3082
.pdf31
5. Число поставок за любой период t или плановой Т находится по формуле:
(3.3)
q
q0
q
0 |
t |
2t |
t |
продолжительность цикла
Рис. 3.1. График поставки продукции
6. Общий объем поставок за периоды t и T определяются по формуле:
; |
(3.4) |
7. Уровень запасов продукции на любой момент времени определяется уравнением:
|
|
|
(3.5) |
|
3.2.2. Сформулируем задачу. |
||||
выбора оптимальной величины поставок |
продукции , интервала между поставками , числа поставок за период Т и среднего запаса при линейном (по времени) расходе всего запаса.
В качестве критерия оптимальности в данной задаче управления запасами выступают суммарные издержки по управлению запасами.
Представим целевую функцию (функцию затрат) в виде уравнения связи
издержек обращения: |
|
|
|
где |
– затраты на создание запаса, |
; |
(3.6) |
|
- затраты на хранение; |
|
|
32
– стоимость продукции; Пусть с1 – затраты (издержки) на организацию одной партии, они
постоянны и не зависят от величины партии q;
с2 – издержки содержания (хранения) единицы продукции в течение единицы времени;
n – число поставок за анализируемый период времени T:
(3.7)
2 – величина среднего запаса;
tn – интервал поставок; s – стоимость продукции. Тогда
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
(3.8) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.9) |
|||
2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.10) |
||||||
Целевая функция. |
С имеет вид: |
min |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.11) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
. |
|||||
Без учета стоимости |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Необходимым условием существования минимума функции C = C(q) является С(q)=0
3.2.3. |
2 |
|
0. |
|
|
(3.12) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальные параметры системы управления запасами |
|||||||
|
|
|
|||||||
Оптимальный объем одной партии (формула Уилсона). |
|
||||||||
|
|
|
2 |
или |
2 |
. |
(3.13) |
||
Средний запас текущего хранения: |
|
|
|
|
|
|
(3.14) |
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
|||
Оптимальное число поставок за период T: |
|
33
|
|
|
или |
|
|
|
|
(3.15) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Интервал между |
поставками: |
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(3.16) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Время расхода оптимальной партии равно:
2
или (3.17)
Величина оптимальных (минимальных) средних издержек (без учета стоимости продукции):
|
(3.18) |
|
2 |
||
|
График функции затрат и графики C1 и C2 приведены на рисунке 3.2.
С
C=CX+CT
C0
0 |
q0 |
q |
Рис. 3.2. Зависимость затрат от объема поставок
Оптимальные средние издержки хранения запасов в единицу времени.
34
Пример 3.1. На склад доставляются горючесмазочные материалы по 2000 т. В сутки со склада потребители забирают 60 т материалов. Накладные расходы по доставке партии материалов равны 3 тыс. руб. Издержки хранения 1 т материалов в течение суток равны 30 коп. Требуется определить: 1) длительность цикла, среднесуточные накладные расходы и среднесуточные издержки хранения; 2) оптимальный размер заказываемой партии и расчетные характеристики работы склада в оптимальном режиме.
Решение: Параметры работы склада: λ = 60 т/сут; С1 = 3 тыс. руб.; С2 = 0,3
руб./т · сут.; q = 2000 |
т. |
|
||||||
1) Длительность цикла: |
||||||||
|
|
|
|
2000 |
|
|
сут. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
60 |
|
накладные расходы: |
|
|
2) Среднесуточные33,3 |
|
||||||
|
|
|
3000 |
90 |
руб./сут. |
|||
|
|
|||||||
3) |
33,3 |
|
|
|||||
|
|
Среднесуточные издержки хранения: |
||||||
|
|
0,3 |
2000 |
|
22 300руб./сут.
4)Оптимальный размер партии находим по формуле Уилсона:
2;
|
|
2 |
3000 60 |
|
|
1095,45т; |
|
|||||
оптимальный средний уровень запаса: |
||||||||||||
|
|
|
|
0,3 |
|
1095,45 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
оптимальная периодичность пополнения запасов: |
||||||||||||
2 ; |
|
2 |
|
|
547,725 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1095,45 |
|
|
т. |
|
||
Оптимальные; |
|
|
||||||||||
средние |
издержки хранения запасов в единицу времени: |
|||||||||||
|
|
18,26 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
547,725 |
|
0,3 164,32руб./сут. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
35
Варианты заданий Элементы теории матричных игр
ЗАДАНИЕ 1
Найти оптимальные стратегии и цену игры, заданной платежной матрицей.
1.1. A = |
2 |
3 |
5 |
|
|
1.2. A = |
|
2 |
1 |
5 |
1.3. A = |
2 |
|
3 |
2 |
|
1 |
2 |
7 |
|
|
1 |
2 |
3 |
3 |
|
2 |
7 |
|||||
|
3 |
4 |
9 |
|
2 |
|
3 |
2 |
7 |
|
|
4 |
|
5 |
11 |
|
1.4. A = |
2 |
|
3 |
|
1.5. A = |
2 |
3 |
1 |
|
1.6. A = |
5 |
|
2 |
1 |
||
3 |
|
2 |
|
7 |
3 |
2 |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
||||
|
4 |
|
5 |
|
11 |
|
4 |
5 |
3 |
2 |
|
7 |
1 |
|
2 |
3 |
1.7. A = |
2 |
3 |
4 |
1.8. A = |
4 |
5 |
1.9. A = |
|
|
12 |
6 |
|||||
|
1 |
|
2 |
1 |
|
|
5 |
7 |
3 |
|
10 |
|
|
1 |
10 |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
6 |
9 |
4 |
|
12 |
1 |
|
2 |
3 |
||
1.10. A = |
2 |
|
3 |
|
5 |
1.11. A = |
1 |
17 |
7 |
1.12. A = |
|
2 |
12 |
|||
|
1 |
|
3 |
|
16 |
|
|
1 |
13 |
1 |
|
|
4 |
4 |
5 |
|
|
2 |
|
1 |
|
10 |
|
|
3 |
7 |
2 |
|
|
2 |
1 |
2 |
|
1.13. A = |
1 |
|
3 |
|
6 |
1.14. A = |
3 |
2 |
1 |
1.15. A = |
1 |
|
4 |
9 |
||
2 |
|
3 |
|
5 |
1 |
2 |
4 |
4 |
|
5 |
7 |
|||||
|
2 |
|
1 |
|
10 |
|
|
0 |
1 |
5 |
|
1 |
4 |
|
2 |
5 |
1.16. A = |
3 |
|
4 |
|
7 |
1.17. A = |
8 |
7 |
2 |
1.18. A = |
|
|
1 |
2 |
||
2 |
|
1 |
|
5 |
3 |
4 |
5 |
0 |
|
|
1 |
3 |
||||
|
3 |
12 |
15 |
|
|
2 |
1 |
8 |
|
1 |
|
4 |
5 |
|||
1.19. A = |
12 |
6 |
|
4 |
1 .20. A = |
1 |
5 |
2 |
1.21. A = |
1 |
|
3 |
4 |
|||
|
6 |
|
4 |
|
3 |
|
|
1 |
7 |
0 |
|
|
4 |
|
7 |
8 |
|
3 |
|
2 |
|
1 |
|
|
10 |
2 |
3 |
|
5 |
8 |
|
7 |
10 |
1.22. A = |
4 |
|
7 |
|
3 |
1.23. A = |
9 |
10 |
11 |
1.24. A = |
|
4 |
3 |
|||
|
8 |
|
5 |
|
4 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
2 |
10 |
5 |
||
|
2 |
|
3 |
|
2 |
|
|
2 |
3 |
4 |
|
17 |
|
6 |
14 |
36
1.25. A = |
5 |
2 |
1 |
1.26. A = |
5 |
7 |
3 |
1.27. A = |
8 |
10 |
2 |
2 |
3 |
4 |
4 |
5 |
2 |
2 |
4 |
6 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
|
6 |
9 |
4 |
|
15 |
17 |
3 |
1.28. A = |
3 |
2 |
1 |
1.29. A = |
1 |
2 |
1 |
1.30. A = |
6 |
7 |
8 |
1 |
2 |
4 |
1 |
3 |
4 |
1 |
2 |
5 |
|||
|
4 |
5 |
7 |
|
1 |
0 |
1 |
|
9 |
20 |
5 |
ЗАДАНИЕ 2
Автотранспортное предприятие может оказывать три вида услуг – А1, А2, А3, получаяприбыль, зависящуюотспросанаэтиуслуги. Спрос, всвоюочередь, может принимать одно из четырех состояний В1, В2, В3, В4. Задана платежная матрица (аij)mxn, элементы аij которой характеризуют прибыль, получаемую предприятием при оказании услуги Аi и состояния спроса Вj. Найти оптимальные пропорции оказываемых услуг , считая состояние спроса полностью неопределенным, гарантируя при этом для каждого состояния спроса среднюю величину прибыли.
Указания:
1.Представить задачу в виде матричной игры с нулевой суммой, где первый игрок – предприятие, а второй – «природа» (спрос);
2.Исключить в платежной матрице заведомо невыгодные стратегии; Свести задачу к паре симметричных двойственных задач линейного программирования, найти оптимальные стратегии игроков и цену игры.
37
2.1 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
А1 |
0 |
5 |
3 |
6 |
А2 |
4 |
1 |
3 |
2 |
А3 |
5 |
2 |
4 |
3 |
2.2 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
4 |
3 |
4 |
4 |
А2 |
4 |
2 |
4 |
3 |
А3 |
5 |
4 |
6 |
0 |
2.3 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
0 |
3 |
2 |
0 |
А2 |
3 |
4 |
2 |
1 |
А3 |
5 |
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
2.4 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
А1 |
3 |
4 |
5 |
1 |
А2 |
2 |
4 |
4 |
1 |
А3 |
4 |
2 |
3 |
5 |
2.5 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
2 |
6 |
8 |
1 |
А2 |
5 |
4 |
2 |
4 |
А3 |
6 |
4 |
2 |
5 |
2.6 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
3 |
4 |
2 |
6 |
А2 |
2 |
3 |
6 |
4 |
А3 |
5 |
5 |
7 |
4 |
2.7 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
А1 |
3 |
4 |
4 |
2 |
А2 |
0 |
2 |
0 |
4 |
А3 |
1 |
2 |
2 |
3 |
2.8 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
0 |
2 |
1 |
3 |
А2 |
4 |
1 |
2 |
2 |
А3 |
0 |
3 |
2 |
4 |
2.9 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
5 |
3 |
3 |
2 |
А2 |
2 |
0 |
1 |
5 |
А3 |
4 |
4 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
2.10 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
3 |
5 |
0 |
5 |
А2 |
3 |
0 |
2 |
4 |
А3 |
4 |
2 |
1 |
3 |
2.11 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
3 |
1 |
4 |
5 |
А2 |
4 |
6 |
0 |
2 |
А3 |
3 |
5 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
2.12 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
7 |
3 |
1 |
5 |
А2 |
0 |
4 |
3 |
2 |
А3 |
5 |
1 |
0 |
4 |
38
2.13 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
А1 |
1 |
6 |
5 |
4 |
А2 |
3 |
1 |
0 |
4 |
А3 |
4 |
3 |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
2.14 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
1 |
3 |
1 |
0 |
А2 |
1 |
4 |
3 |
2 |
А3 |
3 |
4 |
0 |
1 |
2.15 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
А1 |
2 |
6 |
6 |
8 |
А2 |
6 |
5 |
4 |
3 |
А3 |
7 |
3 |
4 |
2 |
2.16 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
4 |
3 |
2 |
0 |
А2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
А3 |
0 |
0 |
4 |
3 |
2.17 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
4 |
5 |
2 |
0 |
А2 |
3 |
1 |
3 |
4 |
А3 |
4 |
2 |
3 |
5 |
2.18 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
3 |
1 |
4 |
2 |
А2 |
5 |
0 |
3 |
1 |
А3 |
2 |
6 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
2.19В1 В2 В3 В4
А1 |
3 |
0 |
1 |
4 |
А2 |
2 |
6 |
4 |
5 |
А3 |
3 |
0 |
0 |
3 |
|
|
|
|
|
2.20В1 В2 В3 В4
А1 |
7 |
5 |
0 |
5 |
А2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
А3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
2.21 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
1 |
3 |
3 |
2 |
А2 |
4 |
2 |
0 |
2 |
А3 |
3 |
1 |
0 |
1 |
2.22 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
А2 |
2 |
1 |
3 |
6 |
А3 |
4 |
2 |
3 |
5 |
2.23 |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
|
|
|
А1 |
1 |
2 |
4 |
3 |
А2 |
2 |
3 |
1 |
2 |
А3 |
0 |
3 |
6 |
1 |
|
|
|
|
|
37
ЗАДАНИЕ 3
Задача о замене оборудования (модели принятия решения)
После нескольких лет эксплуатации автопарк АТП оказывается в одном из следующих состояний:
1)транспортное средство может использоваться в следующем году после профилактического ремонта;
2)для бесперебойной работы транспортное средство нуждается в текущем ремонте, в результате которого происходит замена отдельных его деталей и узлов;
3)транспортное средство требует капитального ремонта или замены.
В зависимости от сложившейся ситуации руководство предприятия в состоянии принять следующие решения:
1)отремонтировать транспортное средство силами своих специалистов, что потребует в зависимости от состояния машины затрат, равных а1, а2, а3 ден. ед.;
2)привлечь для ремонта специальную бригаду механиков, расходы в этом случае составят b1, b2, b3 ден. ед.;
3)заменить машину новой, продав старую по остаточной стоимости, совокупные затраты в результате этого мероприятия будут равны, соответственно, с1, с2, с3 ден. ед.
Требуется:
1)придать описанной ситуации игровую схему, установить характер игры
ивыявить ее участников, указать возможные чистые стратегии сторон;
2)составить платежную матрицу;
3)выяснить, какое решение о работе транспортного средства в предстоящем году целесообразно рекомендовать руководству предприятия, чтобы минимизировать потери при следующих предположениях:
а) вероятности указанных выше состояний транспортного средства равны,
соответственно q1, q2, q3;
б) все три возможных состояния транспортного средства равновероятны; в) о вероятностях состояния транспортного средства ничего
определенного сказать нельзя.
ВзадачеиспользоватькритерииБайеса, Лапласа, Вальда, Сэвиджа, Гурвица.
40
Замечание: указанные выше затраты включают, кроме затрат на ремонт, и убытки, вызванные ухудшением качества обслуживания.
Исходные данные приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1
№ |
a1 |
a2 |
a3 |
b1 |
b2 |
b3 |
c1 |
c2 |
c3 |
q1 |
q2 |
q3 |
γ |
п/п |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
1 |
15 |
21 |
19 |
17 |
22 |
16 |
25 |
26 |
0.3 |
0.5 |
0.2 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
2 |
24 |
29 |
25 |
25 |
23 |
27 |
30 |
16 |
0.4 |
0.45 |
0.15 |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
3 |
12 |
16 |
14 |
11 |
13 |
21 |
26 |
17 |
0.15 |
0.6 |
0.25 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
4 |
16 |
20 |
25 |
25 |
19 |
28 |
23 |
22 |
0.15 |
0.55 |
0.3 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
5 |
70 |
13 |
11 |
8 |
15 |
10 |
16 |
19 |
0.2 |
0.65 |
0.15 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
6 |
14 |
12 |
17 |
22 |
18 |
14 |
29 |
13 |
0.35 |
0.45 |
0.2 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
7 |
10 |
13 |
9 |
17 |
12 |
16 |
14 |
20 |
0.35 |
0.5 |
0.15 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
8 |
10 |
15 |
25 |
20 |
16 |
23 |
28 |
18 |
0.15 |
0.65 |
0.2 |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
9 |
16 |
23 |
19 |
18 |
21 |
15 |
27 |
20 |
0.35 |
0.55 |
0.1 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
10 |
10 |
6 |
12 |
17 |
9 |
8 |
15 |
11 |
0.3 |
0.45 |
0.25 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
11 |
10 |
16 |
14 |
12 |
17 |
11 |
20 |
21 |
0.2 |
0.5 |
0.3 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
12 |
14 |
19 |
15 |
15 |
13 |
17 |
30 |
16 |
0.3 |
0.45 |
0.25 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
13 |
21 |
19 |
16 |
18 |
26 |
31 |
20 |
35 |
0.6 |
0.15 |
0.25 |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
14 |
16 |
20 |
25 |
30 |
20 |
32 |
24 |
22 |
0.15 |
0.55 |
0.3 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
15 |
19 |
22 |
20 |
17 |
24 |
19 |
25 |
28 |
0.15 |
0.65 |
0.2 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
16 |
20 |
18 |
23 |
28 |
24 |
20 |
35 |
19 |
0.35 |
0.45 |
0.2 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
17 |
18 |
22 |
17 |
25 |
20 |
26 |
22 |
28 |
0.35 |
0.5 |
0.15 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
18 |
17 |
22 |
30 |
25 |
21 |
27 |
32 |
30 |
0.2 |
0.65 |
0.15 |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
19 |
20 |
27 |
23 |
22 |
25 |
19 |
31 |
24 |
0.35 |
0.55 |
0.1 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
20 |
23 |
20 |
25 |
31 |
22 |
21 |
28 |
24 |
0.3 |
0.45 |
0.25 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
21 |
5 |
11 |
9 |
7 |
12 |
6 |
15 |
16 |
0.3 |
0.5 |
0.2 |
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
22 |
5 |
10 |
6 |
6 |
4 |
8 |
21 |
7 |
0.4 |
0.45 |
0.15 |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
23 |
8 |
12 |
10 |
7 |
9 |
17 |
22 |
13 |
0.15 |
0.6 |
0.25 |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
24 |
7 |
11 |
16 |
16 |
10 |
19 |
14 |
14 |
0.25 |
0.45 |
0.3 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
25 |
10 |
14 |
11 |
8 |
15 |
10 |
18 |
19 |
0.2 |
0.55 |
0.25 |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
26 |
10 |
8 |
13 |
18 |
14 |
10 |
25 |
9 |
0.35 |
0.45 |
0.2 |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|