Смекни!
smekni.com

Математические методы и модели в экономике 2 (стр. 1 из 4)

Содержание

Задача 1. 3

Задача 2. 4

Задача 4. 6

Задача 5. 9

Задача 6. 11

Задача 7. 14

Задача 9. 15

Задача 11. 19

Задача 13. 22

Список используемой литературы.. 25

Задача 1

Полуфабрикаты поступают на предприятие в виде листов фанеры. Всего имеется две партии материала, причем первая партия содержит 400 листов, а вторая – 250 листов. Из поступающих листов фанеры необходимо изготовить комплекты, включающие 4 детали 1 вида, 3 детали 2 вида, и 2 детали 3 вида. Лист фанеры каждой партии может раскраиваться различными способами. Количество деталей каждого типа, которое получается при раскрое одного листа соответствующей партии по тому или иному способу раскроя, представлено в таблице. Требуется раскроить материал так, чтобы обеспечить изготовление максимального числа комплектов.

Первая партия Вторая партия
Детали Способ раскроя Детали Способ раскроя
1 2 3 1 2
1 0 6 9 1 6 5
2 4 3 4 2 5 4
3 10 16 0 3 8 0

Решение

Обозначим через хij число единиц из i-й партии (1,2) фанеры, которые намечено раскроить j -м способом (1,2,3) , так что из i-й партии при j-м способе раскроя будет получено аijkхijдеталей к -го вида. Всего из всей i-й партии деталей к -го вида будет получено

, а из всех mпартий их будет получено:

Из первой партии фанеры:

Деталей первого вида: 400(0х11+6х12+9х13)

Деталей второго вида: 400(4х11+3х12+4х13)

Деталей третьего вида: 400(10х11+16х12+0х13)

Из второй партии фанеры:

Деталей первого вида: 250(6х21+5х22)

Деталей второго вида: 250(5х21+4х22)

Деталей третьего вида: 250(8х21+0х22)

Всего из двух партий фанеры:

Деталей первого вида: 400(6х12+9х13)+ 250(6х21+5х22)

Деталей второго вида: 400(4х11+3х12+4х13)+ 250(5х21+4х22)

Деталей третьего вида: 400(10х11+16х12)+ 2000х21

Число полных комплектов, которое можно выпустить по данному плану, будет равно:

Введем дополнительную переменную х – отходы при используемом способе раскроя. В результате, получим задачу линейного программирования:

z = x →min,

при ограничениях:

х111213=400

х212223=250

, где х, хij – целые числа.

Задача 2

Решить графическим методом.

Решить графическим методом

Z= 3 х1-4х2 → max при условиях:

12≤1

1 +2х2≥-2

х12≥-1

-3х1+2х2 ≤6;

1– х2≤2

х1 ≥0; х2≥0

Решение

Запишем ограничения в виде равенств и построим соответствующие им линии уровня в системе координат. Строим область допустимых значений решения, удовлетворяющую начальным условиям. Семи заданным неравенствам соответствует множество точек плоскости, образующие пятиугольник АВСDE. Неравенства х1 ≥-4; х1 +5х2≥4 могут быть исключены, так как они определяют граничные прямые, не имеющие с АВСDE общих точек.

Строим на плоскости вектор целевой функции

. Через начало координат перпендикулярно
проводим линию уровня целевой функции Z=0. Линия уровня перемещается в направлении
параллельно самой себе, пока не встретится с вершиной области допустимых значений АВСО т. В. Значение Z в точке В является минимальным.

При дальнейшем перемещении линия уровня пройдет через другую вершину ОДР, выходя из области решений – точку С. Значение Z в точке С является максимальным. Значение целевой функции Zmах в т. С. Найдем её координаты:

1– х2 =2

х2=0

С(0; 1)

Zmах=3*1-4*0=3

Ответ: Zmах=3.

Задача 4

Удельные затраты Сijна перевозку 1 т груза вида i транспортом j (руб.) представлены матрицей

Сij=

Мощности поставщиков А1=30 тыс.т; А2=10 тыс.т; А3=40 тыс.т; А4=70 тыс.т. Спрос потребителей: В1=30 тыс.т; В2=10 тыс.т; В3=20 тыс.т; В4=10 тыс.т.

Определить объемы перевозок груза транспортом j (руб.), чтобы суммарные издержки были бы минимальными, построить матрицу объемов перевозок.

Решение

1. Определяем тип задачи. Так как

. Задача является открытой. Введем фиктивного потребителя с объемом потребления Вф.

2. Строим расчетную матрицу с фиктивным потреблением Вф и удельными затратами на перевозку фиктивного груза Сiф=0.

3. Сформируем опорный план по критерию наименьших удельных затрат на перевозку единицы груза , т. е. min Сiф.

Оставшиеся мощности относятся к фиктивному потребителю: хiфii-

Опорный план

В1=30 тыс.т В2=10 тыс.т В3=20 тыс.т В4=10 тыс.т Вф Ui
А1=30 тыс.т

1,2

30

1,6 1,7

1,5

0

0

1,5
А2=10 тыс.т 1,4

1

10

1,2 1,5 0 1
А3=40 тыс.т 1,6 1,4

1,2

20

1,4

0

20

1,2
А4=70 тыс.т 1,5

1,2

0

1,4

1,2

10

0

60

1,2
Vj 1,2 1,2 1,2 1,2 0

4. Проверим полученный план перевозок на вырожденность. Так как

4 столбца + 5 строк-1 > 7 поставок. То задача вырожденная. Для приведения плана к невырожденному состоянию введем в клетки (4;2) и (1,4) фиктивные нулевые поставки.

5. Оптимизируем план, используя метод потенциалов.

Сij=Ui+ Vj, где Ui– потенциал строки; Vj– потенциал столбца.

Пусть V4=0. пересчитаем все остальные Ui и Vj и зафиксируем их в опорном плане. U4=1,2; Vф =0; V4 =0-1,2=-1,2; Vф=0-1,2=-1,2; U3 =0-(-1,2)=1,2; V3=1,2-1,2=0; U1 =1,5-0=1,5; V1 =1,2-1,5=-0,3; V2 =0; U2 =1-0=1.

6. Определяем характеристики свободных клеток: Еij= Сij-(Ui+ Vj)≥0.

Е12=1,6-0-1,5=0,1; Е13=1,7-0-1,5=0,2; Е=1,2-1,5=-0,3; Е21=1,4+0,3-1=0,7; Е23=1,2-1=0,2; Е24=1,5-1=0,5; Е=0+1,2-1=0,2; Е31=1,6+0,3-1,2=0,7; Е32=1,4-0-1,2=0,2; Е34=1,4-0-1,2=0,2; Е41=1,5+0,3-1,2=0,5; Е43=1,4-0-1,2=0,2.

7. Характеристики клеток (3,ф) и (4,2) отрицательны, следовательно найденное решение не является оптимальным. Оптимизируем план. Для клетки к (1,ф) строим контур перераспределения.

х= min{0; 60}=60

0 -
+
0
10 +
60 - 10 60

Перенесем полученные результаты в новый план перераспределения.

В1=30 тыс.т В2=10 тыс.т В3=20 тыс.т В4=10 тыс.т Вф Ui
А1=30 тыс.т

1,2

30

1,6 1,7

1,5

0

0

1,5
А2=10 тыс.т 1,4

1

10

1,2 1,5 0 1
А3=40 тыс.т 1,6 1,4

1,2

20

1,4

0

20

1,2
А4=70 тыс.т 1,5

1,2

0

1,4

1,2

10

0

60

1,2
Vj 1,2 1,2 1,2 1,2 0

Характеристики свободных клеток матрицы неотрицательны, следовательно найденное решение является оптимальным.