问题描述

制造商需要提炼几种原料油,并将它们混合在一起,才能生产出一种可出售的食品。所需生油分为两类:

Category Oil
Vegetable oils: VEG 1
VEG 2
Non-vegetable oils: OIL 1
OIL 2
OIL 3

制造商可以选择购买当月的原料油和/或在期货市场上购买并在下一个月交付。即期交割和期货市场的价格以美元/吨计算如下:

Month VEG 1 VEG 2 OIL 1 OIL 2 OIL 3
January 110 120 130 110 115
February 130 130 110 90 115
March 110 140 130 100 95
April 120 110 120 120 125
May 100 120 150 110 105
June 90 100 140 80 135

还有一些其他的因素必须加以考虑。这些包括:

  1. 最终的食品售价为每吨150美元。
  2. 每种油(蔬菜油和非蔬菜油)都需要在不同的生产线上精炼。
  3. 精炼能力有限,在任何一个月最多可精炼200吨植物油和250吨非植物油。
  4. 此外,在精炼过程中没有浪费,所以精炼的原料油的总和将等于可用的精炼油的数量。
  5. 提炼这些油的成本可以忽略不计。

除了上面提到的炼油限制之外,还有储存以供未来使用的原料油数量的限制,每储存一吨油都有成本。每种原料油限量1000吨,储存费为每月每吨$5$美元。生产企业不得储存生产出来的食品或成品油。

最终的食品产品的硬度必须在3到6之间的一个给定的硬度等级。在模型中,硬度线性混合,各原料油的硬度为:

Oils Hardness
VEG 1 8.8
VEG 2 6.1
OIL 1 2.0
OIL2 4.2
OIL 3 5.0

在1月初,每种原料油有500吨储存。同样地,原油在6月底每种原料油也需要有500吨存储。

根据上述信息,每月应该做出什么样的购买和制造决策,以实现利润最大化?

数学模型

集合及索引

参数

决策变量

目标函数

约束条件

$$ \begin{equation} \sum_{o \in N}\text{consume}_{t,o} \leq \text{oil_cap} \quad \forall t \in \text{Months} \tag{4.2} \end{equation} $$

参考资料: