- •Л абораторная работа № 2
- •Применение линейной теории полезности для принятия решения о распределении ресурсов
- •Пример постановки задачи на составление оптимального плана
- •Задание примерно такого типа будет в Вашем варианте!
- •Предварительный этап – сведение к задаче линейного программирования
- •Вводим переменные
- •Определяем целевой критерий
- •Определяем ограничения
- •Записываем математическую форму задачи
- •Составляем функцию полезности
- •40Х0 – прибыль от выпуска х0 единиц продукта а,
- •60Х1 – прибыль от выпуска х1 единиц продукта б.
- •Решение задачи в программе Excel
- •Обратите внимание!
- •Обратите внимание!
- •Решение задачи в программе Mathcad
- •Обратите внимание!
- •Обратите внимание!
- •Отчетность по лабораторной работе
Составляем функцию полезности
По условию данной задачи «полезность» – это прибыль, т.к. она используется для количественной оценки предпочтительности плана (а в других случаях это м.б.: затраты, производительность, объем, выручка или доход, сумма произведенных цен и т.д.).
По таблице определяем прибыли (удельные полезности) от выпуска каждого продукта:
40Х0 – прибыль от выпуска х0 единиц продукта а,
60Х1 – прибыль от выпуска х1 единиц продукта б.
Значение суммарной прибыли – это и есть функция полезности:
р(х)=40х0+60х1.
Заметьте! По такой же формуле, но с другими значениями переменных, вычисляется прибыль при действующем плане производства.
Определяем целевой критерий
Так как прибыль нужно максимизировать, то
р(х)=40х0+60х1→max.
(Так пишем формально! В компьютерных программах это условие реализуется совсем иначе!)
Определяем ограничения
Для выпуска используются ограниченные ресурсы (в своей задаче определите: источники ограничений, количество групп разнотипных ограничений, количество ограничений в каждой группе). По каждому записываем ограничения (для распределяемых или используемых ресурсов) в виде неравенств с помощью данных из таблицы затрат (норм расхода) ресурсов на выпуск продукции.
Найдем ограничения по труду:
2х0 – затраты труда на выпуск х0 единиц продукта А,
4х1 – затраты труда на выпуск х1 единиц продукта Б;
в сумме получим общие затраты труда на выпуск всей продукции:
2х0+4х1.
Т.к. дневной лимит труда – 2000 уе, то общие затраты труда не могут превышать этот лимит:
2х0+4х1≤2000.
Аналогично получим ограничения на использование сырья
4х0+х1≤1400.
и оборудования
2х0+х1≤800.
Заметьте! Если все
ограничения с одним знаком и одинаковы
по смыслу (как в данном случае), то можно
без потери экономического смысла
записать ограничения в матричном виде
(это удобно для решения задачи в программе
Mathcad!). Т.к. ограничений –
3, а переменных – 2, то матрица коэффициентов
при переменных в левых частях неравенств
(здесь это матрица затрат ресурсов на
выпуск продукции) будет иметь 3 строки
и 2 столбца:
.
Правые части неравенств (вектор лимитов
ресурсов) – вектор-столбец (матрица с
одним столбцом и с тремя строками):
.
Итак, ограничения в матричном виде:
.
Т.е. компоненты вектора в левой части
неравенства не больше чем соответствующие
компоненты вектора в правой части. (В
других задачах м.б.
.)
Кроме того, в данном случае величины выпусков д.б. целыми (т.к. они измеряются в единицах – это не всегда так!) и неотрицательными
х0≥0 – целое, х1≥0 – целое.
В векторной форме
.
Заметьте! Все экономические ресурсы – неотрицательные величины! Но не всегда объемы ресурсов д.б. целыми числами (например, метры, тонны, часы, денежные единицы и т.д.).
Записываем математическую форму задачи
или
Внимание! Необходимо сразу (уже на предварительном этапе) определять в словесной форме смысл полезности, ограничений и т.п., единицы измерения. Т.к. в итоге (в компьютерных программах) расчеты должны быть оснащены записями, точно отражающими связь расчетов со смыслом задачи – это обязательное условие выполнения работы!
Заметьте, что в приведенных здесь примерах даны лишь обобщенные подписи к ячейкам таблиц, к расчетам. Эти подписи позволяют Вам представить, как математическая форма задачи реализуется в компьютерных программах.
К началу ↑
