
- •Часть 1. Тема: «Модели и методы линейного программирования»
- •Оглавление
- •Составление математической модели задачи
- •Решение задачи графическим методом
- •Решение задачи симплекс-методом (аналитическая реализация)
- •Решение задачи симплекс-методом (табличная реализация)
- •Анализ технических решений с учетом возможного изменения ресурсов
- •Составление математической модели задачи
- •Решение задачи с помощью надстройки «Поиск решения» среды Microsoft Excel
Анализ технических решений с учетом возможного изменения ресурсов
Исходя из итоговой симплекс-таблицы (табл. 1.5.), составим оптимальный план производства краски:
х1=493,66 кг - производство краски А;
х2=88,22 кг - производство краски В;
х3=0, х4=0, где х3 – запас сырья С1, х4 – запас сырья С2. Следовательно, излишки сырья отсутствуют;
Максимальная прибыль: F=67069,47 у.е.
Пусть возможно отклонение в поставке сырья С1, т.е. наличие Δх3.
Поскольку в итоговой симплекс-таблице (табл. 1.5.) х3 попала в свободные переменные, то исходная симплекс-таблица (табл. 1.3.) изменит свой вид следующим образом:
Таблица 1.6. Исходная симплекс-таблица для анализа технических решений
Ц.Ф. Базис |
Свободные члены уравнений |
Свободные переменные |
|
-х1 |
-х2 |
||
F(x) |
0 |
100 |
200 |
х3 |
2100+Δх3 |
3 |
7 |
х4 |
3000 |
5 |
6 |
Пользуясь правилами преобразования итоговой симплекс-таблицы, получим:
Таблица 1.7. Итоговая симплекс-таблица для анализа технических решений
Ц.Ф. Базис |
Свободные члены уравнений |
Свободные переменные |
|
-х4 |
-х3 |
||
F(x) |
-67069,47-33,62Δх3 |
-5,85 |
-33,62 |
х2 |
88,22+0,29Δх3 |
-0,177 |
0,29 |
х1 |
493,66-0,35Δх3 |
0,412 |
-0,35 |
Для получения допустимого решения необходимо обеспечить условия:
х1 ≥ 0, х2 ≥ 0, тогда:
4
93,66-0,35Δх3
≥
0
88,22+0,29Δх3 ≥ 0
решая данную систему неравенств, получим:
-304,2 ≤ Δх3 ≤ 1410,5.
Перейдем от приращений ресурсов к их предельным значениям. Первоначальное количество ресурса С1: х3=2100 кг, тогда:
х3min=2100-304,2=1795,8 кг
х3max=2100+1410,5=3510,5 кг
Таким образом: 1795,8 кг ≤ х3 ≤ 3510,5 кг.
Вывод: если запас ресурса С1 с учетом отклонений в поставках будет колебаться в пределах от 1795,8 кг до 3510,5 кг, то план выпуска краски будет оптимальным, т.е. обеспечивающим оптимальную, в данных обстоятельствах, прибыль.
Аналогичным образом можно провести анализ при отклонении в поставке сырья С2.
Поскольку в итоговой симплекс-таблице (табл. 1.5.) х4 попала в свободные переменные, то исходная симплекс-таблица (табл. 1.3.) изменит свой вид следующим образом:
Таблица 1.8. Исходная симплекс-таблица для анализа технических решений
Ц.Ф. Базис |
Свободные члены уравнений |
Свободные переменные |
|
-х1 |
-х2 |
||
F(x) |
0 |
100 |
200 |
х3 |
2100 |
3 |
7 |
х4 |
3000+Δх4 |
5 |
6 |
Пользуясь правилами преобразования итоговой симплекс-таблицы, получим:
Таблица 1.9. Итоговая симплекс-таблица для анализа технических решений
Ц.Ф. Базис |
Свободные члены уравнений |
Свободные переменные |
|
-х4 |
-х3 |
||
F(x) |
-67069,47-5,85Δх4 |
-5,85 |
-33,62 |
х2 |
88,22-0,177Δх4 |
-0,177 |
0,29 |
х1 |
493,66+0,412Δх4 |
0,412 |
-0,35 |
Для получения допустимого решения необходимо обеспечить условия:
х1 ≥ 0, х2 ≥ 0, тогда:
4 93,66+0,412Δх4 ≥ 0
88,22-0,177Δх4 ≥ 0
решая данную систему неравенств, получим:
-1198,2 ≤ Δх4 ≤ 498,4.
Перейдем от приращений ресурсов к их предельным значениям. Первоначальное количество ресурса С2: х4=3000 кг, тогда:
х4min=3000-1198,2=1801,8 кг
х4max=3000+498,4=3498,4 кг
Таким образом: 1801,8 кг ≤ х4 ≤ 3498,4 кг.
Вывод: если запас ресурса С2 с учетом отклонений в поставках будет колебаться в пределах от 1801,8 кг до 3498,4 кг, то план выпуска краски будет оптимальным, т.е. обеспечивающим оптимальную, в данных обстоятельствах, прибыль.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 2 РАЗМЕРНОСТЬЮ N=4 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДЫ MICROSOFT EXCEL
Условие задачи 2: Районная энергосистема включает в себя четыре тепловые электростанции. В качестве топлива на ТЭС могут использоваться бурый и каменный уголь, газ и мазут. Известны запасы каждого вида топлива на 1 МВт*ч электроэнергии в течение суток для каждой ТЭС, а также стоимость электроэнергии для каждой ТЭС. Найти оптимальный план работы энергосистемы, максимизирующий суммарный отпуск электроэнергии в стоимостном выражении.
Таблица 2.1. Исходные данные для решения задачи 2
-
Запасы топлива, т.у.т.
Стоимость электроэнергии на ТЭС, у.е./МВт*ч
Нормы расхода, т.у.т./МВт*ч
ТЭС 1
ТЭС 2
ТЭС 3
ТЭС 4
Кам. уголь
150
ТЭС 1
20
5
1
6
6
Бур. уголь
85
ТЭС 2
15
1
5
5
1
Газ
190
ТЭС 3
18
5
6
3
3
Мазут
123
ТЭС 4
18
2
5
1
4