运筹学起源

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运筹学起源于上个世纪30年代，是一门应用于管理有组织系统的科学，运筹学为管理者提供了决策目标和数量分析的工具。运筹学是用数学方法研究经济、民政和国防等部门在内外环境的匀速条件下合理分配人力、物力、财力等资源，是实际系统有效运行的技术科学，它可以用来预测发展趋势，制定行动规划或优选可行方案，做出综合性的合理安排，以实现最有效的管理。运筹学涉及的主要领域是管理问题，研究的基本手段是建立数学模型，并比较多的运用各种数学工具。运筹学的基本特征是：系统的整体观念，多学科的综合，以及应用模型技术。
它被广泛的应用于经营管理活动中，如用于制定生产计划、物资储备、资源分配、设备更新等方面的决策。运用运筹学的方法理论指导各项活动可以划分为以下步骤：
一、分析和表述问题
二、建立模型
三、求解模型和优化方案
四、对模型和由模型到处的解进行检验
五、建立对解的有效控制
六、方案的实施
上述步骤往往需要交叉反复进行。在运筹学的研究中，除了对系统进行定性分析和收集必要的资料外，一项主要工作是努力去建立一个用以描述现实世界复杂问题的数学模型。

运筹学的主要分支：
一、        线性规划
经营管理中如何有效地利用现有人力、物力完成更多的任务，或在预定的任务目标下，如何耗用最少的人力、物力去实现目标。这类统筹规划的问题用数学语言表述，先根据问题要达到的目标选取适当的变量，问题的目标通过用变量的函数形式表示（称为目标函数），对问题的限制条件用有关变量的等式或不等式表达（称为约束条件）。当变量连续取值，且目标函数和约束条件均为线性时，称这类模型为线性规划分支。线性规划建模相对简单，有通用算法和计算机软件，是运筹学中应用最为广泛的一个分支。用线性规划求解的典型问题有运输问题、生产计划问题、下料问题、混合配料问题等。有些规划问题的目标函数是非线性的，但往往可以采用分段线性化等手段，转化为线性规划问题。
二、        非线性规划
三、        动态规划
四、        图与网络分析
五、        存储论
六、        排队论
七、        对策论
八、        决策论

运筹学的应用：
（1）        市场营销
（2）        生产计划
在总体计划方面主要是从总体确定生产、存储和劳动力的配合等计划已适应波动的需求计划，，主要用线性规划和模拟方法等。可用于生产作业计划、日程表的编排、合理下料、配料问题、物料管理等方面的应用
（3）        库存管理
应用于多种物资库存量的管理，确定某些设备的能力或容量
（4）        运输问题
空运、水运、公路运输、管道运输、厂内运输。例如飞行航班安排，汽车调度计划，公路网的设计和分析等。
（5）        财政和会计
（6）        人事管理
（7）        设备维修
（8）        工程的优化设计
（9）        计算机和信息系统
（10）        城市管理

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专业化软件挑战ERP

陈绍文

　　至90年代中期，寻求克服ERP缺点的努力开始有了成果，这就是高级计划与排产技术（Advanced Planning and Scheduling，APS）的实用化和供应链管理（Supply Chain Management，SCM）、客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）以及后来的电子采购e-Procurement、电子贸易e-Exchange等等。


　　BoB应用软件系统


　　人们将这些经过长时期精心培育、发展而推出的、在某一功能领域内集成的，既在某一个方面有优于ERP的特长，又有很强的独立性的软件称为：“Best-of-Breed（BoB）”应用软件。

　　APS、SCM、CRM等新型软件系统的共同特征是：

　　· 面向制造过程的某个单一的领域，具有更丰富的事物处理功能

　　· 基于价值流、协同商务或精益制造的管理理念

　　· 采用现代通讯和Web的数据交换平台

　　· 具有完备的决策分析手段和能力

　　90年代中期，世界企业应用软件界借用了一个名词“Best of Breed+ ”用来描述新涌现的、具有上述特征的软件系统。人们将这些经过长时期精心培育、发展而推出的、在某一功能领域内集成的，既在某一个方面有优于ERP的特长，又有很强的独立性的软件称为：“Best-of-Breed（BoB）”应用软件，我们不妨称其为“单项优势”软件系统。更概括的可以表达为：

　　单项优势软件（BoB）=OLTP + Web + DSS + Collaborative Commerce

　　在各种BoB软件系统中，根据其应用领域，采用的决策分析DSS方法和模型各有不同，如：

　　· SCM——为线性规划、混合整数规划、运筹学OR、高级计划排程APS等

　　· CRM——为预测、统计学和数据仓库DW、联机分析处理OLAP、数据挖掘Data Mining 等

　　· e-Procurement、e-Exchange——需要综合APS、OLAP技术。

　　目前我国的应用软件市场上出现了许多类似BoB的软件系统，用户在鉴别它们的功能和性能时，不能仅仅看到新颖的Web应用，如Call Center 等，而忽视软件是否具备决策分析功能，以及它们的管理理念的先进性。


　　BoB与ERP功能的重叠


　　无论是SCM或CRM，其基本功能与ERP系统中的对应子系统的功能在相当程度上是重合的、甚至是包容的，但也有差异。

　　如SCM的功能实现了计划事物处理、业务应用和决策支持系统的再集成。SCM的能力覆盖了供应链计划过程的全部关键工作：生产计划和排程、供应链的需求计划和运输计划，成为整个供应链，包括供应商、多生产工厂和复杂的分销网络的计划工具。APS在用于作业进度排序或短期计划时，模型可以做得足够的详细；而用于长期规划时，APS模型可以根据总体资源和产品族进行长达数年的预测。换句话说，APS/SCM系统实际上完成了ERP的主生产计划、物料需求计划、能力计划或编制车间进度的工作。SCM的结果可能生成在客户服务、成本、产量或利润诸方面兼顾的、可行的解决方案。显然ERP和SCM两种系统的功能出现了重叠。两者的差异是，APS、SCM在决策过程中考虑到包括了客户和供应商在内的整个供应链，将计划范围扩展到企业之外；并且APS系统采用决策技术帮助企业解决许多复杂的问题。所谓决策技术是指固化在软件中的运算法则，用其对整个供应链的约束进行模拟分析，并找出最佳的计划或解决方案来。多数APS软件还加入了OLAP数据分析功能。

　　客户关系管理CRM是管理和记录商家或厂家与客户所有的接触活动，分析所获取的数据，达到更有效地扩大目标市场，使企业充分利用客户资源、决策产品和销售的渠道，发现新的赢利增长点的新手段。客户关系管理由两大子集构成：作业处理和分析处理。作业型CRM（OCRM）的自动化销售、自动化营销和自动化客户服务涵盖了ERP中的订单处理、发货处理、预测、ATP、分销商及用户的管理。具有特色的是基于Web和其它现代通讯手段的新的应用，如Call center等，与ERP同时发展，功能也有重叠。CRM对传统ERP的销售和分销系统，在技术上和对用户作用上的本质突破，是对销售和客户活动的分析处理，应用CRM不能缺少OLAP功能。


　　BoB与ERP的集成


　　从APS 或CRM的应用出发，目前许多系统毕竟不够大，信息也少，很难独立支持完成某项计算。企业现有其它系统的数据也不够完整，因此BoB软件与ERP的集成往往是迫不得已的。

　　BoB软件与ERP的集成往往是迫不得已的，如在APS中的可供定货量的计算，就必须与工作定单管理、库存、BOM、工艺路线和采购系统相连接；APS进行计划模拟时，必须与ERP的车间管理、能力数据做实时的交互，单独使用APS很麻烦和不完善，最终会导致系统崩溃。应用CRM也绝少不了原有ERP系统的主生产计划、库存管理等提供统一的数据。从ERP的立场出发，与APS、SCM或CRM的集成，就是装备了APS、ATP引擎，可以解决MRP的固有缺陷。这些想法是很自然的，但必须解决很多难题。

　　因为两种系统的设计源于不同哲理，APS直接使用ERP的数据，是根本不可能的。有人形容这些措施如同人的心脏移植手术。计划模块MPS和MRP是ERP的心脏，心脏移植会引起“排异反应”。APS进入ERP系统也会引发信息系统的心脏病发作。在将ERP与APS集成时，必须仔细

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高级计划与排产技术 APS



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高级计划与排产技术（Advanced Planning and Scheduling，APS）

　　早在1982年著名的管理大师Oliver 和Webber就应用了供应链管理Supply Chain Management这术语。其后，通过在销售渠道研究（Channel Research）、协调与合作、在生产与分销网络中库存的分配与控制、生产计划层次等方面的研究给予扩大和完善，形成了供应链管理的理论和实践。

　　供应链Supply Chain是用过程观对企业活动的一种描述，即企业从最初获取原材料到转换成最终产品、直至交付给最终用户的整个生产、销售过程是由若干“供”—“需”环节作有序链接的。供应链包括了在企业内、外制造产品和提供用户服务的增值链中的全部功能。因此，供应链涉及两个以上通过物流、信息流和资金流关联在一起的法律上独立的组织。由于目前的企业往往是多产品的，供应链实际上是以自身企业为核心的全部增值过程（或活动）的网络。

　　供应链管理Supply Chain Management则是对供应链所涉及组织的集成和对物流、信息流、资金流的协同，以满足用户的需求和提高供应链整体竞争能力。简言之，供应链管理就是优化和改进供应链活动，供应链管理的对象是供应链的组织（企业）和它们之间的“流”；应用的方法是集成和协同；目标是满足用户需求最终是提高供应链的整体竞争能力。

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SCM、APS和ERP（上）



  陈绍文   2002-12-27
ChinaLean


     摘要：本文简要介绍与供应链管理相关的重要概念和国外在供应链管理领域的主流思想和做法。供应链管理SCM和其它单项管理软件如CRM等的发展对传统ERP系统提出了严重的挑战，本文试图说明它们之间既有功能重叠、又集成应用的关系。目前企业应用软件的发展出现了百家争鸣的局面，处在“春秋战国”时期，无论是应用企业还是软件供应商，都应谨慎地面对这种变化。

　　ERP的功能和缺陷

    60年代开始，制造业企业逐步地广泛采用制造资源计划软件进行库存、采购和财务的管理，编制和控制生产进度计划等繁重工作都依赖于MRP—MRPII—ERP的集成和精确的处理能力。ERP软件与管理人员的丰富经验相结合，至90年代中后期创造了ERP实践的辉煌时期。
　　在1998年以前，企业资源计划ERP被看作是采用数据库技术和专门的用户界面控制业务信息的企业系统，是面向整个企业的、统一的事物处理系统。ERP软件支持和加快定单的整个执行过程，使业务和生产过程管理实现数据共享和集成，实现事物处理自动化和对财务、制造和分销资源进行跟踪。企业实施ERP还意味着业务流程再造、改进企业的灵活性和提高应变的响应能力。
　　ERP无力承担企业之间的集成和协同但是从80年代开始，一些重要的化学工业企业如BASF, DOW, Du Pont发现，单靠企业自身生产过程的优化、改进企业内部的管理所获得的收效变得越来越有限，开始分析为他们供应物料的上下游企业的活动。90年代，随着商品市场国际化和竞争加剧，形成了产品用户化和交付期多变的环境，某些大型制造企业改进管理的焦点转移到相关的独立企业之间的协调和企业外部的物流和信息流的集成和优化。
　　但ERP仅仅是当时多数企业应用的制造资源计划MRPII而已，推出ERP的术语是为了反映当时的系统比原来有所进步，如加强了按行业的解决方案和扩展了需求管理、产品构型、电子数据交换、现场服务等功能；以及它采用的是client/server结构、关系数据库和开放平台等新的计算机技术等。90年代中期，ERP虽然增强了与客户和供应商业务的交互和Internet能力，但无论在计划技术基础或功能方面都不具备协调多个企业间资源的观念和能力，ERP仍旧是面向企业内部的事物处理系统。
　　ERP计划模型落后另一方面，众所周知，ERP的计划管理的模型仍然是MRPII，其编制计划的方法仍然采用MRP和MPS计算物料的需求、发布补充定单等。这种于60年代出现的用最朴素逻辑、在计算机帮助下按产品BOM和工艺流程逐级推演，得到了在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划方法，流行了近40年。但是MRP方法存在着以下重要的弱点：
    ——MRP算法假定提前期是已知的固定值；
    ——系统要求固定的工艺路线；
    ——仅仅根据交付周期或日期来安排生产的优先次序；
    ——所有工作都是在假定无限能力的前提下进行；
    ——重复计划过程要花费相当多的时间，而相关计划的更改十分困难。
　　另外，MRP极为贫乏的决策支持能力令制造企业的上层管理人员甚为不满。30多年来MRP的这些缺陷虽然不断有些技巧性的改进、虽然ERP系统在做生产计划时考虑了能力资源的约束，但仍旧是一种串行过程的校验处理，始终没有实质性的改变。
　　在国际化多变的市场面前，MRP的上述缺点显得愈加突出，传统ERP的计划模型越来越不能适应企业变化的需求。对于行业领先的大企业和重要的国际化制造商，替代MRP和扩展ERP是势在必行的。直至90年代中期，寻求克服ERP缺点的努力开始有了成果，这就是高级计划与排产技术（Advanced Planning and Scheduling，APS）的实用化和供应链管理（Supply Chain Management，SCM）。

　　供应链和供应链管理

    早在1982年著名的管理大师Oliver和Webber就应用了供应链管理Supply Chain Management这术语。其后，通过在销售渠道研究（Channel Research）、协调与合作、在生产与分销网络中库存的分配与控制、生产计划层次等方面的研究给予扩大和完善，形成了供应链管理的理论和实践。

　　供应链和供应链管理的定义

    供应链Supply Chain是用过程观对企业活动的一种描述，即企业从最初获取原材料到转换成最终产品、直至交付给最终用户的整个生产、销售过程是由若干“供”—“需”环节作有序链接的。供应链包括了在企业内、外制造产品和提供用户服务的增值链中的全部功能。因此，供应链涉及两个以上通过物流、信息流和资金流关联在一起的法律上独立的组织。由于目前的企业往往是多产品的，供应链实际上是以自身企业为核心的全部增值过程（或活动）的网络。
　　供应链管理Supply Chain Management则是对供应链所涉及组织的集成和对物流、信息流、资金流的协同，以满足用户的需求和提高供应链整体竞争能力。简言之，供应链管理就是优化和改进供应链活动，供应链管理的对象是供应链的组织（企业）和它们之间的“流”；应用的方法是集成和协同；目标是满足用户需求最终是提高供应链的整体竞争能力。

　　供应链管理的理念

    供应链是新的管理哲理的基础，认为从供应商到企业自身、到分销商

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ERP/MRP II文章探讨


打破ERP的僵化

陈绍文


60年代开始，制造业企业逐步广泛地应用基于MRP的资源计划软件，企业编制和控制生产进度计划的繁重工作，物流、信息流和资金流的协调等都依靠MRP—MRPII—ERP的处理。ERP为制造企业减少库存、降低成本、提高按时交付率和客户满意度做出了重大贡献。企业实施ERP还意味着业务流程再造、改进企业的灵活性和提高应变的响应能力。ERP软件与企业的计划和现场人员的丰富经验相结合，90年代中后期创造了管理实践的辉煌时期。无论是国外还是在我国，应用ERP成为企业管理进步和经营水平的标志。

但是和任何事物和技术一样，都有自己的生命周期，在发生、发展和进步过程中，也伴随着某些不变的和僵化的部分。ERP的发展和应用也不例外。相当长的时期内，社会媒体对ERP的辉煌作了充分的渲染，而对于如何防止它的僵化的另一面却总是轻描淡写。直到ERP名词的发明者、美国的Gartner Group用大字标题宣布“ERP is Dead”，又大惊小怪起来。但是在现实的国内外的制造企业中，ERP还活着，还在管理中起着中流砥柱的作用。因此应该让所有应用或准备应用ERP的企业知道ERP的另一面。目的是帮助应用企业化减ERP僵化的风险，最大的发挥ERP的潜能。

1）ERP自身的僵化
60年代发明MRP，后来演化成MRPII，90年代中期又进步为ERP，近几年ERP与Web技术的结合，在计算机平台、事物处理能力、功能范围上一浪高于一浪的发展。在企业应用中，ERP一度居于唯一和不可取代的地位。但是，从MRP到MRPII到ERP，又有不怎么变化的部分。这就是：

ERP基础的僵化
MRP所固化的是60年代当时的批量生产和组织分工的企业结构。这与今天的全球经济、e经济的基础       —“价值链”和“过程流”的管理思想、企业内外的“协同”理念是冲突的。而ERP仅仅是90年代中期的制造资源计划MRPII，推出ERP的术语是为了反映当时的系统比原来有所进步，如加强了按行业的解决方案和扩展了需求管理、产品构型、电子数据交换、现场服务等功能；以及它采用的是client/server结构、关系数据库和开放平台等新的计算机技术等。90年代中后期，ERP虽然增强了与客户和供应商业务的交互和Internet能力，但无论在计划技术基础或功能方面都不具备协调多个企业间资源的观念和能力。ERP也讲“流程”和“再造”，但仍然是源于MRPII、着眼于企业内部的垂直管理的标准化和集成，并没有触及层级分工理论，而是将分离的“业务段”集成起来。ERP也应用了JIT等以“价值流”为基础的管理方法，但仅仅停留在战术性和现场级应用的阶段。用ERP作为企业BPR的模板是有一定限度的。ERP的基本原则僵化，并不能靠诸如“动态建模”、“行业解决方案”等技术方法来弥补，因此ERP越来越不能满足迅速变化的经济环境。

计划模型僵化
众所周知，ERP的计划管理的模型仍然是MRPII，其编制计划的方法仍然采用MRP和MPS计算物料的需求、发布补充定单等。这种于60年代出现的用最朴素逻辑、在计算机帮助下按产品BOM和工艺流程逐级推演，得到了在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划方法，流行了近40年。但是MRP方法存在着以下重要的弱点：

－基于批量的固定值提前期

－仅仅根据交付周期或日期来安排生产的优先次序

－无限能力计划

－重复计划过程长、而相关计划的更改十分困难。

30多年来MRP的这些缺陷虽然不断有些改进，如某些ERP系统的可随批量变化的提前期、在做生产计划时加入了串行的校验处理过程，或推出某些“有限能力”方法，但都是些技巧性的改进，仍旧没有实质性的改变。ERP的批量原则、提前期和无限能力这3大罪魁祸首，越来越影响着企业对客户变化的响应灵敏度和整个供应链的协同。

2）ERP软件僵化
打破上述僵化的不是ERP本身，而是“精益制造（Lean Manufacturing）”、高级计划与排产技术（Advanced Planning and Scheduling，APS）、供应链管理（Supply Chain Management，SCM）和客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）等等一批新管理思想和方法。这些技术从根本上抛弃了自从工业革命以来的层级分工、和以规模批量换取生产效率的基本原则。有实力和敏感的ERP供应商跟上来，纷纷将这些方法集成到自己的产品中去，如Oracle和SAP等等，又将ERP向前推进了一步，出现了“扩展的ERP （Extended ERP）”。在扩展ERP中灌入了新的精益和协同的管理理念，动摇了传统ERP的基础和方法模型。于是基于传统经济背景和MRP计划模型的ERP完成了它的历史使命。

但是有些ERP软件并没有跟随这种进步。国产ERP或以90年代初国外软件为蓝本、或是90年代中期资源计划管理的思想和方法。十几年来虽然在功能、计算机平台上的进步是明显的，但在管理观念和拉动企业管理进步上却明显的不足，出现了软件内涵的管理思想的僵化。对复杂产品构型管理的处理方法就是一个例证。中国软件是用复杂的程序实现传统的复杂管理过程。而同样的问题，外国的先进软件却是用全新的精益制造思想简化了业务流程，用简单的程序推动新的管理观念的落实。这种差距不是方法上的，而是由传统的向21世纪的精益、协同的管理思想的前进。前

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优 化 设 计
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     数学规划理论、算法和应用是工程优化设计中的中心环节。我国对优化方法及其软件的研究开发尽管起步较晚，但由于国家重视，科学工作者和工程技术人员的不懈努力，出现了不少优化理论、方法及软件的研究和应用成果。现给出的常用优化算法程序是国家科技攻关在工程优化设计软件研制方面最为重要的研究成果之一。



常用优化算法程序功能
常用优化算法主要内容

  *最优化问题的建模和模型分析
  *求解线性规划问题
  *求解约束非线性连续规划问题
  *求解约束混合离散规划问题
  *求解多目标规划问题
   *内点线性规划法。
  *约束非线性规划三种算法：内点约束变尺度法，约束变尺度法，拟牛顿乘法。
  *混合离散优化两种算法：混合离散综合型算法，混合离散基因算法。
  *多目标优化五种算法：约束法，功效函数法，线性权函数法，理想点法，交互权衡割平面法(改进的GDF多目标优化算法)。


　
  

        请选择下列算法进行优化设计：

线性二次规划
线性规划 二次规划      
非线性规划
内点约束变尺度法 约束变尺度法 拟牛顿乘法     
混合离散规划
综合型算法 基因算法      
多目标规划
线性权函数法 理想点法 约束法 功效函数法 割平面法

  

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使用常用优化算法程序的用户必须提供两个C子程序，函数子程序和梯度子程序，一个数据文件。这里给出子程序的编写规范。   
函数计算子程序
函数子程序是用户应提供的优化问题中，优化目标、约束与各优化设计变量的数量关系信息，包括目标函数和约束函数和评价函数。其书写规范为

void fnt(double *x,double *f,double *g)
{
f[0] = ;
f[1] = ;
…　…
f[nob-1] = ;
g[0] = ;
g[1] = ;
…　…
g[nc-1] = ;
}

变量说明:
*x： (输入变量) n个元素的一维数组，存放设计变量的当前值;
*f： (输出变量) nob个元素的一维数组，存放目标函数的当前值;
*g：(输出变量)nc个元素的一维数组，存放等式和不等式约束函数的当前值。

如果多目标问题评价函数为已知，则用户应提供评价函数子程序，其书写规范为

void ufnt(double *f,double *u)
{
u[0] =U(f[0],f[1],...,f[nob]);
}
变量说明:
*f： (输入变量) nob个元素的一维数组，存放目标函数的当前值;
*u： (输出变量)1个元素，存放评价函数的当前值。


梯度计算子程序
梯度计算子程序是用户选择解析法计算梯度时，必需提供的梯度函数信息，包括目标函数，约束函数对设计变量的一阶导数。其书写规范为

void dgrad(double *x,double **df)
{
df[0][0]= ；
.........
df[0][n-1]= ；
df[1][0]= ；
.........
df[1][n-1]= ；
.........
df[nob-1][0]= ；
.........
df[nob-1][n-1]= ；
df[nob][0]= ；
.........
df[nob][n-1]= ；
.........
df[nob+nc-1][0]= ；
.........
df[nob+nc-1][n-1]= ；
}



变量说明:
*x:        (输入变量) n个元素的一维数组，存放设计变量的当前值;
*f：        (输入变量) nob个元素的一维数组，存放目标函数的当前值;
**df：(输出变量)(nob+nc)×n个元素的二维数组，前nob个元素存放目标函数梯度值，后nc个元素存放约束函数梯度值.

    多目标规划时，如果用户已知评价函数的梯度表达式，则可以提供评价函数对各目标的梯度计算子程序，其书写规范为

void udgrad(double *f,double *du)
{
  du[0]= ；
  du[1]= ；
  .........
  du[nob-1]= ；
}

变量说明:
*f：        (输入变量) nob个元素的一维数组，存放目标函数的当前值;
**df：        (输出变量) nob 个元素的一维数组，存放评价函数梯度值的当前值.

注意事项
⑴ 上述四个子程序有时可以省略，具体原则如下：

线性规划、二次规划只需提供数据文件，不必提供函数和梯度计算子程序。
非线性规划、混合离散规划和多目标规划都必需提供子程序fnt()，其它子程序 可省略。
只要用户选择解析法计算梯度，就必须提供dgrad()。
非多目标问题，子程序ufnt()和udgrad()可以省略。
多目标问题且用户选择解析法计算梯度，必需提供全部四个子程序。
四个子程序全部写在一个源程序文件中。
四个子程序可以分别写在不同的源程序文件中。
每个源程序文件必需包含头文件math.h和windows.h。
⑵ 各变量、函数的次序是：

目标函数按秩序排在最前。
等式约束函数次之。
不等式约束函数最后。
一个实例

假如有如下的多目标问题
min {x1-1,x2-2}
s.t. x1+x2>=8
x1+x2=20
x1>=2,x2>=3.
其中两个目标为f1(x1,x2)=x1-1,f2(x1,x2)=x2-2。此时子程序fnt()和dgrad()为：

#include
#include
void fnt(double *x,double *f,double *g)
{
    f[0] = x[0]-1.0;
    f[1] = x[1]-2.0;
  g[0] = 8.0-(x[0]+x[1]);
    g[1] = x[0]+x[1]-20.0;
}
void dgrad(double *x,double **df)
{
  df[0][0]=1.0;
  df[0][1]=0.0;
  df[1][0]=0.0;
  df[1][1]=1.0;
  df[2][0]=-1.0;
  df[2][1]=-1.0;
  df[3][0]=1.0;
  df[3][1]=1.0;
}

如果用户指定评价函数为U(f1,f2)=-f1*f1-f2*f2，那么子程序ufnt()和udgrad()为：

void ufnt(double *f,double *uf)
{
  uf[0]=-f[0]*f[0]-f[1]*f[1];
}

void ugrad(double *f,double *du)
{
  du[0]=-f[0]-f[0];
  du[1]=-f[1]-f[1];
  return;
}

  

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远程设计分析

　　智能化的机械设计分析软件系统，为您提供了方便快捷、准确实用的设计、计算、分析和模拟的有效工具，真正为设计师着想，是机械设计师的乐园。



机构设计分析（机构选型、平面连杆机构设计、平面连杆机构运动分析、凸轮机构设计...）


机械传动设计（圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆转动、齿轮轮系、链传动、带传动、螺旋传动...)


零部件设计　（轴系、滚动轴承、滑动轴承、螺纹连接、键连接、过盈联接、弹簧...)


机械强度分析（静刚度分析、静强度分析、疲劳强度分析、断裂强度分析...)


优化设计　　（优化方法程序库，即线性规划、二次规划、变尺度法、拟牛顿乘法、混合离散优化、
　　　　　　　多目标优化...)


可靠性分析　（可靠性基本模型、概率工程设计、故障树分析等... )

锻造成型模拟（锻压塑性成型过程2D有限元分析以及前、后处理和动画模拟程序包...)


计算分析共享软件（常用资料类、CAD/CAE类、机械传动类、通用零部件类、力学分析类等...）

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公司经过七年的经营，已形成了基本的运营框架，在开发高科技软件产品和应用高科技技术方面作出了很大的努力，取得了成果，锻炼了一批专门从事石油化工行业应用软件研究开发的队伍，成功地研制开发出了软件产品：· CDDS---原油数据库及常减压指导系统　·PROS---炼油厂图形建模计划优化系统
　　
　　
     

　　
　CDDS - 原油数据库及常减压指导系统

　　原油数据库及常减压指导系统--炼厂技术人员有力的工具。特别适用于油种变化或原油混炼，辅助工程师快速调整常减压操作条件，保证产品产量，提高产品收率；利于节能降耗，增加经济效益。
　　服务对象：石油炼制和石油化工企业生产指挥、原油采购、装置管理。
　　硬件环境：
　　基本环境：PC及其兼容机，内存8M，外存600M以上。显示分辨率800X600X256色。
　　推荐环境：PC及其兼容机，内存32M,外存600M以上。显示分辨率800X600X16M色以上。
　　系统环境：WIN9X/WINNT4.0以上。




   

  


1、功能
A. 全部中国原油和国内炼油厂炼制 的进口原油的评价数据 蒸馏曲线 比重 硫分布 族组成分布 粘度 金属
B. 指定蒸馏切割方案下产品收率和性质 体积收率 重量收率 产品性质
C. 指定混合比下新配原油性质
D. 原始数据类比分析和曲线平滑

2、特点
A.数据齐全
　油种 ------ 国产原油、进口原油 数据 ------ 900余种性质数据
B.技术先进
　　·原油评价数据经过校验 　　　　·原始数据初始化与平滑处理
　　·先进的性质计算方法和混合规则 ·最新文献、研究成果
C.使用方便
　　·全交互式操作 ·Helps在线支持 ·用户自备数据最少 ·分析、计算结果可存
　　·新油种可以自行输入 ·混炼油数据备查 ·图形支持报告 ·内容丰富、自定


　　1、功能
　　 ·预测生产状况 原料变化 产品需求
　　 ·模拟操作工况 离线模拟 指导操作
　　 ·优化工艺操作 保证质量 提高收率
　　 ·系统水力学计算 优化塔的操作
　　 ·系统夹点分析 优化换热 节能降耗
　　2、特点
　　A. 为企业服务，面向生产实际
　　B. 计算策略和方法
　　 ·保持传统设计方法的可靠性
　　 ·吸收近代技术的先进性
　　　 虚拟组分法 汽液平衡模型 收敛与迭代 优化技术
　　 ·主要装置数据直接采用
　　　 流程、结构
　　C. 一体化设计-原油性质取自CDL，构架在CDDS之中
　　 ·物性库 ·装置数据库 ·计算方法库 ·数据一致性
　　D. 使用方便
　　 ·输入数据少操作简便 ·输出内容丰富一目了然 ·负荷性能直截了当 ·夹点分析一气呵成

五、CDDSv3.0版在原有功能的基础上，增加扩充新的功能。
　　 ·采用最新的视窗技术。软件开发平台VC6.0
　　 ·原油及产品物性计算工具。
　　 ·"AspenPlus"静态模拟软件数据接口。
　　 ·"炼油厂计划优化系统"（PROS）软件数据接口。
　　 ·原油混炼比寻优。
　　 ·常减压装置标定及技术分析

PROS - 炼油厂图形建模计划优化系统


　　线性规划技术在我国炼油厂应用已有十五年以上历史。大连石油化工公司有应用线性规划软件的丰富经验，多年来，在取得明显的经济效益的同时，深感软件欲得到广泛应用，必须改进用户界面，并完善适合中国特点的功能。为此，与申迪软件公司认真研究，决定合作开发新一代的 " 炼油厂图形建模计划优化系统"
　　为使线性规划技术在石化行业迅速推广应用，在原有线性规划软件的基础上，着力开发炼油厂总流程图形建模功能，为炼油厂排产计划部门提供一个准确、简便的优化排产工具。并完善为炼油厂服务的其它功能。
硬件环境：
基本环境：PC及其兼容机，内存8M，外存600M以上。显示分辨率800X600X256色。
推荐环境：PC及其兼容机，内存32M,外存600M以上。显示分辨率800X600X16M色以上。
系统环境：WIN9X/WINNT4.0以上。




   



功能：
　　 ·以企业利润最大为目标，对总流程模型进行线性规划求解，提供最优化生产和经营方案。
　　 ·考虑了我国石化企业财务、成本、费用、税收等因素，能全面反映企业生产经营情况。
　　 ·可以用来编制年度、季度生产计划和月度作业计划。对生产过程中的成品、半成品的成本、费用进行分析。

性能：
　　 ·在中文版Windows环境下开发用户界面，用户只需画出流程图和填写相应表格，PROS便自动地建立总流程模型。
　　 ·所有的输入数据按原料、装置、调合、销售和库存分类，符合编制计划的思路，体现出整体服务之目的。
　　 ·计算结果以开放式输出，便于用户随意选择表格式样。
　　 ·PROS消除了用户因为不熟悉数学而在使用线性规划技术时的心理障碍，非常有利于这项技术大规模推广，切实地得到明显经济效益。


技术关键：
　　 ·数据库设计
　　　PROS系统数据库、用户数据库的设计思想，使得用户在图形建模时，可以方便地组态生成适合本企业的模型。
　　 ·图形输入编辑功能
　　　利用先进视窗技术，以流程图作为建立模型的输入界面，迅速、准确、自动建模。

技术特点：
　

sdlhlsd

二期围堰填筑料场的优化
http://www.chinawater.net.cn/Journal/Three_Gorges/199907/990710.htm
周厚贵

l 概述

    三峡工程二期围堰是拦断长江主河床、担负保护大江基坑内二期工程建筑物在干地条件下安全施工的挡水建筑物。上游围堰设计等级为Ⅱ级临时建筑物，下游围堰为Ⅲ级临时建筑物。上游横向围堰最大高度82.5m，形成蓄洪库容20亿m3，是二期工程施工期最关键的安全屏障。上下游围堰顶高程分别为88.5m和81.5m，堰轴线长度分别为1439.6m和1075.9m，防渗墙最大深度分别为74m和68m。
    二期围堰堰体主要由风化砂、石碴、石碴混合料、过渡料和块石等材料填筑而成，大部分填料为水下抛填，最大水深60m，少部分堰体为陆上分层碾压。为了在截流前减少施工水深，采用预平抛砂砾石及中小石垫底方式将河床深槽垫高至40m高程左右。围堰防渗采用混凝土防渗墙下接帷幕灌浆，上接防渗土工膜方案。
    二期围堰主标段主要工程量量为：土石方填筑量1032.1万m3，其中左岸进料回填约占78.3%，混凝土防渗面积8.35万m2。控制性进度要求大江截流后6个月内填筑至度汛高程，堰体填筑最高月强度达265万m3，防渗墙月最大成墙面积1.38万m2。针对如此规模的围堰工程和如此巨大的围堰填筑工程量，要保证围堰优质、按期地顺利建成，显然填筑料料场的规划与优化十分关键。故此，拟对该项专题加以介绍。
2 料场及其特点

    根据二期围堰主标段合同要求，上游围堰填筑备料量673万m3，下游围堰填筑备料量490万m3，合计备料量
1163万m3。水下平抛垫底备料32万m3。为了满足二期围堰备料总量的要求，共提供了17个料场(备料场)。其中，陆上料场(备料场)15个，它们分别是左岸11个，料场名称为1～4号、7～12号料场和古树岭料场；右岸5个，料场名称为5号料场、关门洞、一期围堰和大沱路料场。水上料场共2个，分别是上游香溪河和下游云池料场。上述陆上各料场的备料工程总量可达1565万m3，综合备料系数为1.35。

    上述各料场有以下主要特点：
    (1)料场数量多且比较分散。整个二期围堰料源来自17个料场，分布范围广，左右岸控制范围3.5km，上下游控制范围110km，料场距二期围堰最远的达77km。
   (2)料场存储工程量大，开采品种多。所有料场存料总量1600万m3。存料品种包括风化砂、石碴混合料、石碴料、块石、垫层料和砂、砾石料等，这些都需要分门别类布置存储。
    (3)由于存料的品种繁多，给料场的规划和料源平衡带来较大难度。在规划中，必须考虑满足填筑工期、符合用料程序、降低备料成本、方便上堰取料等综合因素，使各料场供给二期围堰的填料匹配达到最优。
    (4)左、右岸料场分布极不平衡，大部分集中在左岸。左岸储料量为70.8%，右岸储料量仅占29.2%，这就给二期围堰两岸双向进占带来料源平衡上的困难。因此，右岸截流基地的108万m3备料还需从左岸料场转移过来。
   (5)从料场复查结果看，虽然料源的数量和质量可以满足大江截流及二期围堰填筑的需要，但有个别品种的料源仍存在数量或质量方面的问题。如原开挖利用料堆存时未能严格按规划料分类堆存，需要在填筑过程中边查找边取料；又如古树岭人工碎石系统料源紧张，使过渡料备料紧张，需要采取综合措施解决。

3 料场优化方法

3.1 料场复查与料场规划
    料场复查即对设计文件所提供的各个料场逐一进行核查，确认料场的范围大小，存料的数量和质量等，全面弄清各料场的基本资料。在料场复查的基础上再对每一个料场进行规划，主要内容包括出入料场交通道路、取(堆)料高度、取(堆)料面积、取(堆)料分层、取(堆)料的程序与方法，料场排水设施，料场开采的设备安排，人员、设施及供水、供电配套等。
    料场复查和料场规划是进行料场优化的重要前提条件，通过料场复查和料场规划，可全面掌握各个料场的自身情况，为进行各料场间的综合优化和用料平衡提供基本资料。

3.2 线性规划
    下面以大江截流和二期上游围堰的料源规划为例采用线性规划方法来进行料场优化。
    为大江截流和二期上游围堰工程所规划的备料场主要有5个，分别位于永久船闸、上游引航道、刘家河下段、左岸上游截流基地和右岸截流基地，顺序编号为l～5号备料场。设计储量分别为150、30、301、41和108万m3，共计691.9万m3。根据大江截流和二期上游围堰的施工实际，所需填筑用量为534.29万m3。如考虑在进占和填筑期间直接利用一些开挖碴料，则从5个备料场中的取料量仅为438.06万m3。因此，5个料场的备料量有约58%的富裕，能够满足截流和二期上游围堰填筑的需要。
    在5个已有的备料场中究竟要分别选取多少量才是最优?这是典型的线性规划问题。对此，首先确定在保证质量、进度的前提下造价最低作为料场规划的目标函数(MinZ)，然后对各料场采、翻、挖、运的实际条件逐一进行综合单价分析，计算出5个料场的综合单价分别为a1～a5。最后，建立料场规划的线性方程组为：   

    MinZ＝a1Xl+a2X2+3X3+a4X4+a5X5  
    ＝438.06  
    以及  
    X1≤150 (2)
    X2≤30  
    X3≤301  
    X4≤41  
   X5≤108  

式中，Xi，为第i料场的取料数量，万m3。