
5.Задача
Бройлерное хозяйство птицеводческой фермы насчитывает 20 000 цыплят, которые выращиваются до 8-недельного возраста и после соответствующей обработки поступают в продажу. Недельный расход корма в среднем (за 8 недель) составляет 500г = 0.5 кг. Для того, чтобы цыплята достигли к 8-й неделе необходимого веса, кормовой рацион должен удовлетворять определённым требованиям по питательности. Этим требованиям могут соответствовать смеси различных видов кормов, или ингредиентов. В табл. приведены данные, характеризующие содержание (по весу) питательных веществ в каждом из ингредиентов и удельную стоимость каждого ингредиента. Смесь должна содержать: не менее 0.8% кальция (от общего веса смеси) не менее 22% белка (от общего веса смеси) не более 5% клетчатки (от общего веса смеси ) Требуется определить количество (в кг) каждого из трёх ингредиентов, образующих смесь минимальной стоимости, при соблюдении требований к общему расходу кормовой смеси и её питательности.
Ингредиент |
Содержание питательных веществ (кг/ингредиента) |
Стоимость (руб./кг) |
||||
Кальций |
Белок |
Клетчатка |
|
|||
Известняк Зерно Соевые бобы |
0.38 0.001 0.002 |
- 0.09 0.002 |
- 0.02 0.08 |
0.4 0.15 0.40 |
|
Математическая формулировка задачи. Введём следующие обозначения: X 1 - содержание известняка в смеси (кг); Х2 - содержание зерна в смеси (кг); Х3 - содержание соевых бобов в смеси (кг); Общий вес смеси, еженедельно расходуемый на кормление цыплят: 20 000 х 0.5 = 10 000 кг. Ограничения, связанные с содержанием кальция, белка и клетчатки в кормовом рационе, имеют вид: 0.38X1 + 0.001Х2 + 0.002Х3 ≥ 0.008 х 10 000, 0.09Х2 + 0.50Х3 ≥ 0.22 х 10 000, 0.02Х2+ 0.08Х3 ≤ 0.05 х 10 000. Окончательный вид математической формулировки задачи: min f(X) = 0.04 x1 + 0.15Х2 +0,40Х3 при ограничениях Х1+Х2+Х3= 10 000 0.38Х1 + 0.001Х2 + 0.002Х3 ≥ 80 0.09Х2+ 0.50Х3 ≥ 2200 0.02Х2+ 0.08Х3 ≤ 500 Xj > 0, j = 1, 2, 3.
Заключение
Решение задач линейного программирования – это достаточно трудоемкий процесс, особенно при большом числе переменных и ограничений. Поэтому решать такие задачи целесообразно с применением ЭВМ. Табличный симплекс-метод хорошо приспособлен для программирования и машинного счета.
Существуют программные реализации симплекс-метода. В настоящее время появились интегрированные математические программные системы для научно-технических расчетов: Eureka, PCMatLAB, MathCAD, Derive Maple V, Mathematica 2, Mathematica 3 , и др.
Широкую известность и заслуженную популярность приобрели математические системы класса MathCAD, разработанные фирмой MathSoft (США). Это единственные математические системы, в которых описание математических задач дается с помощью привычных математических формул и знаков
Список используемой литературы
Ашманов, С.А. Линейное программирование / С.А.Ашманов. – М.: Наука, 1981. – 304 с.
Вентцель, Е.С. Исследование операций: Задачи, принципы, методология / Е.С.Вентцель. – М.: Высшая школа, 2001. – 208 с.
Гольдштейн, Е.Г. Линейное программирование: Теория, методы и приложения / Е.Г.Гольдштейн, Д.Б.Юдин. – М.: Наука, 1969. – 736 с.
Кофман, А. Методы и модели исследования операций / А.Кофман. – М.: Мир, 1966. – 523 с.
Силич, В.А. Системный анализ и исследование операций: учебное пособие / В.А. Силич, М.П. Силич. – Томск: Изд-во ТПУ, 2000. – 96 с.
Силич, В.А. Системный анализ экономической деятельности: учебное пособие / В.А.Силич. – Томск: Изд. ТПУ, 2001. – 97 с.
Хэмди, А. Таха. Введение в исследование операций. пер. с англ. / А. Таха Хэмди. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. – 912 с.