Теми рефератів

1. Математична постановка задачі математичного програмування.

2. Багатокритеріальна оптимізація.

3. Історична довідка розвитку математичного програмування.

4. Класифікація задач математичного програмування.

5. Типові постановки задач математичного програмування.

Рекомендована література:

[Наконечний С.І., Савіна С.С. Математичне програмування: навч. посіб. – К.: КНЕУ, 2005. – 452 с.]

Тема 3. Задача лінійного програмування та методи її розв’язування

Лекції – 3 год.

Практичні заняття – 2 год.

Лабораторні роботи – 4 год.

Самостійна робота – 7 год.

План лекції

1. Загальна економіко-математична модель задачі лінійного програмування (ЗЛП).

2. Форми запису ЗЛП.

3. Геометрична інтерпретація ЗЛП.

4. Основні властивості розв’язків ЗЛП.

5. Графічний метод розв’язування ЗЛП.

6. Симплексний метод розв’язування ЗЛП.

Практичне заняття

Мета заняття – дослідити понятійний апарат та практичні аспекти розв’язку задач лінійного програмування.

Питання для обговорення

1. Запишіть загальну математичну модель ЗЛП.

2. Як звести ЗЛП до канонічної форми?

3. Які є форми запису ЗЛП?

4. Поясніть геометричну інтерпретацію ЗЛП.

5. Який розв’язок ЗЛП називається допустимим?

6. Поясніть, що називається областю допустимих планів.

7. Який план називається опорним?

8. Який план називається не виродженим?

9. Сформулюйте основні аналітичні властивості розв’язків ЗЛП.

10. Які задачі ЗЛП можна розв’язувати графічним методом?

11. За яких умов ЗЛП з необмеженою областю допустимих планів має розв’язок?

12. Суть алгоритму графічного методу розв’язання ЗЛП.

13. Для розв’язування яких математичних задач застосовується симплексний метод?

14. Суть алгоритму симплексного методу.

15. Сформулюйте умови оптимальності розв’язку задачі симплексним методом.

16. Як вибрати спрямовуючий вектор-стовпець?

17. Як вибрати розв’язувальний елемент?

18. Суть методу Жордана-Гаусса.

19. Суть методу штучного базису.

Завдання для самостійної роботи

Завдання 1. Розв’яжіть графічним методом такі задачі.

1. Фірма спеціалізується на виробництві офісних меблів, зокрема вона випускає два види збірних книжкових полиць – А та В. Полиці обох видів виготовляють на верстатах 1 та 2. Тривалість обробки деталей однієї полиці кожної моделі подано в табл. 3.

Таблиця 3

Тривалість виготовлення книжкових полиць

Верстат	Тривалість обробки полиці моделі, хв.		Ресурс робочого часу верстатів, год. на тиждень
	А	В
1	30	15	40
2	12	26	36

Прибуток фірми від реалізації однієї полиці моделі А дорівнює 50 у.о., а моделі В – 30 у.о. Вивчення ринку збуту показало, що тижневий попит на книжкові полиці моделі А ніколи не перевищує попиту на модель В більш як на 30 одиниць, а продаж полиць моделі В не перевищує 80 одиниць на тиждень.

Необхідно визначити обсяги виробництва книжкових полиць цих двох моделей, що максимізують прибуток фірми.

2. Нехай фермер прийняв рішення вирощувати озиму пшеницю і цукрові буряки на площі 20 га, відвівши під цукрові буряки не менше як 5 га. Техніко-економічні показники вирощування цих культур маємо у табл. 4:

Таблиця 4

Показники вирощування сільськогосподарських культур

Показник (із розрахунку на 1 га)	Озима пшениця	Цукрові буряки	Наявний ресурс
Затрати праці, людино-днів	5	25	270
Затрати праці механізаторів, людино-днів	2	8	80
Прибуток, тис. грн	0,7	1	-

Критерієм оптимальності є максимізація прибутку.

3. Для невеликої птахоферми потрібно розрахувати оптимальний кормовий раціон на 1000 курчат, яких вирощують з 4-х до 8-тижневого віку. Нехтуючи тим, що потижневі витрати кормів для курчат залежать від їхнього віку, вважатимемо, що за 4 тижні курча споживає не менше 500 г суміші. Крім цього, кормовий раціон курчат має задовольняти певні вимоги щодо поживності. Сформулюємо ці вимоги у спрощеному вигляді, беручи до уваги лише дві поживні речовини: білок і клітковину, що містяться у кормах двох видів – зерні та соєвих бобах. Вміст поживних речовин у кожному кормі та їх вартість маємо у табл. 5.

Таблиця 5

Поживність та вартість кормів

Корм	Вміст поживних речовин в 1 кг корму, %		Вартість 1 кг корму, у. о.
	білку	клітковини
Зерно	10	2	0,40
Соєві боби	50	8	0,90

Готова кормова суміш має містити не менше як 20 % білка і не більш як 5 % клітковини.

Визначити масу кожного з двох видів кормів, що утворюють кормову суміш мінімальної вартості, водночас задовольняючи вимоги до загальної маси кормової суміші та її поживності.

4.

Завдання 2. Розв’яжіть симплексним методом такі задачі.

5. Продукція чотирьох видів A, B, C і D проходить послідовну обробку на двох верстатах. Тривалість обробки одиниці продукції кожного виду наведена в табл. 6.

Таблиця 6

Тривалість обробки продукції на верстатах, год.

Верстат	Тривалість обробки одиниці продукції
	A	B	C	D
1	2	3	4	2
2	3	2	1	2

Витрати на виробництво одиниці продукції кожного виду визначають як величини, прямо пропорційні до часу використання верстатів (у машино-годинах). Вартість однієї машино-години становить 10 грн. для верстата 1 і 15 грн. – для верстата 2. Тривалість використання верстатів обмежена: для верстата 1 вона становить 450 машино-годин, а для верстата 2 – 380 машино-годин.

Ціна одиниці продукції видів A, B, C і D дорівнює відповідно 73, 70, 55 та 45 грн.

Визначити оптимальний план виробництва продукції всіх чотирьох видів, який максимізує загальний прибуток.

6. Розв’язати задачу 5 із додатковою умовою: продукція С має виготовлятися обсягом не менш як 9 одиниць.