- •Н.А. Курганова
- •Тема 1. Постановка задачи линейного программирования. Геометрический метод решения задач линейного программирования. Основные понятия, теоремы, следствия. 6
- •Тема 2. Симплекс-метод. 45
- •Введение
- •Тема 1. Постановка задачи линейного программирования. Геометрический метод решения задач линейного программирования. Основные понятия, теоремы, следствия.
- •1.1. Постановка задачи линейного программирования
- •Виды задач лп:
- •Постановка задачи линейного программирования (лп).
- •1.2. Геометрический метод решения задач лп
- •Варианты одр:
- •Теоретические вопросы
- •Лабораторная работа №1. Геометрическое решение задачи лп при помощи математического пакета MathCad
- •I. Оформление исходных данных.
- •II. Определение области допустимых решений
- •III. Построение линии уровня
- •IV. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции
- •Лабораторная работа №2. Геометрическое решение задачи лп при помощи математического пакета Maple
- •I. Оформление заголовка.
- •II. Определение области допустимых решений.
- •III. Построение линии уровня.
- •IV. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции
- •Задания для самостоятельной работы
- •Задачи о составлении плана производства
- •Задачи о пищевом рационе
- •Лабораторная работа №3. Решение оптимизационных задач в системах MathCad, Maple, Excel, в специализированном пакете SimplexWin.
- •I. Оформление исходных данных.
- •II. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции.
- •Решение оптимизационных задач в специализированном пакете SimplexWin. Http://www.Simplexwin.Narod.Ru/
- •I. Оформление исходных данных.
- •II. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции.
- •I. Оформление исходных данных.
- •II. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции.
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тема 2. Симплекс-метод.
- •Для реализации симплекс-метода необходимо освоить
- •3 Основных момента [7]:
- •2.1. Табличный симплекс-метод (в чистом виде)
- •2.2. Табличный симплекс метод. Метод искусственного базиса (м-метод)
- •Общий алгоритм решения задачи м-методом.
- •Теоретические вопросы
- •Лабораторная работа №4. Реализация пошагового алгоритма решения задачи линейного программирования табличным симплекс-методом средствами Excel при выполнении всех условий
- •I. Проверка выполнения условий, необходимых для решения задачи табличным симплекс-методом в чистом виде.
- •II. Оформление исходных данных.
- •III. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции.
- •Лабораторная работа №5. Реализация пошагового алгоритма решения задачи линейного программирование методом искусственного базиса (м-методом) средствами Excel
- •I. Проверка выполнения условий, необходимых для решения задачи табличным симплекс-методом.
- •II. Оформление исходных данных.
- •III. Нахождение оптимального плана и оптимального значения целевой функции.
- •Задания для самостоятельной работы
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Библиографический список
Задания для самостоятельной работы
Составьте для нижеприведенных текстовых задач экономико-математическую модель, опираясь на этапы, представленные в Теме 1.
Решите каждую задачу геометрическим методом, используя математические пакеты MathCad и Maple, опираясь на материалы лабораторных работ №1 и №2.
Сравните полученные ответы.
Задачи о составлении плана производства
Задача 1. Небольшая фабрика изготовляет два вида красок: для внутренних и для наружных работ. Продукция обоих видов поступает в оптовую продажу. Для производства красок используются два исходных продукта – А и В. Максимально возможные суточные запасы этих продуктов составляют 6 и 8 т соответственно. Расходы А и В на 1 т соответствующих красок приведены в таблице.
Исходный продукт |
Расход исходных продуктов (в тоннах) на тонну краски |
Максимально возможный запас, т | |
краска для наружных работ |
краска для внутренних работ | ||
А |
1 |
2 |
6 |
В |
2 |
1 |
8 |
Изучение рынка сбыта показало, что суточный спрос на краску для внутренних работ никогда не превышает спроса на краску для наружных работ более чем на 1 т. Кроме того, установлено, что спрос на краску для внутренних работ никогда не превышает 2 т в сутки. Оптовые цены одной тонны красок равны: 3 тыс. долл. для краски для наружных работ, 2 тыс. долл. для краски для внутренних работ. Какое количество краски каждого вида должна производить фабрика, чтобы доход от реализации продукции был максимальным?
Задача 2. Предприятие химической промышленности выпускает соляную и серную кислоту. Выпуск одной тонны соляной кислоты приносит предприятию прибыль в размере 25 ден. ед., выпуск одной тонны серной кислоты – 40 ден. ед. Для выполнения плана необходимо выпустить не менее 200 т соляной кислоты и не менее 100 т серной кислоты. Кроме того, необходимо учитывать, что выпуск кислот связан с образованием опасных отходов. При выпуске одной тонны соляной кислоты образуется 0,5 т опасных отходов, при выпуске одной тонны серной кислоты – 1,2 т опасных отходов. Общее количество опасных отходов не должно превышать 600 т, так как превышение этого ограничения приведет к выплате предприятием крупного штрафа.
Требуется определить, сколько соляной и серной кислоты должно выпустить предприятие, чтобы получить максимальную прибыль. [11]
Задача 3. Предприятие выпускает два вида продукции: А и В. Для производства продукции используется сырье трех типов. На изготовлении изделия А затрачивается 3, 2, 4 единиц сырья каждого типа. На изготовление изделия В затрачивается 2, 3, 3 единиц сырья каждого типа. Предприятие обеспечено сырьем каждого типа в количестве 333, 202, 242 единиц. Прибыль от реализации единицы изделия А и В составляет 25 и 24 денежных единиц соответственно. Определить оптимальный план реализации товаров, обеспечивающих торговому предприятию максимальную прибыль [10].
Задача 4. Один из цехов машиностроительного предприятия выпускает изделия двух видов: корпуса и задвижки. Для производства этих изделий требуются три вида сырья: алюминий, сталь и пластмасса. На выпуск одного корпуса расходуется 20 кг алюминия, 10 кг стали и 5 кг пластмассы. На выпуск одной задвижки расходуется 5 кг алюминия, 5 кг стали и 20 кг пластмассы. Запасы ресурсов ограничены: за рабочую смену цех может израсходовать не более 200 кг алюминия, 250 кг стали и 500 кг пластмассы. Определите количество выпускаемых изделий, при котором прибыль от их производства будет максимальной. Прибыль от выпуска одного корпуса составляет 100 ден. ед., а прибыль от выпуска задвижек составит 300 ден. ед. [11 ]
Задача 5. Для изготовления изделий двух видов имеется 100 кг металла. На изготовление одного изделия вида А расходуется 2 кг металла, а изделия вида В – 4 кг. Составить план производства, обеспечивающий получение наибольшей выручки от продажи изделий, если отпускная стоимость одного изделия вида А составляет 30 руб., а изделия вида В – 20 руб., причем изделий вида А требуется изготовить не более 40, а изделий вида В – не более 20.
Задача 6. Для производства двух видов изделий А и В используется токарное, шлифовальное и фрезерное оборудование. Нормы затрат времени на одно изделие данного вида даны в таблице. В ней же общий фонд рабочего времени каждого из типов оборудования, а также прибыль от реализации 1 изделия.
Найти план выпуска изделий А и В, обеспечивающий максимальную прибыль от их реализации.
Тип оборудования |
Затраты времени на обработку 1 изделия |
Общий фонд рабочего времени оборудования | |
А |
В | ||
фрезерное |
10 |
8 |
168 |
токарное |
5 |
10 |
180 |
шлифовальное |
6 |
12 |
144 |
Прибыль |
14 |
18 |
|
[2]
Задача 7. Обработка деталей А и В может производиться на 3 станках, причем каждая деталь при ее изготовлении должна последовательно обрабатываться на каждом из станков. Прибыль реализации детали А составляет 10 единиц, детали В – 16 единиц. Исходные данные указаны в таблице:
Станки |
Норма времени на обработку одной детали | |
А |
В | |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
Определить производственную программу, максимизирующую прибыль при условии, что деталей А производится не менее 30 единиц, а деталей В не более 20 единиц. Время работы станков распределено следующим образом: 1 – 100 часов, 2 – 180 часов, 3 – 100 часов.
Задача 8. Хозяйство располагает следующими производственными ресурсами: площадь пашни составляет 600 га, количество человеко-дней машинно-ручного труда 4000. Кроме этого:
Показатель |
Культура | |
зерновая |
кормовая | |
Затраты труда (человеко-дней) |
5 |
10 |
Урожайность (ц/га) |
28 |
36 |
Определить наиболее эффективное сочетание зерновых и кормовых культур при условии, что под кормовые культуры должно быть занято не менее 100 га пашни.