- •Министерство аграрной политики украины луганский национальный аграрный университет
- •Основы системного анализа
- •Введение
- •Рекомендации по выполнению контрольной работы
- •1.2. Алгоритм решения задачи линейного программирования графическим методом
- •. Типовой пример
- •1.4. Индивидуальное задание №1
- •2.2. Алгоритм симплекс-метода
- •Типовой пример
- •Решение.
- •Учитывая количество ресурсов, затрачиваемых на изготовление единицы продукции, а также их наличие, составим систему ограничений:
- •2.4. Индивидуальное задание №2
- •Применение метода искусственного базиса для решения задач линейного программирования
- •Постановка и методика решения м-задачи
- •Типовой пример
- •3.3. Индивидуальное задание №3
- •4. Закрытая модель транспортной (распределительной) задачи
- •4.1. Формализация распределительной задачи
- •4.2. Методы построения опорного плана Метод северо-западного угла
- •Метод наилучшего элемента
- •4.3. Решение транспортной задачи методом потенциалов
- •4.4. Алгоритм последовательного улучшения опорного плана перевозок
- •4.5. Типовой пример
- •4.6. Индивидуальное задание № 4
- •Вариант 5.
- •5. Открытая модель транспортной задачи
- •5.1. Постановка и методика решения открытой транспортной задачи
- •5.2. Типовой пример
- •5.3. Индивидуальное задание № 5
- •Вариант 3.
- •Литература
Решение.
Составим математическую модель задачи. Обозначим x1, x2, x3 соответственно количество изделий видов А, В, С.
Учитывая количество ресурсов, затрачиваемых на изготовление единицы продукции, а также их наличие, составим систему ограничений:
2x1 + 4x2 + 3x3 48,
4x1 + 2x2 + 3x3 60,
3x1 + 0x2 + x3 36.
Количество изделий каждого вида не может быть отрицательной величиной:
x1 0, x2 0, x3 0.
Критерием оптимальности является прибыль предприятия. Она определяется как сумма произведений прибыли от единицы изделия каждого вида на количество изделий. При этом суммарная прибыль должна быть максимальна:
z = 6x1 + 4x2 +3x3 → max.
В целом математическая модель задачи имеет вид:
z = 6x1 + 4x2 +3x3 → max
x1 0, x2 0, x3 0.
Приведем стандартную ЗЛП к ЗЛП в каноническом виде путем введения дополнительных переменных x4, x5, x6:
z = 6x1 + 4x2 +3x3 + 0x4 + 0x5 + 0x6 → max
x1 0, x2 0, x3 0, x4 0, x5 0, x6 0.
Сведем полученные данные в симплексную таблицу 3.
Базисными переменными являются переменные x4, x5, x6.
Свободными переменными являются переменные x1, x2, x3.
Элементами оценочной строки являются коэффициенты при переменных в целевой функции, взятые с противоположными знаками.
Таблица 3
-
Базисные
переменные
Свободные члены
Свободные переменные
Симплексные отношения
х1
х2
x3
х4
48
2
4
3
24
х5
60
4
2
3
15
х6
36
3
0
1
12
Оценочная строка
0
–6
–4
–3
–
Проверим критерий оптимальности. Так как задача решается на нахождение максимума и в оценочной строке есть отрицательные элементы, то опорный план не является оптимальным. Он может быть улучшен путем введения в базис переменной x1, которой соответствует наибольшая по абсолютной величине отрицательная оценка –6. Поэтому столбец, соответствующий переменной x1, является разрешающим.
Найдем симплексные отношения путем деления свободных членов на соответствующие элементы разрешающего столбца. При этом учитываем только неотрицательные соотношения:
.
Строка, содержащая минимальное симплексное отношение, является разрешающей. Следовательно, из базиса выводим переменную x6.
На пересечении разрешающей строки и разрешающего столбца выделяем разрешающий элемент a31 = 3.
Учитывая, что в следующей симплексной таблице переменные x1 и x6 поменяются местами, построим новую таблицу 4.
В клетке новой таблицы, соответствующей разрешающему элементу, записываем обратную величину 1/3.
Все остальные элементы третьей строки в новой таблице вычислим делением соответствующих элементов исходной таблицы на разрешающий элемент.
Таблица 4
Базисные переменные |
Свободные члены |
Свободные переменные |
Симплексные отношения |
||
x6 |
x2 |
x3 |
|||
x4 |
24 |
–2/3 |
4 |
7/3 |
6 |
x5 |
12 |
–4/3 |
2 |
5/3 |
6 |
x1 |
12 |
1/3 |
0 |
1/3 |
– |
Оценочная строка |
72 |
2 |
–4 |
–1 |
– |
Все остальные элементы первого столбца новой таблицы вычислим делением соответствующих элементов исходной таблицы на разрешающий элемент с изменением знака частного на противоположный:
.
Остальные элементы новой симплексной таблицы 4 вычислим по правилу прямоугольника:
Применяя описанный выше алгоритм, построим новую симплексную таблицу (таблица 5).
Таблица 5
Базисные переменные |
Свободные члены |
Свободные переменные |
Симплексные отношения |
||
x6 |
x4 |
x3 |
|||
x2 |
6 |
1/6 |
1/4 |
7/12 |
|
x5 |
0 |
–1 |
–1/2 |
1/2 |
|
x1 |
12 |
1/3 |
0 |
1/3 |
|
Оценочная строка |
96 |
4/3 |
1 |
4/3 |
|
В оценочной строке новой таблицы нет отрицательных элементов. Это означает, что соответствующее базисное решение x2 = 6; x5 = 0; x1 = 12; x6 = 0; x4 = 0; x3 = 0 является оптимальным.
Соответствующее значение целевой функции zmax = 96.
Таким образом, необходимо производить 12 изделий вида А, 6 изделий вида В; изделия вида С производить нецелесообразно. При этом максимальная прибыль от реализации продукции составит 96 ден. ед.