PuLP modelleme temelleri

Python ile Tedarik Zinciri Analitiği

Aaren Stubberfield

Supply Chain Analytics Mgr.

PuLP nedir

PuLP, Python ile yazılmış Doğrusal (LP) ve Tamsayılı Programlama (IP) problemleri için bir modelleme çatısıdır
COIN-OR Foundation (Operations Research için Hesaplama Altyapısı) tarafından sürdürülür
PuLP, çözücülerle arayüz sağlar
- CPLEX
- COIN
- Gurobi
- vb.

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

2 tür pasta satan butik bir pastane için danışmansın
Ay 30 gün
Varlıklar:
- 1 fırın
- 2 usta
- 1 paketleyici – sadece 22 gün çalışıyor

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

2 pasta türü için farklı kaynak ihtiyaçları:

	Pasta A	Pasta B
Fırın	0,5 gün	1 gün
Ustalar	1 gün	2,5 gün
Paket	1 gün	2 gün

	Pasta A	Pasta B
Kâr	$20,00	$40,00

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Amaç: Kârı Maksimize Et
- Kâr = 20*A + 40*B
Koşullar:
- A ≥ 0
- B ≥ 0
- 0,5A + 1B ≤ 30
- 1A + 2,5B ≤ 60
- 1A + 2B ≤ 22

PuLP için ortak modelleme süreci

Modeli Başlat
Karar Değişkenlerini Tanımla
Amaç Fonksiyonunu Tanımla
Kısıtları Tanımla
Modeli Çöz

Modeli başlatma - LpProblem()

LpProblem(name='NoName', sense=LpMinimize)

name = çıktı .lp dosyasında kullanılan problem adı, ör. "My LP Problem"
sense = Amaç fonksiyonunu maksimize mi minimize mi edeceğin
- Minimize = LpMinimize (varsayılan)
- Maximize = LpMaximize

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Modeli Başlat

from pulp import *

# Initialize Class
model = LpProblem("Maximize Bakery Profits", LpMaximize)

Karar değişkenlerini tanımla - LpVariable()

LpVariable(name, lowBound=None, upBound=None, cat='Continuous', e=None)

name = çıktı .lp dosyasında kullanılan değişken adı
lowBound = Alt sınır
upBound = Üst sınır
cat = Değişken türü
- Integer
- Binary
- Continuous (varsayılan)
e = Sütun tabanlı modelleme için kullanılır

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Sınıfı Başlat
Değişkenleri Tanımla

# Define Decision Variables
A = LpVariable('A', lowBound=0, cat='Integer')
B = LpVariable('B', lowBound=0, cat='Integer')

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Sınıfı Başlat
Değişkenleri Tanımla
Amaç Fonksiyonunu Tanımla

# Define Objective Function
model += 20 * A + 40 * B

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Sınıfı Başlat
Değişkenleri Tanımla
Amaç Fonksiyonunu Tanımla
Kısıtları Tanımla

# Define Constraints
model += 0.5 * A + 1 * B <= 30
model += 1 * A + 2.5 * B <= 60
model += 1 * A + 2 * B <= 22

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

Sınıfı Başlat
Değişkenleri Tanımla
Amaç Fonksiyonunu Tanımla
Kısıtları Tanımla
Modeli Çöz

# Solve Model
model.solve()
print("Produce {} Cake A".format(A.varValue))
print("Produce {} Cake B".format(B.varValue))

PuLP örneği – kaynak çizelgeleme

from pulp import *

# Initialize Class
model = LpProblem("Maximize Bakery Profits",
                   LpMaximize)

# Define Decision Variables
A = LpVariable('A', lowBound=0,
                cat='Integer')
B = LpVariable('B', lowBound=0, 
                cat='Integer')

# Define Objective Function
model += 20 * A + 40 * B

# Define Constraints
model += 0.5 * A + 1 * B <= 30
model += 1 * A + 2.5 * B <= 60
model += 1 * A + 2 * B <= 22

# Solve Model
model.solve()
print("Produce {} Cake A".format(A.varValue))
print("Produce {} Cake B".format(B.varValue))

Özet

PuLP, Python için bir LP / IP modelleyicisidir
PuLP modelleme sürecinin 5 Adımını gözden geçirdik
1. Modeli Başlat
2. Karar Değişkenlerini Tanımla
3. Amaç Fonksiyonunu Tanımla
4. Kısıtları Tanımla
5. Modeli Çöz
Kaynak Çizelgeleme Örneğini tamamladık

Hadi pratik yapalım!

Python ile Tedarik Zinciri Analitiği