Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Постнов Ю.И. Линейное программирование в сельском хозяйстве

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
4.61 Mб
Скачать

в течение года в данном хозяйстве выделяются два наи­

более напряженных периода:

весенний—

15 дней,

осен­

ний — 30 дней. Урожайность

культур установлена сле­

дующая

(ц/га): зерновые— 15, кукуруза на силос — 300,

картофель — 100, однолетние травы — 25.

 

 

Цена 1

ц\ зерно — 4 руб.,

силос — 1

руб.,

карто­

фель — 3 руб., сено однолетних трав — 3 руб.

Нормы затрат труда и использования техники в расчете на 1 га посева по культурам приведены в таблице 20.

 

 

 

 

Таблица 20

П р о и зв о д с т в е н н ы е

З е р н о в ы е

К у к у р у з а

К а р т о ф е л ь

О д н о л е т н и е

р е с у р с ы

н а с и л о с

т р а в ы н а с е н о

 

 

Чел.-дн, весной

0,12

1.2

10

0,1

Чел.-дн. осенью

0,3

1.2

20

0,1

Тракторо-емены

0,06

 

0,5

0,05

весной

0,12

Трактор о-смены

0,09

0,3

1,0

0,025

осенью

Комбайно-смены

 

 

 

осенью

0,12

Наша задача заключается в том, чтобы найти такое со­ четание отраслей земледелия, которое позволит при име­ ющихся производственных ресурсах, нормах затрат и установленной урожайности получить максимум валовой продукции в денежном выражении.

52

Прежде всего рассчитаем, каковы имеющиеся производ­ ственные ресурсы в наиболее напряженные периоды года:

человеко-дней весной — 200 •15=3000 человеко-дней осенью — 200 •30 = 6000 тракторо-смен весной — 40 •15 = 600 тракторо-смен осенью — 40 •30= 1200 комбайно-смен осенью — 15 •30 = 450.

Теперь составим таблицу технологических коэффициен­ тов, т. е. норм затрат на производство 1 ц продукции. Для этого, как мы знаем, надо величины затрат на'1 га разделить на урожайность культуры (табл. 21).

Таблица 21

П р о и зв о д с т в е н н ы е

З е р н о

К у к у р у з а К а р т о ф е л ь Т р а в а Хі

р е с у р с ы

 

*3

Ито го

пр о зв о д - стве и н ы х

ре с у р с о в

Чел.-дн. весной

0,008

0,004

о .і

0,004

3 000

Чел.-дн. осенью

0,02

0,004

0,2

0,004

6 000

Тракторо-смены

 

 

 

 

 

 

весной

0,004

0,0004

0,005

0,002

 

600

Тракторо-смены

 

 

 

 

 

 

осенью

0,006

0.С01

0,01

0,001

1

200

Комбайно-смены

 

 

 

 

 

 

осенью

0,008

0

• 0

0

 

450

Пашня, га

0,066

0,0034

0,01

0,04

6

0 0 0

53

Пусть

X i— объем

производства зерна,

 

* 2— кукурузы,

* з — картофеля

и

* 4 — травы.

Требуется

найти

макси­

мум функции

 

 

 

 

 

 

 

 

C

=

4 x i + *2+3*з + 3*4

 

 

 

(1)

при выполнении следующих условий:

 

 

 

 

 

0,008*! + 0,004*2+ 0,1 *з +

0,004*4 <

3000

 

 

0,02*і + 0,004*2+ 0,2*з + 0,004*4

< 6000

 

 

0,004*і Т 0,0004*2 + 0,005*з + 0,002*4 <600

 

 

0,006*1+0,001*2 + 0,01*3+ 0,001*4

<

1200

 

 

0,008*і

 

 

 

 

<450

 

 

0,066*і + 0,0034*2 + 0,01*з+ 0,04*4

< 6000.

 

Вводя

дополнительные неизвестные,

преобразуем нера­

венства в равенства:

 

 

 

 

 

0,008*і +0,004*2 + 0,1*3+ 0,004*4+*5

 

 

 

= 3000

0,02*і + 0,004*2 + 0,2*з + 0,004*4

+*6

+ *7

 

 

=6000

0,004*і + 0,0004*2+ 0,005*з+ 0,002*4

 

 

= 600

0,006*і + 0,001*2 + 0,01*з+ 0,001*4

+*8

= 1200

0,008*і

 

 

 

 

 

 

+ *9

= 450

0,066*1 + 0,0034*2+ 0,01*з+ 0,04*4

 

 

+ *іо= 6000.

Кроме того, дополнительные неизвестные вводим в

функцию цели с коэффициентами, равными нулю:

С = 4*1 + *2 + 3*3 + 3*4 + 0*5 + 0*6 + 0*7 + 0*8 + 0*9 + 0*10-

Кратко поясним решенйе задачи симплексным методом

(см .табл .22).

Общее количество строк первой симплексной таблицы теперь равно 7, так как в задаче имеется 6 ограничений

54

и функция цели. Число столбцов неизвестных равно 10. Заполнив, как обычно, первую симплексную таблицу, пе­ реходим к нахождению ее'генерального элемента.

Генеральным является столбец х и содержащий наиболь­ шее положительное число 4 в последней (седьмой) стро­ ке. В первых шести строках столбец Х\ содержит лишь положительные элементы. Деля на них соответствующие числа плана, убеждаемся в том, что генеральным эле­ ментом таблицы является элемент 0,008, находящийся в строке Хд. Следовательно, во второй симплексной табли­ це на место неизвестной х9 надо ввести в план неизвест­ ную Х\.

Вычисление элементов второй симплексной таблицы про­ изводится точно так же, как и раньше.

Во второй симплексной таблице последняя строка в столбцах неизвестных содержит два раза число 3, кото­ рое является наибольшим в этой строке. Возникает во­ прос: какой из столбцов — х3 или х4 — следует объявить генеральным? Ответ: любой из этих столбцов может быть объявлен генеральным. В наших расчетах в каче­ стве генерального взят столбец х4. В нем во всех строках, кроме пятой, содержатся положительные числа, а в пя­ той строке — нуль. Число 0 при определении генераль­ ного элемента не учитывается.

Составляя отношения чисел плана к соответствующим положительным элементам генерального столбца, нахо­ дим генеральный элемент 0,04, принадлежащий строке *ю.

Следовательно, в третьей симплексной таблице на место неизвестной Хю надо ввести в план неизвестную * 4. Про­ изведя расчет элементов третьей симплексной таблицы, видим, что генеральным оказывается столбец * 9, первые шесть строк которого содержат лишь один положитель-

55

Ц ен ы с

( - )

 

П л а н

 

 

 

 

0

х ъ =

 

3 000

0

хв = 6

000

0

х 7 = 600

0

х 8 =

 

1

200

0

* II

СП о

0

х ю = 6

000

 

 

0

 

0

Х5 = 2 550

0

*6 =

 

4 875

0

х 7 =

 

375

0

x s =

862,5

- 4

х 7 =

 

56

250

0х 10 = 2287,5

225 000

Х і х а * 3 *1

0,008

0,004

0,1

0,004

0,02

0,004

0.2

0,004

0,004

0,0004

0,005

0,002

0,006

0,001

0,01

0,001

0,008

0

0

0

0,066

0,0034

0,01

0,04

4

1

3

3

0

0,004

0.1

0,004

0

0,004

0,2

0,004

0

0,0004

0,005

0,002

0

0,001

0,01

0,001

1

0

0

0

0

0,0034

0,01

0,04

0

1

3

3

 

 

 

 

 

Таблица 22

* 5

* 6

х 7

 

*9

*1 0

 

 

 

 

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

 

 

 

 

 

0

0

1

0

0

0

 

 

 

 

 

ч

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

1

0

0

0

- 1

0

0

1

0

0

- 2 ,5

0

0

0

1

0

- 0 ,5

0

0

0

0

1

—0,75

0

0

0

0

0

125

0

0

0

0

0

—8,25

1

0

0

0

0

-5 0 0

0

56

57

Цены

с

 

План

<-)

 

 

 

 

 

0

X; = 2321,25

0

X q =4646.25

0

X j =

260,625

0

лг8 = 805,3125

—4

X i

= 56 250

-3

x t = 57 187,5

 

— 396 562,5

0

х ъ

= 2 400

0

x ß

-

5 400

0

x r

= 300

0

х в

= 1 050

0

*

 

»fb. Сп О

 

 

II

-3

x t =150 009

 

— 450 000

JtT,

 

 

X ,

0

0,00366

0.099

0

0

0,00366

0,199

0

0

0,00023

0,0045

0

0

0,000915

0,00975

0

1

0

0

0

0

0,085

0,25

1

0

0.745

2,25

0

0,0014

0,00366

0,099

0

0,0134

0,00366

0,199

0

0.0007

0,00023

0,0045

0

0,00435

0,000915

0,00975

0

0.C08

0

0

0

1,65

0,085

0,25

1

-0,95

0,745

2,25

0

 

 

 

 

Продолжение таблицы 22

 

*0

*7

-v8

Äy

■Vio

1

0

0

0

-0,175

-0,1

0

1

0

0

-1,675

-0,1

0

0

1

0

-0,0875

—0,05

0

0

0

1

- 0,54375

-0,025

0

0

0

0

125

0

0

0

0

0

-206,25

25

0

0

0

0

118,76

-75

1

0

0

0

0

-0,1

0

1

0

0

0

-0.1

0

0

1

0

0

-0,05

0

0

0

1

0

—0,025

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

25

0

0

0

0

0

-75

58

59

Ц е н ы

с

 

П л а н

 

 

ЛГі

< - )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 3

х 3 = 2 4

 

2 4 2 , 4 2 . . .

0 , 0 1 4 4

0

* 6 =

 

5 7 6

 

0 , 0 1 1 3

0

X - , =

 

1 9 1

 

0 , 0 0 0 6 4

0

* 8 =

 

8 1 3 , 6

0 , 0 0 4 3 2

0

х 9 = » 4 5 0

 

0 , 0 0 8

— 3

х 4 =

1 4 3 9

3 9 , 0 5

1 , 6 4 6 5

 

- 5 0 4

5 4 5 , 4

- 0 , 9 8

— 1

х3 =

 

6 5 5 7 3 8

 

0

X q

=

 

3

0 0

0

 

0

*

 

У

ОУ

 

°

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

X

g =

 

4 5 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

* О

II

С^і О

 

- 3

 

=

 

9 4

2 6 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

9

3

8

5

2

4

Х %

0 , 0 3 6 9 6 9 . . .

- 0 , 0 0 3 6 6 9 7

0 , 0 0 0 0 6

0 , 0 0 0 5 5 4

0

0 , 0 7 5 7 5

0 , 6 6 1 8

0

Х і

Х і

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

Ц е н ы

с

( - )

 

1 0 , 1 0 1 0 . . .

- 2

- 0 , 0 4 5 5

- 0 , 0 9 7 5 5

0

- 2 , 5 2 5

- 2 2 , 7 2 5

Продолжение таблицы 22

* 6

* 7

* 8

* 9

 

 

 

•*10

0

0

0

0

- 1 , 0 1 0 1 . . .

1

0

0

0

 

0

, 0

9

9

' 0

1

0

0

- 0

, 0 4 5 5

0

0

1

0

-

0

,

0

1

5

0

0

0

1

 

 

 

0

 

 

0

0

0

0

 

2

5

, 2

5

0

0

0

0

-

7

2

,

7

5

0

0

0

0

60

61

Ц е н ы

с

 

< -)

П л а н

 

 

0

*5= 3 000

0

хй=

6 030

0

х 1 =6 00

0

* 8=1 200

0

о II СЛ О

 

*

1

 

 

0

* 10=

6 000

 

 

0

-1

*2 = 750 000

0

лгс =

3 000

0

* 7=

з с о

0

*8=

450

0

* 9= 450

0х 10= 3 450 -750 000

Продолжение таблицы 22

Х1

3

 

X,

Хі

 

*5

«,}

Х7

■ч

X.J

■*'io

 

 

 

0,008

0,004

 

0,1

0,004

 

1

0

0

0

0

0

0,02

0,004

 

0,2

0,004

 

0

1

0

0

0

0

0,004

0,0004

 

0,005

0,002

 

0

0

1

0

0

X)

0,006

0,001

 

0,01

0,001

 

0

0

0

1

0

0

0,008

0

 

0

0

 

0

0

0

0

1

0

0,066

0,0034

 

0,01

0,04

 

0

0

0

0

0

1

4

1

 

3

3

 

0

0

0

0

0

0

2

1

 

25

1

250

0

0

0

0

0

0,012

0

 

0 ,1

0

-1

1

0

0

0

0

0,0032

0

-

0,005

0,0016

-

0,1

Ö

1

0

0

0

0,004

0

-

0,015

0

-

0,25

0

0

1

0

0

0,008

0

 

0

0

 

0

0

0

0

1

0

0,0592

0

-

0,075

0,0366

-

0,85

0

0

0

0

1

2

0

 

-22

2

-250

0

0

0

0

0

62

63

 

Цены с

План

(->

 

-1*2 = 655 738

0

х в = 3 000

0

х 7 = 150

0

£ 4*

СП

 

1

О

 

.

 

 

 

1

0JCg = 450

-3 *4 = 94 262

— 938 524

64

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 22

*1

Х3

*3

* 4

*5

*7

-*8

-Ѵю

0

0

0

0

0

0

0

5 - 3 6

65

I

ный элемент — число 125. Этот единственный положи­ тельный элемент и является генеральным элементом

таблицы.

В четвертой симплексной таблице на место неизвестной Х\ в план входит неизвестная хэ (т. е. зерно выходит из плана, а на его место возвращаются имеющиеся 450 ком- байно-смен). Все дальнейшие вычисления идут обычным путем.

Заметим еще раз, что при нахождении генерального эле­ мента учитываются положительные элементы генераль­ ного столбца и не учитываются отрицательные и нули. В шестой симплексной таблице мы не производили вы­ числений всех ее элементов, а проверили лишь элементы последней строки. Оказалось, что эта строка в столбцах неизвестных не содержит положительных элементов, а лишь нулевые и отрицательные элементы.

Следовательно, дальнейшее улучшение плана невозмож­ но, и поэтому план шестой симплексной таблицы явля­ ется оптимальным. По этому плану следует производить:

кукурузы на силос — 655 738

ц, однолетних трав на се­

но — 94 262 ц, что позволит получить максимум валовой

продукции в рублях, а именно

938 524 руб. При таком

плане полностью используются человеко-дни весной и пашня, а недоиспользованными остаются: 3000 чел.-дн. осенью, 150 тракторо-смен весной, 450 тракторо-смен осенью, 450 комбайно-смен осенью.

Совершенно очевидно, что такой план производства не может устроить ни одно конкретное хозяйство. Необхо­ димо ввести в задачу некоторые дополнения, прибли­ жающие ее к действительности. Но при решении данной задачи нет необходимости это делать, так как, во-пер­ вых, в нашем распоряжении недостаточно фактического материала, во-вторых, целью является изучение симп­ лексного метода.

66

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ