
- •1.3. Методичні рекомендації
- •1.3.1. Знайомство із середовищем MatLab
- •1.3.2. Розрахунки в MatLab
- •1.3.3. Числові формати
- •1.3.4. Константи і змінні
- •1.3.6. Файл-програми
- •1.3.7. Файл-функції
- •1.3.8. Основні положення теорії погрішностей
- •Питання для захисту роботи
- •1.5. Варіанти для самостійної роботи
- •Лабораторна практична робота №2
- •2.3. Методичні рекомендації
- •Метод бісекції
- •Метод Ньютона (метод дотичних)
- •Метод простої ітерації (метод послідовних повторень)
- •Питання для захисту роботи
- •Лабораторна практична робота №3
- •3.3. Методичні рекомендації
- •Питання для захисту роботи
- •3.5. Варіанти для самостійної роботи
- •Практична лабораторна робота №4 Методи апроксимації та інтерполяції. Сплайн-інтерполяція
- •4.1. Мета роботи
- •4.2. Порядок виконання роботи
- •4.3. Методичні рекомендації
- •4.4. Питання для захисту роботи
- •4.5. Варіанти для самостійної роботи
- •5.3. Методичні рекомендації
- •Зміст основних функцій та надбудов Excel для розв’язання оптимізаційних задач
- •Приклад використання зазначених функцій Приклад 5.1. Задача оптимального використання ресурсів
- •Питання для захисту роботи
- •6.3. Методичні рекомендації
- •Допоміжна таблиця для пошуку розв’язку
- •Microsoft Excel 10.0. Звіт щодо стійкості розв’язку
- •6.4. Питання для захисту роботи
- •Варіанти для самостійної роботи
- •Методичні рекомендації
- •Питання для захисту роботи
- •Лабораторне практичне заняття №8 Сіткові графи. Транспортні сітки
- •8.1. Мета роботи
- •8.2. Порядок виконання роботи
- •8.3. Методичні рекомендації
- •8.3.1. Задача сіткового планування і керування
- •8.3.2. Знаходження максимального потоку на транспортній сітці і мінімального розрізу
- •8.4. Питання для захисту роботи
- •9.3. Методичні рекомендації
- •Питання для захисту роботи
- •Варіанти для самостійної роботи
- •Використана література
- •10.1. Основна
- •10.2. Додаткова
- •Лабораторний практикум з дисципліни «Прикладна математика» для студентів напряму підготовки
Допоміжна таблиця для пошуку розв’язку
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
1 |
Оптимізація транспортних витрат |
||||||
2 |
Постачаль-ники |
Споживачі |
Факт |
||||
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
4 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
5 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
6 |
Факт |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
15 |
Обчислюємо
значення комірок у стовпці G
від 3-го до 5-го рядків, кожне з яких є
сумою значень у відповідних рядках від
стовпця B
по F,
за допомогою вбудованої функції СУММ.
Так, курсор вміщуємо до комірки G3,
вибираємо послідовно Вставка
функция,
потім серед функцій вибираємо СУММ,
і в комірці G3
з’являється
вираз =СУММ(В3:F3).
Після натискання Enter
з’являється результат. Потім формулу
розтягуємо на комірки G4
та G5.
Кожне значення у 6-му рядку „Факт” за стовпцями від В до F визначається як сума за кожним із стовпців з відповідною літерою від 3-го по 5-ий рядки. Наприклад, вантаж, який постачається споживачеві , тобто значення комірки В6 обчислюється за формулою =СУММ(В3:В5). Значення комірки G6 визначаємо як =СУММ(В6:F6) або як =СУММ(G3: G5), оскільки задача є закритою.
Далі на цьому ж робочому аркуші утворюємо ще одну таблицю, що містить інформацію про потреби, пропозицію та питому вартість перевезень між усіма учасниками транспортної задачі (табл. 6.2).
Таблиця 6.2
Вихідна інформація
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
7 |
|
|
|
|
|
|
Пропозиції |
8 |
|
2 |
8 |
5 |
1 |
3 |
240 |
9 |
|
6 |
4 |
7 |
6 |
9 |
320 |
10 |
|
3 |
6 |
1 |
4 |
5 |
180 |
11 |
Потреби |
100 |
120 |
160 |
210 |
150 |
|
12 |
Взагалом |
11 |
18 |
13 |
11 |
17 |
70 |
У 12-му рядку за стовпцями В-F визначаємо загальну вартість перевезення вантажу, який одержує кожен із споживачів. Наприклад, для споживача (комірка В12) вартість перевезень можна визначити за формулою: =В3*В8+В4*В9+В5*В10. З цією ж метою можна також скористуватися функцією: СУММПРОИЗВ. Для цього значення комірки В16 визначаємо як =СУММПРОИЗВ(В3:В5; В8:В10). У комірці G12 за формулою =СУММ(В12:F12) обчислюється загальна вартість перевезень. Отже, ця комірка містить значення цільової функції.
Для розв’язання транспортної задачі використовуємо процедуру Поиск решения (Сервис Поиск решения).
У полі Установить целевую ячейку даємо посилання на комірку з формулою загального вартості перевезень ($G$12), потім встановлюємо перемикач проти умови Равной: минимальному значению. До поля Изменяя ячейки вводимо посилання на комірки $В$3:$F$5 та додаємо обмеження на їх значення. Для цього ставимо курсор до вікна Ограничения, натискаємо кнопку Добавить, і на екрані з’являється діалогове вікно Добавление ограничения. До його лівого поля введемо ліву частину першого обмеження ($В$6:$F$6), вибираємо його знак в центральному полі (=) та до правого поля введемо правую частину обмеження ($В$11:$F$11). Отже, маємо: $В$6:$F$6=$В$11:$F$11. Це означає, що значення в комірках 6-го рядку повинні дорівнювати значенням у відповідних комірках 11-го рядку, тобто потреби споживачів необхідно повністю задовольнити. Слід зауважити, що надбудова Поиск решения дозволяє розв’язати й незбалансовану транспортну задачу без введення фіктивного учасника. У цьому випадку в центральному полі вікна Добавление ограничения вводять для споживачів знак >=, а для постачальників – знак <=. Тепер натискаємо Добавить і вводимо наступне обмеження: $G$3:$G$5=$G$8:$G$10, що означає, що всі запаси необхідно вивезти. Натискаємо кнопку ОК і повертаємося до діалогового вікна Поиск решения, яке набуває вигляду (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Вигляд діалогового вікна Поиск решения після
введення обмежень транспортної задачі
Визначимо параметри моделі. Для цього натискаємо Парамеры і в діалоговому вікні Параметры поиска решения ставимо позначки до вічок Линейная модель та Неотрицательные значения, оскільки змінні транспортної задачі мають обмеження на знак. Натисканням кнопки OK повертаємося до діалогового вікна Поиск решения.
Отже, вся необхідна інформація введена. Для визначення оптимального плану транспортної задачі натискаємо кнопку Выполнить, внаслідок чого в табл. 6.1 та 6.2 змінюються: кількість вантажу (комірки В3:F5) та вартість перевезень (комірки В12:F12 та G12) приймають значення, що відповідають оптимальному плану. Одночасно з цим на екрані з’являється діалогове вікно Результаты поиска решения. Встановлюємо перемикач у положення Сохранить найденное решение й вказуємо Тип отчета: Устойчивость. Натискаємо ОК, і на робочому аркуші в таблиці, що відповідає табл. 6.1 – 6.2, зберігається розв’язок транспортної задачі (табл. 6.3), а звіт Устойчивость виводяться на окремий робочий аркуш (табл. 6.4).
Таблиця 6.3
Кінцевий вигляд розрахункової таблиці
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
1 |
Оптимізація транспортних витрат |
||||||
2 |
Постачаль-ники |
Споживачі |
Факт |
||||
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
0 |
0 |
0 |
110 |
130 |
240 |
4 |
|
100 |
120 |
0 |
100 |
0 |
320 |
5 |
|
0 |
0 |
160 |
0 |
20 |
180 |
6 |
Факт |
100 |
120 |
160 |
210 |
150 |
740 |
7 |
|
|
|
|
|
|
Пропозиції |
8 |
|
2 |
8 |
5 |
1 |
3 |
240 |
9 |
|
6 |
4 |
7 |
6 |
9 |
320 |
10 |
|
3 |
6 |
1 |
4 |
5 |
180 |
11 |
Потреби |
100 |
120 |
160 |
210 |
150 |
|
12 |
Взагалом |
600 |
480 |
160 |
710 |
490 |
2440 |
Розглянемо, яку інформацію містить кінцева таблиця.
Отже, завдяки застосуванню надбудови Поиск решения знайдено оптимальний план перевезень, який наведено у клітинах, які ми змінювали, тобто:
,
за цим планом загальна вартість перевезень має мінімальне значення, яке дорівнює:
(ум.
од.).
Перша
з таблиць звіту Устойчивость
містить
вихідну інформацію, оптимальний план
та деяку інформацію про можливі границі
зміни коефіцієнтів цільової функції,
в межах яких знайдений план лишається
оптимальним, а також Нормированную
стоимость,
тобто оцінки оптимального плану
транспортної задачі. Зверніть
увагу, що комірка B5
за
планом
є
вільною, однак їй відповідає нульова
оцінка. Отже, задача має альтернативний
оптимум.
Друга
частина звіту містить відомості про
тіньові ціни, тобто приховані потенціали
учасників перевезення. Стовпчики
Допустимое
увеличение
та Допустимое
уменьшение містять
інформацію про межі, в яких можна
змінювати праву частину кожного з
обмежень окремо, при цьому план задачі
буде залишатися оптимальним. Оскільки
коміркам C6
та
D6
відповідають
від’ємні потенціали, то збільшення
потреб або споживача
,
або
в межах припустимого призведе до
зменшення цільової функції. Так, збільшимо
потреби
на 20 одиниць, а щоб задача лишилася
закритою, збільшимо запаси
на 20 одиниць. Результат наведено в табл.
6.5.
Таблиця 6.4