- •Лекция № 11
- •1.Основные методы решения задач оптимизации.
- •Основные методы решения задач оптимизации
- •2. Математическая постановка задачи оптимизации.
- •Пример математической модели.
- •Основные этапы работ при решении задачи оптимизации.
- •Задачи линейного программирования.
- •Примеры решения экономических задач лп и построение их математических моделей.
- •Задача об оптимальном плане выпуска продукции
- •Решение задач линейного программирования с помощью ms Excel
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Решение:
- •Решение задачи
- •7.Задачи оптимизации, алгоритмы которых могут быть реализованы с помощью электронных таблиц.
- •8. Задачи линейного программирования решаемые графическим методом.
- •Пример. Слайд 29
- •9.Основные положения симплекс-метода
- •Лекционное занятие обсуждено и одобрено на заседании кафедры
Пример 2
Требуется определить, в каком количестве надо выпускать продукцию четырех типов Прод1, Прод2, Прод3, Прод4, для изготовления которой требуются ресурсы трех видов: трудовые, сырье, финансы. Количество ресурса каждого вида, необходимое для выпуска единицы продукции данного типа, называется нормой расхода. Нормы расхода, наличие располагаемого ресурса, а также прибыль, получаемая от реализации единицы каждого типа продукции, приведены в таблице: Слайд 15
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
|
|
Ресурс |
Прод1 |
Прод2 |
Прод3 |
Прод4 |
знак |
Наличие |
|
|
Прибыль |
60 |
70 |
120 |
130 |
max |
— |
|
|
Трудовые |
1 |
1 |
1 |
1 |
<= |
16 |
|
|
Сырье |
6 |
5 |
4 |
3 |
<= |
110 |
|
|
Финансы |
4 |
6 |
10 |
13 |
<= |
100 |
Решение:
Составим математическую модель, для чего введем следующие обозначения:
xj – количество выпускаемой продукции j-ого типа, j=1, 2, 3,4;
bi – количество располагаемого ресурса i -ого вида, i =1, 2, 3;
aij – норма расхода i -ого ресурса для выпуска единицы продукции j-ого типа;
cj – прибыль, получаемая от реализации единицы продукции j-ого типа.
Для выпуска единицы Прод1 требуется 6 единиц сырья, значит, для выпуска всей продукции Прод1 требуется 6х1 единиц сырья, где х1 – количество выпускаемой продукции Прод1. С учетом того, что для других видов продукции зависимости аналогичны, ограничение по сырью будет иметь вид: 6х1+5х2+4х3+3х4110.
В этом ограничении левая часть равна величине потребного ресурса, а правая показывает количество имеющего ресурса.
Аналогично можно составить ограничения для остальных ресурсов и написать зависимость для целевой функции. Тогда математическая модель задачи будет иметь вид: Слайд 16
(11)
Создание формы для ввода условий задачи. Для данной задачи создать форму для ввода как на рис 7. Весь текст на этом рисунке является комментариями, и на решение задачи не повлияет. Слайд 17
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
||||||||
1 |
|
Переменные |
|
|
|
|||||||||||
2 |
Имя |
Прод1 |
Прод2 |
Прод3 |
Прод4 |
|
|
|
||||||||
3 |
Значение |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
Нижн. гр. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5 |
Верх. гр. |
|
|
|
|
ЦФ |
Направление |
|
||||||||
6 |
Коэф. в ЦФ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7 |
|
Ограничения |
|
|
|
|||||||||||
8 |
Вид ресурсов |
|
|
|
Лев. часть |
Знак |
Прав. часть |
|||||||||
9 |
Трудовые |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
10 |
Сырье |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
11 |
Финансы |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рис 7
Ввод исходных данных. Ввести исходные данные в форму согласно условию задачи (Рис 8). Слайд 18
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
||||||||
1 |
|
Переменные |
|
|
|
|||||||||||
2 |
Имя |
Прод1 |
Прод2 |
Прод3 |
Прод4 |
|
|
|
||||||||
3 |
Значение |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
Нижн. гр. |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
||||||||
5 |
Верх. гр. |
|
|
|
|
ЦФ |
Напр |
|
||||||||
6 |
Коэф. в ЦФ |
60 |
70 |
120 |
130 |
0 |
макс |
|
||||||||
7 |
|
Ограничения |
|
|
|
|||||||||||
8 |
Вид ресурсов |
|
|
|
Лев. часть |
Знак |
Прав. часть |
|||||||||
9 |
Трудовые |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
<= |
16 |
||||||||
10 |
Сырье |
6 |
5 |
4 |
3 |
0 |
<= |
110 |
||||||||
11 |
Финансы |
4 |
6 |
10 |
13 |
0 |
<= |
100 |
||||||||
Рис 8
Ввод зависимостей из математической модели. Ввести зависимости из математической модели (11). В режиме представления формул это будет выглядеть как на рис 9 Слайд 19
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|||
1 |
|
Переменные |
|
|
|
||||||
2 |
Имя |
Прод1 |
Прод2 |
Прод3 |
Прод4 |
|
|
|
|||
3 |
Значение |
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
Нижн. гр. |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|||
5 |
Верх. гр. |
|
|
|
|
ЦФ |
Напр |
|
|||
6 |
Коэф. в ЦФ |
60 |
70 |
120 |
130 |
=СУММПРОИЗВ(B$3:E$3;B6:E6) |
|
|
|||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8 |
Вид ресурсов |
Ограничения |
Лев. часть |
Знак |
Прав. часть |
||||||
9 |
Трудовые |
1 |
1 |
1 |
1 |
=СУММПРОИЗВ(B$3:E$3;B9:E9) |
<= |
16 |
|||
10 |
Сырье |
6 |
5 |
4 |
3 |
=СУММПРОИЗВ(B$3:E$3;B10:E10) |
<= |
110 |
|||
11 |
Финансы |
4 |
6 |
10 |
13 |
=СУММПРОИЗВ(B$3:E$3;B11:E11) |
<= |
100 |
|||
Рис 9
Назначение целевой функции, ввод ограничений и граничных условий. Вызвать диалоговое окно Поиск Решения: Данные/Анализ/Поиск решения… (рис.10) Слайд 20
Рис 10
Назначить целевую функцию: $F$6
Ввести адреса искомых переменных: $B$3:$E$3
Ввести ограничения, нажав кнопку Добавить. Появиться диалоговое окно Добавление ограничения (рис 11) Слайд 21
Рис 11
Ввести граничные условия: $B$3:$E$3$B$4:$E$4
Ввести ограничения: $F$9:$F$11$H$9:$H$11
