183869 (584842), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Задача №1.
Предприятие выпускает два вида продукции: А и В. При этом используются pecypcы: Rl, R2 и R3. Нормы расхода на ресурсы составляют соответственно:
R1: a1, a2
R2: b1,b2
R3: c1, c2
Рыночная цена продукции А составляет-Р1, продукции В-Р2. Необходимо принять решение относительно плана выпуска продукции обеспечивающего максимальный доход. Оценить устойчивость выбранного решения относительно колебания цен на продукцию. Объемы ресурсов: Rl -Vl, R2-V2, R3-V3
Вариант | al | а2 | bl | Ь2 | cl | с2 | Р1 | Р2 | VI | V2 | V3 |
12 | 3 | 5 | 2 | 1 | 4 | 6 | 3 | 2 | 30 | 20 | 48 |
Обозначим - количество продукции А,
- Количество продукции В.
Найти Х=( ,
), удовлетворяющие системе
3х1+5х2 ≤ 30 -количество ресурса
2х1+х2 ≤ 20 -количество ресурса
4х1+6х2 ≤ 48 - количество ресурса
и условию
при котором функция дохода принимает максимальное значение.
V = P1 + P2
= 3
+ 2
→ max
Формулировка задачи.
Графический метод.
Построим ОДЗ и
Неравенства ,
задают первый квадрант координатной плоскости.
Неравенство 3x1+5x2£30 задает полуплоскость, расположенную под прямой 3x1+5x2=30, включая эту прямую.
Неравенство 2x1+x2£20 задает полуплоскость, расположенную под прямой 2x1+x2=20, включая эту прямую.
Неравенство 4x1+6x2£48 задает полуплоскость, расположенную под прямой 4x1+6x2=48, включая эту прямую.
Таким образом, получаем, что множество точек, удовлетворяющее всем неравенствам, Область ОАВС.
Построим вектор N{3;2}. Его проекция на ось равна 3, на ось
2.
Поскольку необходимо найти максимум функции V, будем перемещать прямую l, перпендикулярно вектору H, от начала к концу вектора H, т.е. в направлении возрастания функции V. Перейдя в точку В, прямая l окажется на выходе из многоугольной области ОАВС. Точка В – (крайняя) последняя точка области при движении в направлении вектора H, поэтому значение функции V в этой точке будет наибольшим по сравнению с ее значениями в других точках области.
Поскольку точка В – точка пересечения первой и второй прямой, то ее координаты можно найти, решая систему уравнений:
ì 3x1 +5x2 = 30
í
î 2 +
= 20
Выразим из второго уравнения :
x2 = 20-2x1
И подставим в первое уравнение
3x1+5(20-2x1) = 30
Откуда x1 = 10
Подставив в выражение для
, получим x2 = 0
Таким образом оптимальное решение – точка В (10,0)
Оценим устойчивость выбранного решения относительно колебания цен на продукцию.
Функция V=3x1+2x2 достигает максимального значения в угловой точке В. При изменения коэффициентов целевой функции точка В останется точкой оптимального решения до тех пор, пока угол наклона прямой l будет лежать между углами наклона двух прямых, пересечением которых является точка В. Этими прямыми являются
(ограничение на ресурс R1) и
(ограничение на ресурс R2).
Алгебраически записывается:
3/5£ P2/P1 £ 2/1
0,6 £ P2/P1 £ 2
Таким образом найденное решение будет оптимальным, пока отношение цены продукции А к цене продукции В будет находиться в диапазоне от 0,6 до 2.
Задача 2 (Многокритериальная задача)
Используя условие задачи 1, найти план работы при котором достигается:
А) Максимум дохода
Б) Минимум затрат ресурсов (в натуральном выражении)
В) Максимум выпуска продукции А в натуральном выражении
Задача решается методом уступок Величина уступок выбирается студентом.
Решение
Как было показано в задаче 1, максимум выручки V = P1 + P2
= 3
+ 2
→ max достигается в точке В (15, 75).
Минимум затрат ресурсов определяется минимумом целевой функции:
R= (3+4+2)x1 + (5+1+6)x2 = 9x1+12x2 → min
Поскольку ограничения на минимальный объем продукции не заданы, то минимум затрат ресурсов будет достигаться при полном прекращении выпуска продукции, т.е. когда и
. Это же видно из рассмотрения области ОАВС на рис. 1. Соответственно минимум функции затрат ресурсов R=0.
В оптимальной по критерию максимума выручки точке В (10,0) целевая функция принимает значение:
V= 3x1+2x2 =3*10+2*0 =30
Примем величину уступки 90%
90%V=30*0,9 =27
То есть
V= 3x1+2x2 =27
Нанесем прямую 3x1+2x2 =27 на график (рис. 2)
Для поиска минимума функции R=9x1+12x2 построим вектор М{9;12}. Его проекция на ось равна 9, на ось
12.
Поскольку необходимо найти минимум функции R, будем перемещать прямую m, перпендикулярно вектору М, от конца к началу вектора М, т.е. в направлении уменьшения функции R. Перейдя в точку К, прямая m окажется на выходе из области КВР. Точка К – крайняя точка прямой 3x1+2x2 =27 в области ОАВС при движении в направлении к началу вектора М, поэтому значение функции R в этой точке будет наименьшим по сравнению с ее значениями в других точках области.
Решив систему уравнений:
ì 3x1 +5x2 = 30
í
î 3 +2
= 27
Найдем x1 = 8 1/3
x2 = 1
Таким образом решение многокритериальной задачи при уступке по максимуму выручки 90% - точка К(8 1/3; 1).
Задача 3 (Принятие решений в условиях неопределенности)
Магазин лродает скоропортящуюся продукцию по А рублей за ящик, закупая ее у поставщиков по В рублей за ящик. Непроданная в течение дня продукция реализуется в конце дня по С рублей за ящик. Суточный спрос на продукцию колеблется от 0 до 10 ящиков. Других сведений о спросе нет. Сколько ящиков продукции должен закупать у оптовиков магазин ежедневно в соответствии с принципами максимакса, максимина и минимакса.
Вариант
N | А | в | С |
12 | 50 | 20 | 5 |
Решение
Матрица прибыли (платежная матрица)
Объем спроса | ||||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Объем закупок | 1 | -15 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
2 | -30 | 15 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
3 | -45 | 0 | 45 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | |
4 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | |
5 | -75 | -30 | 15 | 60 | 105 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | |
6 | -90 | -45 | 0 | 45 | 90 | 135 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | |
7 | -105 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 165 | 210 | 210 | 210 | 210 | |
8 | -120 | -75 | -30 | 15 | 60 | 105 | 150 | 195 | 240 | 240 | 240 | |
9 | -135 | -90 | -45 | 0 | 45 | 90 | 135 | 180 | 225 | 270 | 270 | |
10 | -150 | -105 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 165 | 210 | 255 | 300 |
Применив критерий Maximax, найдем такой объем закупок, при котором прибыль магазина максимальна при наиболее благоприятном спросе.
Применив критерий Maximax, найдем такой объем закупок, | ||||||||||||||
Объем спроса | MAX | |||||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
Объем закупок | 1 | -15 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
2 | -30 | 15 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | ||
3 | -45 | 0 | 45 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | ||
4 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | ||
5 | -75 | -30 | 15 | 60 | 105 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | ||
6 | -90 | -45 | 0 | 45 | 90 | 135 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | ||
7 | -105 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 165 | 210 | 210 | 210 | 210 | 210 | ||
8 | -120 | -75 | -30 | 15 | 60 | 105 | 150 | 195 | 240 | 240 | 240 | 240 | ||
9 | -135 | -90 | -45 | 0 | 45 | 90 | 135 | 180 | 225 | 270 | 270 | 270 | ||
10 | -150 | -105 | -60 | -15 | 30 | 75 | 120 | 165 | 210 | 255 | 300 | 300 |
Таким образом, по критерию Maximax оптимально продавать 30 ящиков.