
- •ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
- •§ 1. Транспортные задачи
- •1.1. Транспортные задачи, имеющие усложнения в постановке
- •1.2. Задача о назначениях
- •1.3. Двухэтапная транспортная задача
- •Потребители и их объемы
- •Поставщики и их объемы
- •Поставщики и их объемы
- •1.4. Задачи для самостоятельного решения
- •Потребности
- •Пункты назначения
- •§ 2. Двойственность в линейном программировании
- •2.1. Задачи для самостоятельного решения
- •Нормы затрат сырья на одно изделие, кг
- •ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
- •§ 3. Задачи динамического программирования.
- •3.3. Этапы решения задачи динамического программирования

4
∆4 = ∑ai4 yi − c4 =1 0 + 2 1 2 + 2 2 + 0 3 2 −15 = −10 < 0.
i=4
Так как прибыль превышает затраты, то введение в план производства четвертого вида изделий целесообразно.
2.1. Задачи для самостоятельного решения
Для следующих задач составить математические модели двойственных задач и по решению исходной найти оптимальное решение двойственной.
2.1. z(x) = x1 + 3x3 + 3x4 → min при ограничениях
x1 |
+ x2 |
+ 4x3 |
+ x4 ≥ 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
x j |
≥ 0, |
j =1,4 . |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
− x |
2 |
+3x |
4 |
≥ −1, |
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.2. |
|
z(x) = 2x1 + x2 −3x3 + x4 |
→ max при ограничениях |
||||||||||||||||||||||||||||
x1 |
+ 2x2 |
|
− x4 |
|
≤ 4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
≤1, |
x j |
≥ 0, |
j =1,4 . |
|||||||||||||||||||||||||
x |
− x |
2 |
+ x |
3 |
+3x |
4 |
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.3. z(x) = −x1 + x2 + 6x3 − x4 |
→ min при ограничениях |
||||||||||||||||||||||||||||||
2x1 − x2 + 2x3 + x4 |
= 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
x j ≥ 0, |
|
j =1,4 . |
||||||||||||||||||||||||||||
− 2x |
+ x |
2 |
+3x |
3 |
+ x |
4 |
= 6, |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2.4. |
|
z(x) = −3x2 + x3 − x4 |
→ max при ограничениях |
||||||||||||||||||||||||||||
3x |
|
+5x |
|
|
|
+ x |
|
|
+ x |
|
|
= 32, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x j ≥ 0, |
j =1,4 . |
|||||||||||||||||||||
− x |
+ 3x |
|
|
+ x |
|
|
− x |
|
= 8, |
|
|||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5. z(x) = −3x1 + x2 +3x3 − 4x4 → min при ограничениях
2x |
|
− 2x |
|
+ 3x |
|
+3x |
|
= 9, |
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
x |
+ 2x |
2 |
− x |
3 |
+ x |
4 |
= |
0, |
x j ≥ 0, j =1,4 . |
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
= 0, |
|
|
|
|||||
x1 |
− x2 + |
2x3 |
− x4 |
|
|
|
Составить математическую модель двойственных задач и по ее решению найти оптимальное решение исходной.
2.6. z(x) =1,5x1 + 2x2 → max при ограничениях
2x |
+ x |
|
≥ 7, |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
≥8, |
x j ≥ 0, j =1,2 . |
|||||
x |
+ 2x |
|
|||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3x1 |
+ 4x2 ≥12, |
|
|
|
28
2.7. |
|
z(x) = x1 − 2x2 + x4 → min при ограничениях |
|||||||||||||||
3x1 |
+ x2 |
+8x3 |
−3x4 |
=5, |
|
|
|
|
|
||||||||
x j ≥ 0, j =1,4 . |
|||||||||||||||||
2x |
|
+ x |
2 |
|
+ 5x |
3 |
− 4x |
4 |
= 4, |
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.8. |
|
z(x) = −2x1 + x2 → min при ограничениях |
|||||||||||||||
2x |
|
+ x |
2 |
|
≤8, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
1−3x |
≥ 6, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
x j ≥ 0, |
j =1,2 . |
||||||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
≥3, |
|
|
|||||||||
3x |
+ 2x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
≤ −5, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
− x |
|
+ 3x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сформулировать двойственные задачи и найти их решения: 2.9. z(x) = x1 +3x2 −5x4 → max при ограничениях
2x |
+ 4x |
|
+ x |
|
+ 2x |
|
= 28, |
|
|
|
||||
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
−3x + 5x |
2 |
− |
3x |
4 |
≤ |
30, |
x j ≥ 0, j =1,4 . |
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4x1 |
− 2x2 |
+8x4 |
≤ 32, |
|
|
|
|
2.10. z(x) = x1 + 2x2 + 3x3 → min при ограничениях
2x |
|
+ 2x |
|
− x |
|
≥ 2, |
|
|
|
|||
x |
1− x |
−2 |
4x |
3≤ −3, |
|
|
|
|||||
x j ≥ 0, j =1,3. |
||||||||||||
x1 |
|
+ x2 |
− 2x3 |
≥ 6, |
||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
≥ 3, |
|
|
|
|
2x |
|
+ x |
2 |
− 2x |
3 |
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2.11. Для производства трех изделий А, В и С используются три вида сырья. Каждый из них используется в объеме, не превышающем 180, 210 и 236 кг. Нормы затрат каждого из видов сырья на одно изделие и цена единицы изделий приведены в табл. 20.
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
|
|
Вид сырья |
Нормы затрат сырья на одно изделие, кг |
||
|
А |
В |
С |
1 |
4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
Цена |
|
|
|
изделия, усл. ед. |
10 |
14 |
12 |
|
Определить план выпуска изделий, обеспечивающий получение максимального дохода.
Составить для данной задачи двойственную и найти: 1) оптимальный план двойственной задачи;
29

2)интервалы устойчивости двойственных оценок;
3)увеличение максимального дохода при увеличении количества сырья 2-го и 3-го видов на 80 и 160 кг соответственно и при уменьшении количества сырья 1-го вида на 40 кг. Оценить раздельное
исуммарное влияние этих изменений;
4)целесообразность введения в план производства 4-го изделия, нормы затрат сырья на одно изделие которого составляют 2, 4 и 6 кг, а цена изделия равна 18 усл. ед.;
5)оптимальные планы исходной и двойственной задач, если количество сырья 1, 2 и 3 равно 140, 250 и 240 кг соответственно.
2.12. Имеются три вида ресурсов: 1, 2, 3, которые используются для производства трех видов продукции: А, Б, В. Нормы расхода ресурсов на единицу продукции каждого вида приведены в табл. 21.
|
|
|
Таблица 21 |
|
|
|
|
Ресурс |
Норма расхода на ед. продукции |
||
|
А |
Б |
В |
1 |
1 |
2 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
В распоряжении предприятия находится 500 ед. ресурса 1, 550 ед. ресурса 2 и 200 ед. ресурса 3. Прибыль от реализации единицы продукции А составляет 3 ден. ед., продукции Б ─ 4 ден. ед., продукции В ─ 1 ден. ед.
1)Определить оптимальный план производства продукции по критерию максимума прибыли.
2)Составить и решить двойственную задачу.
3)Оценить целесообразность закупки 250 ед. ресурса 2 по цене 0,7 ден. ед. за единицу.
4)Оценить целесообразность введения в план четвертого вида продукции (Г), нормы затрат ресурсов на единицу которого равны 3, 1
и2, а прибыль от его реализации 5 ден. ед.
5)Определить изменение максимальной прибыли при изменении ресурсов: 1 ─ на +70 ед., 2 ─ на +200, 3 ─ на –40 ед. Оценить раздельное и суммарное влияние этих изменений.
2.13. По данным задачи 2.12 необходимо:
1)найти оптимальные решения исходной и двойственной задач; нормы расхода ресурсов на единицу продукции каждого вида приведены в табл 22;
30