Математичні програмування

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

по мат.программірованію

«Графічний і симплексний методи вирішення ОЗЛП»

Для виготовлення 2-х різних виробів А і В використовується 3 види сировини. На виробництво одиниці виробу А потрібно затратити сировини 1-го виду а1 кг, сировини 2-го виду - а2 кг, сировини 3-го виду - а3 кг. На виробництво одиниці вироби У потрібно затратити сировини 1-го виду в1 кг, сировини 2-го виду - в2 кг, сировини 3-го виду - в3 кг. Виробництво забезпечене сировиною 1-го виду в кількості Р1 кг, сировиною 2-го виду в кількості Р2 кг, сировиною 3-го виду в кількості Р3 кг. Прибуток від реалізації одиниці готового виробу А становить ден.ед., а вироби В - ден.ед.

а1

а2

а3

в1

в2

в3

Р1

Р2

Р3

8

11

7

8

10

5

6

425

450

550

2

4

Математична модель задачі

Позначимо кількість виробленої продукції 1-го виду через х1, 2-го виду - х2. Тоді лінійна функція набуде вигляду: Z (х1, х2) = 2 * х1 +4 * х2.

Це є ціна виробленої продукції. Наше рішення має забезпечити максимальне значення цієї функції.

Умова накладає на величини х1 і х2 обмеження такого вигляду:

Побудована лінійна функція називається функцією мети і спільно системою обмежень утворює математичну модель розглянутої економічної задачі.

Графічне рішення задачі

Побудуємо багатокутник рішень. Для цього в системі координат х1Ох2 на площині зобразимо граничні прямі

х1

0

68,75

х2

91,66

0

х1

0

64,28

х2

90

0

х1

0

38,63

х2

42,5

0

Взявши яку-небудь точку, наприклад, початок координат, встановимо, яку полуплоскость визначає відповідне нерівність. Багатокутником рішень даної задачі є трикутник АОВ. Для побудови прямої 2 * х1 +4 * х2 = 0 будуємо радіус-вектор N = (2, 4) = 2.5 * (2, 4) = (5, 10) і через точку 0 проводимо пряму, перпендикулярну йому. Побудовану пряму Z = 0 переміщаємо паралельно самій собі в напрямку вектора N. Опорної по відношенню до багатокутника рішень ця пряма стає в точці А (0; 42,5), де функція Z приймає максимальне значення.

Оптимальний план завдання: х1 = 0; х2 = 42,5.

Підставляючи значення х1 і х2 в лінійну функцію, отримуємо Zmax = 2 * 0 +4 * 42.5 = 170 у.о.

Таким чином, для того щоб отримати максимальний прибуток у розмірі 170 у.о., необхідно запланувати виробництво 42,5 од. продукції В.

Рішення завдання симплексним методом

Запишемо систему у векторній формі

х1 * А1 + х2 * А2 + х3 * А3 + х4 * А4 + х5 * А5 = Ао, де

Складаємо симплексних таблицю.

i

Базис

Сбаз

Ао

С1 = 2

С2 = 4

С3 = 0

С4 = 0

С5 = 0

С.О.





А1

А2

А3

А4

А5


1

А3

0

425

11

10

1

0

0

42,5

2

А4

0

450

7

5

0

1

0

90

3

А5

0

550

8

6

0

0

1

91,66667

m +1

Zj-Cj

0

-2

-4

0

0

0

Серед отриманих оцінок є дві негативні: Z 1 - C 1 =- 2 <0 і Z 2 - C 2 =- 4 <0. Це означає, що початковий опорний план не є оптимальним і його можна поліпшити, включивши в базис вектор, якому відповідає максимальне по модулю негативне число в m +1 рядку. Дозволяє вектор-стовпець А2. Дозволяє елемент знаходимо за мінімальним симплексному відношенню. Дозволяє елемент - число 10.

Склав другу симплексних таблицю.

i

Базис

Сбаз

Ао

С1 = 2

С2 = 4

С3 = 0

С4 = 0

С5 = 0





А1

А2

А3

А4

А5

1

А2

4

42,5

1,1

1

0,1

0

0

2

А4

0

237,5

1,5

0

-0,5

1

0

3

А5

0

295

1,4

0

-0,6

0

1

m +1

Zj-Cj

170

2,4

0

0,4

0

0

Переглянувши m +1 рядок, переконуємося, що опорний план - оптимальний.

Оптимальний план передбачає виготовлення 42,5 ед.ізделія В і не передбачає виготовлення виробів А. Виготовлення виробів А привело б до зменшення прибутку на 2,4 у.о. Сировина 1-го виду використовується повністю. Невикористаними залишається 450-237,5 = 212,5 тонн 2-го виду та 550-295 = 255 тонн 3-го виду сировини. Максимальний прибуток становить 170 у.о.

Рішення завдання на комп'ютері

Виконаємо такі дії:

- У клітинку А1 вводимо формулу для цільової функції = 2 * х1 +4 * х2

- У осередок А3 вводимо формулу для обмеження: = 11 * с1 +10 * с2.

- У клітинку А4 вводимо формулу для обмеження: = 7 * с1 +5 * с2.

- У осередок А3 вводимо формулу для обмеження: = 8 * с1 +6 * с2.

- У клітинку С1: С2 вводимо початкові значення змінних (0:0).

- Виконаємо команду Сервіс> Пошук рішення.

Отже, план випуску продукції, що включає виготовлення виробів 42,5 В є оптимальним. При цьому плані випуску виробів повністю використовується сировина 1-го виду і залишається невикористаним 450-237,5 = 212,5 тонн 2-го виду та 550-295 = 255 тонн 3-го виду сировини, а вартість виробленої продукції дорівнює 170 у. е.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

по мат.программірованію

«Транспортна задача»

Є 3 пункту поставки однорідного вантажу А1, А2, А3 та 5 пунктів В1, В2, В3, В4, В5 споживання цього вантажу. На пунктах А1-А3 знаходиться вантаж відповідно в кількості а1-а3 тонн. До пунктів В1-В5 потрібно доставити відповідно в1-В5 тонн вантажу. Вартості перевезень 1 тонни вантажу між пунктами постачання та пунктами споживання наведені в матриці D. Знайти такий план закріплення споживачів за постачальниками однорідного вантажу, щоб загальні витрати з перевезень були мінімальними.

Пункти

поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5


А1

12

10

15

12

13

350

А2

16

14

17

10

8

150

А3

15

10

13

14

15

280

Потребн.

100

120

200

160

200


Математична модель задачі

Математична модель транспортної задачі полягає в знаходженні такого неотрицательного рішення системи лінійних рівнянь

при яких цільова функція

F = 12 * x11 +10 * x12 +15 * x13 +12 * x14 +13 * x15 +16 * x21 +14 * x22 +17 * x23 +10 * x24 +8 * x25 +15 * x31 +10 * x32 + 13 * x33 +14 * x34 +15 * x35

приймає мінімальне значення.

Опорний план знайдемо методом північно-західного кута.

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5


А1

350

А2

150

А3

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Для перевірки плану на оптимальність необхідно побудувати систему потенціалів. Для побудови системи потенціалів використовуємо умова Ui + Vj = Cij

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 =

V2 =  

V3 =  

V4 =  

V5 =  

А1

U1 =

350

А2

U2 =

150

А3

U3 =

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 =

V2 =  

V3 =  

V4 =  

V5 =  

А1

U1 =

350

А2

U2 =

150

А3

U3 =

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 =

V2 =  

V3 =  

V4 =  

V5 =  

А1

U1 =

350

А2

U2 =

150

А3

U3 =

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 =

V2 =  

V3 =  

V4 =  

V5 =  

А1

U1 =

350

А2

U2 =

150

А3

U3 =

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 =

V2 =  

V3 =  

V4 =  

V5 =  

А1

U1 =

350

А2

U2 =

150

А3

U3 =

280

Потребн.

100

120

200

160

200

Пункти поставки

Пункти споживання

Запаси


В1

В2

В3

В4

В5



Потенціали

V1 = 7

V2 = 5

V3 = 8

V4 = 7

V5 = 8

А1

U1 = 5

100

40


160

50

350

А2

U2 = 0





150

150

А3

U3 = 5


80

200



280

Потребн.

100

120

200

160

200

Всі незайняті клітини задовольняють умові Ui + Vj <= Cij.

Загальна вартість плану становить

S = 100 * 12 +40 * 10 +12 * 160 +13 * 50 +8 * 150 +10 * 80 +13 * 200 = 8770 у.о.

Рішення завдання на комп'ютері

Обсяг перевезень






12

10

15

12

13



16

14

17

10

8



15

10

13

14

15



Обсяг перевезень




Всього поставлено

100

40

0

160

50

350


0

0

0

0

150

150


0

80

200

0

0

280


100

120

200

160

200

Всього отримано

Витрати на перевезення





1200

400

0

1920

650



0

0

0

0

1200



0

800

2600

0

0


8770

Microsoft Excel 10.0 Звіт за результатами


Робочий лист: [Книга1] Аркуш2


Звіт створено: 17.12.2004 9:44:11







Цільова комірка (Мінімум)




Осередок

Ім'я

Початкове значення

Результат


$ G $ 13

0

8770






Змінні клітинки




Осередок

Ім'я

Початкове значення

Результат


$ A $ 6

Обсяг перевезень

0

100


$ B $ 6

0

40


$ C $ 6

0

0


$ D $ 6

0

160


$ E $ 6

0

50


$ A $ 7

Обсяг перевезень

0

0


$ B $ 7

0

0


$ C $ 7

0

0


$ D $ 7

0

0


$ E $ 7

0

150


$ A $ 8

Обсяг перевезень

0

0


$ B $ 8

0

80


$ C $ 8

0

200


$ D $ 8

0

0


$ E $ 8

0

0

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Математика | Лабораторна робота
78.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Основні поняття математичного програмування Побудова моделі задачі лінійного програмування
Програмування мовою С з використанням об єктно орієнтованого програмування
Програмування мовою С з використанням обєктно-орієнтованого програмування
Математичні поняття
Математичні розрахунки
Математичні розваги
Математичні моделі
Математичні методи в економіці 3
Математичні основи інформатики
© Усі права захищені
написати до нас