Вариант 25 (э, ю) Вариант 26 (я)
направления затраты направления затраты
1 |
2 |
15 |
|
1 |
2 |
16 |
1 |
3 |
34 |
1 |
3 |
35 |
|
1 |
4 |
10 |
1 |
4 |
11 |
|
2 |
5 |
16 |
2 |
5 |
17 |
|
3 |
6 |
17 |
3 |
6 |
18 |
|
4 |
6 |
31 |
4 |
6 |
32 |
|
5 |
7 |
30 |
5 |
7 |
31 |
|
5 |
8 |
19 |
5 |
8 |
20 |
|
6 |
7 |
10 |
6 |
7 |
11 |
|
6 |
9 |
15 |
6 |
9 |
16 |
|
7 |
10 |
12 |
7 |
10 |
13 |
|
8 |
10 |
34 |
8 |
10 |
35 |
|
9 |
10 |
17 |
9 |
10 |
18 |
2. Планирование производственной программы
Предприятие
изготовляет машины
,
спрос на которые в каждом из месяцев
равен
единиц. Запас машин на складе предприятия
на начало планируемого периода
единиц. Общие затраты
состоят из затрат
на производство машин и затрат
на их содержание до отправки потребителю,
т. е.
, (2.1)
здесь
−
затраты на хранение единицы продукции.
Затраты
складываются из условно-постоянных К
и пропорциональных LX (L−
единиц на каждую единицу продукции) т.
е.
. (2.2)
Складские площади предприятия ограничены, и хранить можно не более M единиц продукции. Производственные мощности также ограничены, и в каждом месяце можно изготовлять не более B единиц продукции.
Требуется определить производственную программу изготовления машин удовлетворяющую спрос в каждом из месяцев планируемого периода и обеспечивающую минимальные затраты на производство продукции и содержание запасов. Запас продукции на складе в конце планируемого периода должен быть равен 0.
Составим основное рекуррентное уравнение для данной задачи.
1.
Планируемый период Т разбиваем на шаги
по месяцам. Обозначим
через n
номер планового отрезка времени
(соответствует обратной нумерации
месяцев, так как планирование выполняется
с конца периода Т).
2.
Состояние системы перед каждым шагом
будет характеризоваться
параметром
− уровень запасов на начало отрезка n
(шага).
3. Параметром шагового управления задачи будет переменная - количество производимой продукции на отрезке n.
4.
Выигрыш на каждом шаге n определяется
общими затратами
связанными с выпуском
− единиц продлении на n отрезке и с
содержанием запасов на конец n - го
отрезка
.
5. Состояние, в которое переходит система под влиянием управления на шаге n.
,
где
- спрос на продукцию на n отрезке
.
Обозначим
через
−
минимальные затраты на производство и
хранение продукции за n последних месяцев
при условии, что уровень запасов на
начало n - го месяца равен i − единиц;
− производство продукции на n-м отрезке,
если уровень запасов на начало отрезка
равен
(объем
выпуска).
6. Основное рекуррентное уравнение имеет вид
(2.3)
Параметры
и
удовлетворяет следующим ограничениям:
,
(2.4)
так как спрос на данном отрезке должен быть удовлетворен.
, (2.5)
так как запас на конец планового периода равен 0 и производство продукции на любом отрезке не превышает B.
, (2.6)
Так как уровень запасов не должен превышать ограничений на складские площади предприятия.
Пример решения задачи
Исходные данные задачи:
K=10
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Решение
Условная оптимизация.
Планируемый период разбиваем на три отрезка так как . Вычисления удобно оформлять в виде таблиц, в первом столбце таблицы записываются возможные значения переменной (состояние системы – уровень запаса), удовлетворяющие ограничениям (2.6).
В
первой строке – возможные значения
объема выпуска
,
удовлетворяющие ограничениям (2.4), (2.5).
Каждая клетка таблицы заполняется
значениями трех слагаемых.
(2.7)
Если сочетания i и x недопустимы, то в соответствующей клетке ставится «-».
Для
значение
выписывается
из предыдущей таблицы.
Для
В столбце фиксируется соответствующий оптимальный выпуск продукции.
Вычислим
затраты на производство машин
по формуле (2.2).
Таблица 2.1
С(0) |
С(1) |
С(2) |
С(3) |
С(4) |
С(5) |
С(6) |
0 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
Значение
i
не превышает
,
то есть
,
Так
как
и запас на складе в конце планируемого
периода по условию равен 0, то из трех
слагаемых в (2.7) остается
которое
выписывается из табл. 2.1 для каждого
Таблица 2.2
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
0 |
- |
- |
- |
- |
18+0+0 |
4 |
18 |
1 |
- |
- |
- |
16+0+0 |
- |
3 |
16 |
2 |
- |
- |
14+0+0 |
- |
- |
2 |
14 |
3 |
- |
12+0+0 |
|
|
|
1 |
12 |
4 |
0+0+0 |
|
|
|
|
0 |
0 |
Для
i
– уровень запасов на начало второго
отрезка (не превышает
,
то есть
).
Значения
должны быть не меньше, чем (
)
(спрос на данном отрезке должен быть
удовлетворен), так как запас на конец
планового периода равен 0 и производство
продукции в любом отрезке не превышает
B.
Минимальные суммарные затраты на производство и хранение продукции за два последних месяца определяются по формуле
.
Все возможные значения сумм трех слагаемых приведены в табл. 2.3:
1.
−
значения затрат на производство машин
выбираются из табл. 2.1.
2.
− затраты на содержание запасов, равные
уровню запасов на конец отрезка
,
умноженному на затраты на хранение
единицы продукции
.
3.
− значения функции выбираются из табл.
2.2.
Таблица 2.3
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
||||||||||
0 |
- |
- |
- |
16+0+18 |
18+2+16 |
20+4+14 |
22+6+12 |
3 |
34 |
|
1 |
- |
- |
14+0+18 |
16+2+16 |
18+4+14 |
20+6+12 |
22+8+0 |
6 |
30 |
|
2 |
- |
12+0+18 |
14+2+16 |
16+4+14 |
18+6+12 |
20+8+0 |
- |
5 |
28 |
|
3 |
0+0+18 |
12+2+16 |
14+4+14 |
16+6+12 |
18+8+0 |
- |
- |
0 |
18 |
|
4 |
0+2+16 |
12+4+14 |
14+6+12 |
16+8+0 |
- |
- |
- |
0 |
18 |
|
Рекуррентное соотношение имеет вид
,
по
условию задачи. Ограничения для параметра
.
Вычисления приводятся в табл. 2.4.
Таблица 2.4
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
- |
- |
14+0+ +34 |
16+2+ +30 |
18+4+ +2+8 |
20+6+ +18 |
22+8+ +18 |
5 |
44 |
При
вычислении
использовалось
(табл. 2.3).
Минимальные затраты, связанные с производством и хранением продукции за три месяца равны 44.
Безусловное оптимальное управление.
Из
табл. 2.4 выбираем оптимальное решение
.
В столбце,
соответствующем записана сумма 20+6+18,
здесь
,
следовательно
.
Параметру
в табл. 2.3 соответствует оптимальное
решение
.
В столбце
записана сумма 0+0+18. Второе слагаемое
.
Параметру
в табл. 2.2 соответствует решение
.
Таким образом, получаем следующее оптимальное решение:
,
Задача для самостоятельного решения
Условие задания совпадает с условием разобранной задачи. Значения параметров приведены в таблице для каждого варианта .
Варианты заданий
Вариант |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
L |
H |
B |
M |
K |
Вариант 1 (А) |
4 |
3 |
3 |
1 |
2 |
1 |
6 |
4 |
7 |
Вариант 2 (Б) |
4 |
4 |
3 |
3 |
1 |
1 |
5 |
4 |
6 |
Вариант 3 (В |
4 |
3 |
4 |
3 |
1 |
1 |
6 |
4 |
8 |
Вариант 4 (Г) |
4 |
4 |
2 |
2 |
2 |
2 |
6 |
4 |
8 |
Вариант 5 (Д) |
4 |
3 |
3 |
4 |
2 |
2 |
5 |
4 |
9 |
Вариант 6 (Е,Ё) |
4 |
3 |
4 |
1 |
2 |
1 |
6 |
4 |
6 |
Вариант 7 (Ж) |
4 |
4 |
3 |
1 |
2 |
1 |
6 |
4 |
7 |
Вариант 8 (З) |
4 |
4 |
2 |
1 |
2 |
1 |
5 |
4 |
9 |
Вариант 9 (И) |
4 |
4 |
4 |
2 |
2 |
2 |
6 |
4 |
8 |
Вариант 10 (К) |
4 |
4 |
3 |
4 |
2 |
2 |
6 |
4 |
6 |
Вариант 11 (Л) |
4 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
6 |
4 |
8 |
Вариант 12 (М) |
4 |
4 |
4 |
2 |
2 |
2 |
6 |
4 |
10 |
Вариант 13 (Н) |
4 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
4 |
4 |
9 |
Вариант 14 (О) |
4 |
4 |
3 |
3 |
1 |
1 |
5 |
4 |
9 |
Вариант 15 (П) |
4 |
3 |
3 |
2 |
1 |
2 |
6 |
4 |
7 |
Вариант 16 (Р) |
4 |
4 |
4 |
4 |
1 |
1 |
5 |
4 |
8 |
Вариант 17 (С) |
4 |
3 |
4 |
1 |
2 |
1 |
4 |
4 |
7 |
Вариант 18 (Т) |
4 |
3 |
2 |
1 |
1 |
2 |
5 |
4 |
10 |
Вариант 19 (У) |
4 |
3 |
4 |
1 |
2 |
1 |
5 |
4 |
8 |
Вариант 20 (Ф) |
4 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
6 |
4 |
6 |
Вариант 21 (Х) |
4 |
3 |
2 |
4 |
2 |
1 |
4 |
4 |
8 |
Вариант 22 (Ц) |
4 |
3 |
3 |
4 |
1 |
2 |
5 |
4 |
8 |
Вариант 23 (Ч) |
4 |
3 |
4 |
3 |
1 |
1 |
6 |
4 |
7 |
Вариант 24 (Ш, Щ) |
4 |
4 |
2 |
4 |
1 |
2 |
5 |
4 |
11 |
Вариант 25 (Э, Ю) |
4 |
4 |
2 |
1 |
2 |
1 |
6 |
4 |
6 |
Вариант 26 (Я) |
4 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
4 |
4 |
9 |