;

CB[j]=C[k];

returnj;

}voiddanchunxing3(intp,intq)

{

inti,j,c,l;

floattemp1,temp2,temp3;

c=p;/*行號*/

l=q;/*列號*/

temp1=A[c][l];

b[c]=b[c]/temp1;

for(j=0;j<n;j++)

A[c][j]=A[c][j]/temp1;

for(i=0;i<m;i++)

{

if(i!=c)

if(A[i][l]!=0)

{

temp2=A[i][l];

b[i]=b[i]-b[c]*temp2;for(j=0;j<n;j++)

A[i][j]=A[i][j]-A[c][j]*temp2;

}

}

temp3=delta[l];

for(i=0;i<n;i++)

delta[i]=delta[i]-A[c][i]*temp3;

}voidprint()

{

inti,j=0;

printf("\n--------------------------------------------------------------------------\n");

for(i=0;i<m;i++)

{

printf("%8.2f\tX(%d)%8.2f",CB[i],num[i],b[i]);

for(j=0;j<n;j++)

printf("%8.2f",A[i][j]);

printf("\n");

}

printf("\n--------------------------------------------------------------------------\n");

printf("\t\t\t");

for(i=0;i<n;i++)

printf("%8.2f",delta[i]);

printf("\n--------------------------------------------------------------------------\n");

}voidinput()

{

inti,j;/*循環變量*/

intk;

printf("請輸入方程組的系數矩陣A(%d行%d列):\n",m,n);

for(i=0;i<m;i++)

for(j=0;j<n;j++)

scanf("%f",&A[i][j]);printf("\n請輸入初始基變量