- •Федеральное агенство по образованию
- •Введение
- •Общая задача оптимизации
- •1 Методические указания по решению злп в среде Exсel
- •1.1 Максимизация прибыли предприятия Постановка задачи
- •Решение
- •I этап: Составление математической модели
- •II этап: Решение задачи на эвм в среде ms Excel
- •III этап: Анализ решения задачи
- •1.2 Максимизация годового дохода Постановка задачи
- •Решение
- •I этап: Составление математической модели
- •II этап: Решение задачи на эвм в среде ms Excel
- •1.3 Специальные задачи линейного программирования
- •1.3.1 Задача целочисленного программирования
- •1.3.2 Транспортная задача Общая постановка транспортной задачи
- •Математическая модель транспортной задачи
- •1.3.2.1 Закрытая транспортная задача Минимизация стоимости перевозок кирпича
- •Решение
- •I этап: Составление математической модели
- •II этап: Решение задачи на эвм средствами пакета Excel
- •1.3.2.2 Открытая транспортная задача Постановка задачи
- •1.3.3 Задача о назначениях Постановка задачи
- •Решение
- •I этап: Составление математической модели
- •1.3.4 Двойственность в задачах линейного программирования. Анализ полученных оптимальных решений.
- •Задача оптимального использования ресурсов.
- •Решение.
- •I этап: Составление математической модели прямой злп
- •II этап: Решение задачи на эвм в среде ms Excel
- •Ш этап: Составление математической модели двойственной злп
- •Анализ влияния изменения правых частей ограничений на значения целевой функции (чувствительность решения к изменению запасов сырья).
- •2. Вопросы для самоконтроля:
- •3. Варианты заданий для контрольной работы по дисциплине
- •4. Требования к оформлению контрольной работы
II этап: Решение задачи на эвм средствами пакета Excel
Формируем диапазон ячеек с исходными данными А1:F7 (см. рис. 22).
Определяем ячейки, в которых будут содержаться переменные (неизвестные) задачи B11:E13.
Примечание: Диапазон неизвестных удобно оформить в виде таблицы.
Присваиваем неизвестным произвольные значения, например, предполагаем, что от каждого завода к каждому объекту необходимо перевезти 1 усл. ед. кирпича (см. рис. 22).
Рис.22 Оформление задачи в Excel
Вводим формулу в ячейку, где будет находиться значение целевой функции С17 (см. рис. 23).
Рис.23 Ввод целевой функции
Примечание: Для удобства ввода рекомендуется воспользоваться функцией СУММПРОИЗВ() (Перемножает соответствующие элементы заданных массивов и возвращает сумму произведений.).
Аргументами функции являются массив со стоимостями перевозок В4:Е6 и массив с неизвестными В11:Е13.
Вводим зависимости для ограничений (см. рис.24).
Рис.24 Ввод ограничений
Примечание: В ячейках F11:F13 и B14:E14 занесены левые части ограничений, правые части ограничений содержаться в ячейках F4:F6 и B7:E7.
Примечание: Ограничения 20 и 21 будут учтены в окне Поиск решения.
Для получения численного решения задачи используем инструмент Поиск решения (Сервис/Поиск решения).
Рис.25 Поиск решения
В окне Установить целевую ячейку указываем адрес ячейки с целевой функцией С17.
В разделе Равной указать Минимальному значению.
Примечание: Для заполнения окна Установить целевую ячейку необходимо на листе выделить ячейку, в которой содержится значение целевой функции.
В окно Изменяя ячейки вносим адреса ячеек с неизвестными задачи B11:E13.
Примечание: Для ввода неизвестных можно нажать кнопку Предположить.
Для ввода ограничений необходимо перейти в поле Ограничения и нажать кнопку Добавить. В появившемся диалоговом окне Добавление ограничения, последовательно, для каждого неравенства в разделе Ссылка на ячейку указать адрес ячейки, соответствующей левой части ограничения, а в разделе Ограничения – адрес правой части ограничения.
Рис. 26 Ввод ограничения 1
Примечание: Ограничения 14-19 вводятся аналогично
Рис. 6 Ввод ограничения 8
Рис. 7 Ввод ограничения 9
Нажать кнопку Выполнить.
Ответ
В результате решения задачи был получен следующий ответ:
x11=0 (с первого завода на первый объект кирпичи не поставляются),
x12=0 (с первого завода на второй объект кирпичи не поставляются),
x13=60 (с первого завода на третий объект необходимо поставить 60 усл ед. кирпичей),
…
X34=50 (с третьего завода на четвертый объект необходимо поставить 50 усл. ед. кирпичей),
.
При этом минимальная стоимость перевозки будет 660 руб., .
Рис. 29 результат решения задачи
1.3.2.2 Открытая транспортная задача Постановка задачи
Изменим условие задачи 4 следующим образом: допустим, что потребность первого завода в кирпиче возросла вдвое и составила 140 ед. кирпича в день. Остальные данные остались неизменными.
Таблица 12
|
Стоимость перевозки 1 усл. ед. кирпича с завода к строящемуся объекту |
Возможности заводов | |||
Объекты Заводы |
1 |
2 |
3 |
4 | |
I |
6 |
7 |
3 |
5 |
100 |
II |
1 |
2 |
5 |
6 |
150 |
III |
8 |
10 |
20 |
1 |
50 |
Потребность объектов в кирпиче |
140 |
80 |
60 |
90 |
|
Данная задаче уже является открытой, т.к. 140+80+60+9>100+150+50, т.е. потребности превышают запасы на 160 ед.
Введем нового поставщика - IV завод с возможностью 160 ед.
Так как груз от фиктивного поставщика к фиктивному потребителю не перевозится, то стоимость перевозок полагается равной нулю.
Таблица 12 примет вид:
Таблица 13
|
Стоимость перевозки 1 усл. ед. кирпича с завода к строящемуся объекту |
Возможности заводов | |||
Объекты Заводы |
1 |
2 |
3 |
4 | |
I |
6 |
7 |
3 |
5 |
100 |
II |
1 |
2 |
5 |
6 |
150 |
III |
8 |
10 |
20 |
1 |
50 |
IV |
0 |
0 |
0 |
0 |
160 |
Потребность объектов |
140 |
80 |
60 |
90 |
|
Данная задача уже является закрытой и решается аналогично задаче
Применение транспортных моделей к решению экономических задач
Алгоритм и методы решений транспортной задачи могут быть применены для решения некоторых классов экономических задач. К таким задачам относятся:
Задача о назначениях. Она позволяет определить какой механизм и на какую работу надо назначить, чтобы добиться максимальной производительности или минимизировать затраты времени.
Задача о закреплении самолетов за воздушными линиями.
Оптимальное закрепление за станками операций по обработке деталей и др.