Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Августа 2011 в 07:40, контрольная работа
Задание: Требуется найти план производства хi единиц первого вида продукции, при котором суммарная выручка предприятия будет наибольшей. С этой целью:
1. Записать задачу линейного программирования
2. Решить е геометрическим способом.
3. Решить ее симплекс-методом.
4. Составить двойственную задачу и решить ее.
Задача 1 3
Задача 2 8
Содержание
Задача 1 3
Задача
2 8
Задача №1
Предприятие выпускает два вида продукции и , для производства которых используют три вида сырья . На производство единицы j-го вида продукции требуется единиц i-го вида сырья. Предприятие имеет запасы каждого вида сырья, соответственно, единиц. Прибыль имеет предприятия от реализации единицы j-го вида продукции составляет сj денежных единиц. Требуется найти план производства хi единиц первого вида продукции, при котором суммарная выручка предприятия будет наибольшей. С этой целью:
Вид сырья | Продукция | ограничения | |
3 | 1 | 330 | |
2 | 8 | 800 | |
5 | 6 | 745 | |
прибыль | 33 | 24 |
РЕШЕНИЕ:
1) Запишем данную задачу в форме задачи линейного программирования. Элементами решения будут - количества единиц изделия , , которые необходимо произвести. Обязательность выполнения задачи запишется ограничений-неравенств: .
Каждого
трех видов сырья должно хватить,
отсюда следуют три ограничения-
Прибыль будет равна . Таким образом, сформулирована задача линейного программирования:
2) Решим эту задачу геометрически:
Пусть
дана прямоугольная система
х1 | 110 | 0 |
х2 | 0 | 330 |
точка О(0;0)
– принадлежит этой полуплоскости, т.к.
ее координаты удовлетворяют (1).
х1 | 0 | 400 |
х2 | 100 | 0 |
О(0;0) принадлежит этой полуплоскости, т.к. ее координаты удовлетворяют (2).
х1 | 0 | 149 |
х2 | 124 | 0 |
О(0;0) принадлежит этой полуплоскости т.к. ее координаты удовлетворяют (3).
Пусть L=0, тогда
х1 | 0 | 24 |
х2 | 0 | -33 |
Вектор указывает направление увеличения L; в вершине А достигается максимального значения, которое найдем как пересечение прямых.
А (95;45)
д.ед.
3) Решаем симплексным методом задачу.
Для этого представим ее в канонической форме, введя дополнительные переменные , которые имеют смысл остатков неиспользованного сырья, соответственно, первого, второго и третьего видов:
Функцию L представили в неявном виде:
Пусть - свободные переменные, а - базисные.
Пусть , тогда . При этом , т.е. если ни один вид продукции не производится. Все ресурсы остаются неиспользованными, а, следовательно, прибыли нет.
№1 | |||||||
3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 330 | 330/3=110 | |
2 | 8 | 0 | 1 | 0 | 800 | 800/2=400 | |
5 | 6 | 0 | 0 | 1 | 745 | 745/5=149 | |
-33 | -24 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Для нахождения оптимального решения необходимо одну из базисных переменных превратить в свободную.
В последней строке таблицы среди отрицательных значений находим наибольшее по абсолютной величине (это (-33)). Ведущий столбец соответствует переменной . Делим свободные члены на соответствующие элементы ведущего столбца и среди частных от деления находим минимальное, т.е. .
Ведущей является первая строка, которая соответствует старой базисной переменной . - переводится в свободные. На пересечении ведущей строки и ведущего столбца находится разрешающий элемент .
Ведущую строку переписываем во вторую таблицу, поделив предварительно все элементы строки на ; все элементы ведущего столбца заменяем нулями, кроме разрешающего. Переменная переводится в свободные, ведущую строку записываем во вторую таблицу, поделив все элементы строки на разрешающий элемент. Все элементы ведущего столбца заменяем нулями, кроме разрешающего элемента.
Остальные элементы переписываем по правилу прямоугольника.
где - элемент ведущего столбца, стоящий в одной строке с ;
- элемент ведущей строки, стоящий в одной строке с .
Получим симплексную таблицу:
№2 | |||||||
1 | 0 | 0 | 110 | 330 | |||
0 | - |
1 | 0 | 580 | 79 | ||
0 | - |
0 | 1 | 195 | 45 | ||
0 | -13 | 11 | 0 | 0 | 3630 |
Базисные переменные: . Свободные переменные: . Прибыль д.ед.
Полученное решение не является оптимальным, т.к. в последней строке есть отрицательный элемент.
Преобразуем аналогично полученную таблицу:
№3 | ||||||
1 | 0 | 0 | - | 95 | ||
0 | 0 | 1 | - | 250 | ||
0 | 1 | 0 | 45 | |||
0 | 0 | 6 | 0 | 3 | 4215 |
В последней строке все элементы положительные, это означает, что полученное опорное решение является оптимальным.
Предприятие получит максимальную прибыль при выпуске =95 единицы изделия ; и =45 единиц изделия . При этом ресурсы первого и третьего вида будут использованы полностью . По ресурсу второго вида будет остаток кг. Прибыль предприятия составит: д.ед.
4) Двойственная задача по отношению к исходной, состоит в следующем.
Каковы должны быть оценки единицы ресурсов каждого типа, чтобы при заданных количествах сырья и стоимости единицы изделий каждого вида общие затраты производства были минимальными.