Задача 1.
1.6. Финансовый консультант фирмы «АВС» консультирует клиента по оптимальному инвестиционному портфелю. Клиент хочет вложить средства (не более 25000$) в два наименования акций крупных предприятий в составе холдинга «Дикси».Анализируются акции «Дикси – Е» и «Дикси – В». Цены на акции: «Дикси – Е» - 5$ за акцию; «Дикси –В» - 3$ за акцию.
Клиент уточнил, что он хочет приобрести максимум 6000 акций обоих наименований, при этом акций одного наименования должно быть не более 5000 штук.
По оценкам «АВС» прибыль от инвестиций в эти две акции в следующем году составит: «Дикси – Е» - 1,1$; «Дикси – В» - 0,9$.
Задача консультанта состоит в том, чтобы выдать клиенту рекомендации по оптимизации прибыли от инвестиций.
Построить экономико-математическую модель задачи, дать необходимые комментарии к ее элементам и получить решение графическим методом. Что произойдет, если решать задачу на минимум и почему?
Решение
Пусть X1 – кол-во акций «Дикси-Е»,
X2 – кол-во акций «Дикси-В».
Тогда стоимость акций будет задаваться целевой функцией:
Вид дохода | Наименования акций | Запас средств | |
Дикси-Е | Дикси-В | ||
Стоимость 1 акции | 5 | 3 | 25000 |
Прибыль от инвестиции акций в следующем году | 1,1 | 0,9 | |
Рекомендации | Х1 | Х2 |
Экономико-математическая модель задачи имеет вид:
Ограничения по необходимому максимуму кол-ва акций:
Для получения решения графическим методом строим прямые:
X1 | 5000 | 200 | ||
X2 | 0 | 8000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Х1 | Х2 |
0 | 6667 |
5455 | 0 |
Построим векто-градиент
перпендикулярный линии уровня , и двигаться в направлении вектора-градиента до крайней точки через которую он «покидает» многоугольник системы ограничений.Точка С (3500;2500)
Если решать задачу на minто надо двигаться по линии вектора-градиента в обратном направлении линии уровня и иксы поменяют друг с другом свои значения.
Ответ: максимальная прибыль в следующем году: 6100$
При покупке акций Дикси-Е (Х1)=3500 (шт.), Дикси-В (Х2)=2500 (шт.).
Задача 2.
2.6. На основании информации, приведенной в таблице, решается задача оптимального использования ресурсов на максимум выручки от реализации готовой продукции.
Вид сырья | Наименование расхода сырья на ед. продукции | Запасы сырья | ||
А | Б | В | ||
IIIIII | 1865 | 1543 | 1283 | 360192180 |
Цена изделия | 9 | 10 | 16 |
Требуется:
1) Сформулировать прямую оптимизационную задачу на максимум выручки от реализации готовой продукции, получить оптимальный план выпуска продукции.
2) Сформулировать двойственную задачу и найти ее оптимальный план с помощью теорем двойственности.
3) Пояснить нулевые значения переменных в оптимальном плане.
4) На основе свойств двойственных оценок и теорем двойственности:
- проанализировать использование ресурсов в оптимальном плане исходной задачи;
- определить, как изменяется выручка от реализации продукции и план ее выпуска, если запас сырья I вида увеличить на 4,5 кг, а II – уменьшить на 9 кг;
- оценить целесообразность включения в план изделия «Г» ценой 11 ед., на изготовление которого расходуется 9, 4 и 6 кг соответствующего вида сырья.
Решение
1) Пусть необходимо изготовить х1 единиц продукции A, х2единиц продукции Б и х3единиц продукции В. Прямая оптимизационная задача на максимум выручки от реализации готовой продукции имеет вид:
Оптимальный план выпуска продукции будем искать с помощью настройки «Поиск решения» MSExcel. Сначала занесем исходные данные:
A | B | C | D | E | F | |
3 | X1 | X2 | X3 | |||
4 | Значения переменных | 0 | 0 | 0 | ЦФ | |
5 | Коэф. целевой ф-ии | 9 | 10 | 16 | =СУММПРОИЗВ($В$4:$D$4;В5:D5) | |
6 | ||||||
7 | Ограничения | Левая часть | Правая часть | |||
8 | I | 18 | 15 | 12 | =СУММПРОИЗВ($В$4:$D$4;В8:D8) | 360 |
9 | II | 6 | 4 | 8 | =СУММПРОИЗВ($В$4:$D$4;В9:D9) | 192 |
10 | III | 5 | 3 | 3 | =СУММПРОИЗВ($В$4:$D$4;В10:D10) | 180 |
Теперь будем искать оптимальное решение с помощью настройки «Поиск решения»:
В результате будет получена следующая таблица:
2 | A | B | C | D | E | F |
3 | X1 | X2 | X3 | |||
4 | Значения переменных | 0 | 8 | 20 | ЦФ | |
5 | Коэф. целевой ф-ии | 9 | 10 | 16 | 400 | |
6 | ||||||
7 | Ограничения | Левая часть | Правая часть | |||
8 | I | 18 | 15 | 12 | 360 | 360 |
9 | II | 6 | 4 | 8 | 192 | 192 |
10 | III | 5 | 3 | 3 | 84 | 180 |
Таким образом, чтобы получить максимум выручки в размере 400 ден.ед. необходимо изготовить 0 единиц продукции А, 8 единицы продукции Б и 20 единиц продукции В.
2) Строим двойственную задачу в виде:
Запишем двойственную задачу:
Найдем решение двойственной задачи с помощью теорем двойственности. Проверим выполнение системы неравенств прямой задачи:
Так как третье неравенство выполняется как строгое, то у3= 0