Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2013 в 21:38, задача
Составить план выпуска изделий, дающий наибольшую прибыль. Составить математическую модель задачи, решить её графически, составить двойственную задачу, решить её и провести экономический анализ задачи.
Задача 1.
Предприятие выпускает два вида изделий, используя для этого сырьё трёх видов. Норма расхода сырья на изготовление единицы каждого вида изделий, а также запасы сырья и прибыли от реализации изделий каждого вида даны в таблице:
Сырьё |
Норма расхода сырья на единицу изделия (кг) |
Запасы сырья (кг) | |
1 |
2 | ||
1 2 3 |
4 2 5 |
5 4 0 |
200 120 150 |
Прибыль от реализации единицы изделия в у.е. |
2 |
3 |
Составить план выпуска изделий, дающий наибольшую прибыль. Составить математическую модель задачи, решить её графически, составить двойственную задачу, решить её и провести экономический анализ задачи.
Решение.
Составим математическую модель задачи.
Обозначим:
− количество изделий 1-го вида, запланированных к выпуску;
− количество изделий 2-го вида, запланированных к выпуску.
Запишем систему ограничений данной задачи, используя данные таблицы по нормам расхода и запасам сырья:
В качестве целевой функции используем прибыль, полученную от реализации всех запланированных к выпуску изделий, которую нужно максимизировать:
.
Задачу решим графическим способом.
Область допустимых решений задачи - пересечение полуплоскостей, определенных каждым неравенством системы ограничений. Каждое неравенство заменяем уравнением:
Найдём точки пересечения каждой прямой с осями координат и определим для каждой прямой полуплоскость, являющуюся решением соответствующего неравенства.
.
; |
; |
.
; |
; |
.
; |
Строим эти прямые по паре найденных точек и определяем область допустимых решений.
Четырёхугольник – область допустимых решений.
По теореме об экстремуме целевой функции, если оптимальное решение существует, то оно совпадает с угловой точкой области допустимых решений. Для нахождения оптимального решения строим вектор-градиент
,
Перпендикулярно вектору проводим линию нулевого уровня F0, которую перемещаем по направлению вектора , т.к. задача решается на max. Последняя точка пересечения линии уровня и области допустимых решений является оптимальным решением задачи.
F0:
F0:
в точке B, является точкой выхода линии F0 из ОДР и лежит на пересечении II и III граничных прямых. Координаты найденной точки определим как пересечение прямых с помощью системы уравнения, подставляя в целевую функцию и найдем оптимальное решение.
, ;
Таким образом,
Оптимальное решение:
, .
Составим задачу, двойственную к исходной:
.
Исходя из теорем двойственности, найдем решение двойственной задачи.
, т.е. >0, поэтому соответствующие им 2 и 3 ограничения двойственной задачи выполняются как равенства. Второе и третье ограничения исходной задачи выполняются как строка равенства и соответствующие им у2 и у3 положительны, а у1 =0.
Получили:
,
Оптимальное решение двойственной задачи:
Проведём экономический анализ задачи:
оптимальное решение исходной задачи говорит о том, что максимальную прибыль в размере 105 ед. предприятие получит при выпуске 30 ед. изделий первого вида и 15 ед. изделий 2-го вида. Оптимальное решение двойственной задачи говорит о том, что сырье 2 и 3 видов будет расходоваться полностью и каждая дополнительная привлеченная единица сырья 2 вида принесет дополнительно ¾ ед.прибыли, а третьего вида 1/10 ед. прибыли. Сырье первого вида не используется полностью и предприятие могло бы не покупать 200 – (4·30 + 5·15) = 5 ед. сырья.
Задача 2.
Дана матрица коэффициентов прямых материальных затрат
и вектор конечного продукта
.
Определить валовое производство , обеспечивающее заданный конечный продукт, и матрицу полных затрат.
Решение.
Найдём матрицу полных затрат :
,
где – единичная матрица.
Матрица :
− = ;
определитель матрицы :
= (0,7·0,9·0,9 + (-0,2)·(-0,3)·(-0,3) + (-0,1)·(-0,3)· (-0,2)) – ((-0,2)·0,9·(-0,3) + (-0,1)·(-0,2)·0,9 + (-0,3)·(-0,3)·0,7 = (0,567 – 0,018 – 0,006) – (0,054+0,018+0,063) = 0,543 – 0,135 = 0,408
алгебраические дополнения элементов матрицы :
;
;
;
;
;
;
;
;
;
матрица полных затрат:
= .
Найдём валовое производство :
∙ = = .
Список литературы: