
- •(Пз )Лабораторная работа № 3. Задача оптимального использования ресурсов
- •3,5 М. Шерсти,
- •350 М. Шерсти
- •1. Экономико-математическая модель задачи
- •2. Технология решения задач линейного программирования с помощью надстройки Поиск решения.
- •3. Решение нашей экономической задачи
- •Указать адреса ячеек, в которые будет помещен результат решения (изменяемые ячейки)
- •Ввести исходные данные.
- •Ввести зависимости для ограничений (рис2.)
- •Пз 3 (часть2) Лабораторная работа № 4 Оптимизационные модели в задачах экономики
- •1. Задача об использовании сырья.
- •2. Задача о диете
- •Решение
- •Для умножения матриц необходимо:
Ввести зависимости для ограничений (рис 3)
Поместить курсор в ячейку С3
На панели инструментов кнопка Копировать в буфер
Поместить курсор в ячейку С4
На панели инструментов кнопка Вставить из буфера
Поместить курсор в ячейку С5
На панели инструментов кнопка Вставить из буфера
Поместить курсор в ячейку С6
На панели инструментов кнопка Вставить из буфера
Поместить курсор в ячейку С7
На панели инструментов нажать кнопку Вставить из буфера
(содержимое ячеек С4-С7 необходимо проверить. Они обязательно должны содержать информацию, как показано
В строке меню указатель мыши поместить на сервис. В развернутом меню выбрать команду Поиск решения. Появится диалоговое окно Поиск решения
Появляется диалоговое окно «Поиск решения»
Выбрать режим Сервис Поиск решения
Назначить ячейку для целевой функции (установить целевую ячейку) ,указать адреса изменяемых ячеек.
Поместить курсор в строку Установить целевую ячейку.
Ввести адрес ячейки $C$3
Ввести тип целевой функции в зависимости от условия вашей задачи. Для этого отметьте, чему равна целевая функция – в данной задаче мы ищем максимальную прибыль, значит мах
Поместить курсор в строку Изменяя ячейки
Ввести адреса искомых переменных A$2:B$
Ввести ограничения
Поместить указатель мыши на кнопку Добавить. Появляется диалоговое окно Добавление ограничений
В строке Ссылка на ячейку ввести адрес $C$4
Ввести знак ограничения.
В строке Ограничения ввести адрес $D$D
Поместить указатель мыши на кнопку Добавить. На экране появится диалоговое окно Добавление ограничения
Ввести остальные ограничения по вышеописанному алгоритму
После введения последнего ограничения нажать на кнопку Ок
На экране появится диалоговое окно Поиск решения с введенными условиями
Ввести параметры для решения задачи линейного программирования
В диалоговом окне поместить указатель мышки на кнопку Параметры. На экране появится диалоговое окно Параметры поиска решения
Нажать кнопку ОК и в появившемся
окне режим Выполнить.
Получим исходную таблицу с заполненными ячейками A3:B3 для значений xi и ячейка C3 с максимальным значением целевой функции ( максимальной прибылью)
Если выбрать тип отчета Устойчивость то можно получить дополнительную информацию об оптимальном решении.
В результате решения щзадачи был получен ответ : необходимо сшить 70 шт. женских костюмов и 80 шт. мужских костюмов, чтобы получить максимальную прибыль 2300 у.е.
Задание1. Вам как специалисту финансового менеджмента необходимо провести моделирование процесса получения максимальной прибыли и производства продукции:
Создать в своей тетради таблицу вида :
№ вар-та
|
Исходные данные
|
Результат решения |
|||||||||||
шерсть |
лавсан |
трудозатраты |
Имеются ограничения |
Прибыль |
Необходимо сшить |
||||||||
шер |
лавс |
Т.затрат |
женских |
мужских |
|||||||||
1 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
350 |
240 |
150 |
2300 |
70 шт |
80 шт |
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
350 |
200 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
350 |
180 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
4 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
400 |
180 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
5 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
400 |
200 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
5 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
450 |
240 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
||||
5 |
1 |
2 м |
1 ч/день |
500 |
240 |
150 |
|
|
|
||||
|
3,5 |
0,5м |
1 ч/день |
|
|
|
|
|
|
Менять по очереди каждый из параметров (кроме 1 дня трудозатрат на 1 костюм) и записывать в таблицу исходные данные и результаты варианта
Составить 10 вариантов модели
Провести анализ при каких заданных параметрах можно получить максимальную прибыль и при каких минимальных затратах
Сделать вывод, как работать предприятию
Пз 3 (часть2) Лабораторная работа № 4 Оптимизационные модели в задачах экономики
1. Задача об использовании сырья.
Рассмотрим компьютерную модель решения данной задачи об использовании сырья.
Технология работы:
1. Открыть папку «Решение задач
симплекс-методом», затем запустить
программу, с помощью значка
2. Появится окно программы, в таблицу которого внести рассмотренные выше данные.
Выбрать режим «Завершить заполнение таблицы « и далее «Решение».
Появится таблица , из которой следует
, что максимум целевой функции (или
прибыль предприятия от
реализации продукции, в данном случае
двух видов ) = 375 при расходе сырья на
единицу продукции первого вида П1
(
=75)
и второго вида П2 (
Задача 2. Трикотажная фабрика использует для производства свитеров и кофточек чистую шерсть, силон и нитрон, запасы которых составляют соответственно ,800,400 и 300 кг. Количество пряжи (кг.) необходимое для изготовления 10 изделий, а также прибыль, получаемая от их реализации приведены в таблице.
-
Вид сырья в пряже
Затраты пряжи на 10 шт.
Свитер
Кофточка
Шерсть
4
2
Силон
2
1
Нитрон
1
1
Прибыль,
руб
6
5
Составьте план производства изделий, обеспечивающий получение максимальной прибыли.
Решение.
Технология работы:
1. Открыть папку «Решение задач симплекс-методом», затем запустить программу, с помощью значка
2. Появится окно программы, в таблицу которого внести рассмотренные выше данные.
Выбрать режим «Завершить заполнение таблицы « и далее «Решение».
Появится таблица , из которой следует
, что максимум целевой функции (или
прибыль предприятия от
реализации продукции, в данном случае
двух видов ) = 1600 при производстве свитеров
П1 (
=100)
и кофточек П2 (
Задание. Смоделируйте прибыль при других расходах и прибыли.
2. Задача о диете
Задачей о диете называется задача линейного программирования, состоящая в определении такого рациона (набора продуктов питания), который удовлетворял бы потребности человека (например, при питании работников некоторого предприятия) в необходимых питательных веществах при минимальной общей стоимости приобретаемых продуктов питания. Эта задача является частным случаем более общей задачи об оптимальном составе смеси.
В общем виде задача о диете
формулируется следующим образом.
Пусть
—
количество продукта питания
-го
вида;
— цена единицы продукта
питания
-го вида; n
- количество видов продуктов питания
(j
= 1,n).
Известны нормы
потребления (не менее) каждого из т
типов питательных
веществ, которые обозначены
,
и содержание питательных
веществ каждого типа в единице продукта
каждого вида, которое обозначается
величиной
.
Требуется определить
количества продуктов питания каждого
вида, обеспечивающих нормы потребления
всех питательных веществ и имеющих
наименьшую общую стоимость.
Экономико-математическая модель данной задачи имеет вид:
(2.29)
(2.30)
(2.31)
Пример 1. Комбинат питания предприятия решает задачу о наименьшей стоимости двух приобретаемых продуктов питания для работников предприяития. Цены этих продуктов, содержание обязательных в рационе двух типов питательных веществ в единице приобретаемых продуктов и нормы их потребления (не менее ) в условных единицах заданы в таблице 3.
Тип питательных веществ |
Содержание питательных веществ в единице продукции |
Нормы потребления питательных веществ |
|
Продукт 1 |
Продукт 2 |
|
|
А B |
2 4 |
3 1 |
300 100 |
Цена единицы продукта |
20 |
10 |
|
Решение
Пусть
-количества приобретаемых продуктов
каждого вида. Тогда целевая функция и
ограничения задачи будут иметь вид:
Рассмотрим компьютерную модель решения данной задачи об использовании сырья.
Технология работы:
1. Открыть папку «Решение задач симплекс-методом», затем запустить программу, с помощью значка
2. Появится окно программы, в таблицу которого внести рассмотренные выше данные.
Выбрать режим «Завершить заполнение таблицы « и далее «Решение».
Появится таблица , из которой следует
, что максимум целевой функции = 1000 при
расходе сырья на единицу продукции
первого вида П1 (
=00)
и второго вида П2 (
Задание 1. провести моделирование при иных запасах.
Пример 2. Для откорма крупного рогатого скота используется два вида кормов В1 и В2 в которые входят питательные вещества Ф1, Ф2, Ф3, Ф4. Содержание количества единиц питательных веществ в одном килограмме каждого корма , стоимость одного килограмма корма и норма содержания питательных веществ в дневном рационе животного представлены в таблице
Питательные вещества |
Вид кормов |
Норма содержания Питательного вещества |
|
|
В1 |
В2 |
|
А1 |
3 |
4 |
24 |
А2 |
1 |
2 |
18 |
А3 |
4 |
0 |
20 |
А4 |
0 |
1 |
6 |
Стоимость 1 кг корма ,руб |
2 |
1 |
|
Составьте рацион при условии минимальной стоимости
Задание. Записать решение самим.
Лабораторная работа 5 Балансовая задача.
Задача 1. Даны коэффициенты прямых затрат аij конечный продукт Yi для трехотраслевой экономической системы:
0,3 0,1 0,4
А= 0,2 0,5 0,0
0,3 0,1 0,2
Требуется определить:
коэффициенты полных затрат
вектор валового выпуска
межотраслевые поставки продукции
проверить продуктивность матрицы А
заполнить схему межотраслевого баланса
В таблице 2.2 приведены результаты решения задачи по первым трем пунктам
|
А |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0,3 |
0,1 |
0,4 |
|
|
|
3 |
А |
0,2 |
0,5 |
0 |
|
|
|
4 |
|
0,3 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
0,7 |
-0,1 |
-0,4 |
|
|
|
7 |
Е-А |
-0,2 |
0,5 |
0 |
|
|
|
8 |
|
-0,3 |
-0,1 |
0,8 |
|
|
|
Технология работы:
1. Вычислим матрицу коэффициентов полных затрат B=(E-A)-1
Для чего внесем в таблицу Excel в строки В2:D4 коэффициенты и вспомним, что единичная матрица , в данном случае 1 0 0
Е = 0 1 0
0 0 1
Соответственно вычтем и занесем эти значения в строки b6:D8
Для вычисления обратной матрицы необходимо:
выделить диапазон ячеек для размещения обратной матрицы
выбрать функцию МОБР в категории «Математические»
ввести диапазон ячеек, где содержится матрица E-A
нажать клавиши CTRL+SHIFT+ENTER
В ячейки B6:D8 записать элементы матрицы Е-А. Массив Е-А задан как диапазон ячеек. Выделить диапазон В10: D12 для размещения обратной матрицы B=(E-A)-1
И введем формулу для вычислений МОБР (B6:D8). Затем следует нажать клавиши CTRL+SHIFT+ENTER
Все элементы матрицы коэффициентов полных затрат В неотрицательны, следовательно , матрица А продуктивна (это ответ на пункты а-г)
Вычислим вектор валового выпуска Х по формуле Х=ВУ
Для умножения матриц необходимо:
выделить диапазон ячеек для размещения результата умножения матриц;
выбрать функцию МУМНОЖ в категории Маиематические;
ввести диапазон ячеек, где содержится матрицы В и У;
нажать клавиши Ctrl+SHIFT+ENTER
В ячейки G10:G12 запишем элементы вектора конечного продукта У.
Выделим диапазон В15:В17 для размещения вектора валового выпуска Х, вычисляемого по формуле Х=(Е-А)-1У
Затем вводим формулу для вычислений МУМНОЖ (В10: D12,G10:G12)
Далее следует нажать клавиши CTRL+SHIFT+ENTER.
3. Межотраслевые поставки хij вычисляем по формуле xij=aijXj
4. Заполняем схему МОБ (табл. 2.3)
Табл. 2.3
Задание 1.
В таблице даны коэффициенты прямых затрат аij и конечный продукт Yj . Требуется определить:
межотраслевые поставки продукции
проверить продуктивность матрицы А
заполнить схему межотраслевого баланса.
Таблица 2.6.
Отрасли |
Коэффициенты прямых затрат аij |
Конечный продукт Уi |
||
1 |
2 |
3 |
||
1 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
200 |
2 |
0,2 |
0,1 |
0,0 |
150 |
3 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
250 |