
ЛР1
.pdfФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
Кафедра АСУ
Отчёт по лабораторной работе №1 по дисциплине «Исследование операций и прикладной искусственный
интеллект» «Решение ЗЛП графическим методом»
Вариант 20
Выполнил: ст. гр. ИВТ-429б Саляхов А.Ф.
Принял: старший преподаватель кафедры АСУ Кондратьева О.В.
Уфа 2025
Условие задачи:
При откорме каждое животное должно получать не менее Б ед. белков,
У ед. углеводов и П ед. протеина. Для составления рациона используют два вида корма, представленных в следующей таблице:
Питательные |
Количество единиц |
Минимальное кол-во |
|
вещества |
питательных веществ на 1кг |
|
|
|
Корма 1 вида |
Корма 2 вида |
|
Белки |
3 |
2 |
10 |
Углеводы |
1 |
4 |
11 |
Протеин |
1 |
6 |
16 |
Стоимость 1 кг корма первого вида – 7 д.е., второго – 6 д.е. Составьте дневной рацион питательности, имеющий минимальную стоимость
Математическая модель:
( ) = 7 1 + 6 2 →
3 1 + 2 2 ≥ 101 + 4 2 ≥ 111 + 6 2 ≥ 161 ≥ 0
{2 ≥ 0
Решение:
Заменяем 1 на x, 2 на y
3 + 2 ≥ 10
+ 4 ≥ 11
+ 6 ≥ 16≥ 0
{≥ 0
Приводим к уравнению вида = +
1 = 5 − 1.52 = 2.75 − /4
3 = 2.66 − /6
= 0
{= 0
Строим прямые по заданным ограничениям

Прямая = 0 совпадает с осью OY
Прямая = 0 совпадает с осью OX
Точка пересечения между прямыми y1 и OY точка А, y1 и y2 точка B, между y1 и y3 точка C, между прямыми y2 и y3 точка D, точка пересечения прямой Y2 и осью OX точка E
Т.к. знаки во всех неравенствах «больше», ОДЗ ограничена снизу ломанной линией ABE и осями OX и OY и не ограничена сверху и справа
Строим направляющий вектор С

Строим прямую перпендикулярную направляющему вектору и перемещаем ее в направлении направляющего вектора до крайней точки ОДЗ
Крайней точкой будет точка B, которая является точкой пересечения прямых
Y1 и Y2
Найдем координаты этой точки, для этого приравняем уравнения этих прямых
5 − 1,5 = 2,66 − /6
30 − 9 = 15.96 −
30 − 8 = 15.96 −8 = 15.96 − 30
= 1,76
= 5 − 1,5 1,76= 2,37
Точка B имеет координаты (1,76; 2,37)
Подставим их в целевую функцию и найдем ее значение
( ) = 7 1,76 + 6 2,37 = 26,54
Ответ: Дневной рацион имеющий минимальную стоимость составляет 1,76 ед первого корма, и 2,37 единицы 2 корма, стоимость корма 26,54 д.e.
Ответы на контрольные вопросы:
1)В чем экономический смысл найденных координат точки оптимальности?
Точки оптимальности (1,4; 2,9) показывают необходимое количество корма первого и второго вида соответственно в день, при которых в рационе будет необходимое количество белков, углеводов и протеинов, и стоимость этого рациона будет минимальна.
2)Как найти область допустимых решений? - конкретно по Вашему варианту
Строим прямые согласно системе уравнений, смотрим на знаки в неравенствах, т.к. во всех уравнениях стоит знак «БОЛЬШЕ» значит для нахождения области допустимых значений выбираем полуплоскости выше и правее каждой прямой. Область пересечения всех полуплоскостей будет ОДЗ.
3)Какова методика построения направляющего вектора и область его использования?
Направляющий вектор строится по двум точкам, первая – начало координат, вторая – коэффициенты целевой функции, в данном случае точка (7;6). Направление вектора зависит от минимизации или максимизации целевой функции. Далее для нахождения точки оптимума строится прямая, перпендикулярная направляющему вектору и перемещается в направлении вектора до крайней точки ОДЗ. Эта точна и будет точкой оптимума.
4) Какие ограничения накладываются на переменные и почему?
Из условия задачи количество белков в дневном рационе должно быть не менее 10, сумма белков в обоих кормах должны быть больше 10, это ограничение описывается первым неравенством 3 1 + 2 2 ≥ 10
Аналогично для Углеводов и протеинов, их количество в обоих кормах должно быть не менее 11 и 16 соответственно и описывается 2 и 3 неравенствами соответственно.
Также корма не могут быть отрицательными, но могут равняться нулю (в случае если наиболее выгодно включать в рацион только один вид корма). Это описывается 4 и 5 неравенствами.
5)В чем различия в решении задач в случае максимизации и в случае минимизации целевой функции?
Решение задач в случаях минимизации и максимизации не отличается до этапа построения направляющего вектора, в случае максимизации вектор направлен из центра координат в точку, координаты которой являются коэффициентами целевой функции, в случае минимизации, наоборот, вектор направлен в центр координат.