Симплекс-метод
Составление математической модели прямой и двойственной задачи. Расчет плана выпуска продукции с помощью симплекс-метода, который обеспечивает максимальную прибыль. Матрица стоимости перевозки единицы продукции. Оптимизируемая форма двойственной задачи.
Рубрика | Математика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.05.2012 |
Размер файла | 68,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задача 1
1. Составим математическую модель прямой задачи.
Обозначим через - число единиц продукции соответственно Пi запланированной к производству. Тогда суммарная прибыль от выпуска продукции составит:
при ограничениях:
Составим математическую модель двойственной задачи.
Обозначим через - цена ресурсов предприятия. Тогда общие затраты на ресурсы составят:
при ограничениях:
2. Найдем план выпуска продукции, который обеспечивает максимальную прибыль. Используем симплекс-метод.
Приведем прямую задачу к каноническому виду:
при ограничениях:
Решение представлено в симплекс-таблице (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Aб |
Cб |
B |
27 |
20 |
20 |
0 |
0 |
0 |
|
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
A6 |
||||
A4 |
0 |
63 |
4 |
5 |
9 |
1 |
0 |
0 |
|
A5 |
0 |
72 |
7 |
4 |
5 |
0 |
1 |
0 |
|
A6 |
0 |
86 |
9 |
2 |
9 |
0 |
0 |
1 |
|
m+1 |
0 |
-27 |
-20 |
-20 |
0 |
0 |
0 |
||
A4 |
0 |
24 7/9 |
0 |
4 1/9 |
5 |
1 |
0 |
- 4/9 |
|
A5 |
0 |
5 1/9 |
0 |
2 4/9 |
-2 |
0 |
1 |
- 7/9 |
|
A1 |
27 |
9 5/9 |
1 |
2/9 |
1 |
0 |
0 |
1/9 |
|
m+1 |
258 |
0 |
-14 |
7 |
0 |
0 |
3 |
||
A4 |
0 |
16 2/11 |
0 |
0 |
8 4/11 |
1 |
-1 15/22 |
19/22 |
|
A2 |
20 |
2 1/11 |
0 |
1 |
- 9/11 |
0 |
9/22 |
- 7/22 |
|
A1 |
27 |
9 1/11 |
1 |
0 |
1 2/11 |
0 |
- 1/11 |
2/11 |
|
m+1 |
287 3/11 |
0 |
0 |
-4 5/11 |
0 |
5 8/11 |
-1 5/11 |
||
A3 |
20 |
1 43/46 |
0 |
0 |
1 |
11/92 |
- 37/184 |
19/184 |
|
A2 |
20 |
3 31/46 |
0 |
1 |
0 |
9/92 |
45/184 |
- 43/184 |
|
A1 |
27 |
6 37/46 |
1 |
0 |
0 |
- 13/92 |
27/184 |
11/184 |
|
m+1 |
295 41/46 |
0 |
0 |
0 |
49/92 |
4 153/184 |
- 183/184 |
||
A6 |
0 |
18 14/19 |
0 |
0 |
9 13/19 |
1 3/19 |
-1 18/19 |
1 |
|
A2 |
20 |
8 1/19 |
0 |
1 |
2 5/19 |
7/19 |
- 4/19 |
0 |
|
A1 |
27 |
5 13/19 |
1 |
0 |
- 11/19 |
- 4/19 |
5/19 |
0 |
|
m+1 |
314 10/19 |
0 |
0 |
9 12/19 |
1 13/19 |
2 17/19 |
0 |
Таким образом, максимальная прибыль составит 314,53 ден. ед. при производстве 5,68 ед. продукции П1, 8,05 ед. продукции П2, 18, 74 ед. продукции П6.
3. Найдем оптимальный план двойственной задачи, используя решение прямой задачи и соответствие между прямыми и двойственными переменными.
Установим связь между балансовыми переменными двойственной задачи и основными переменными исходной задачи:
Основные переменные |
Балансовые переменные |
|||
Исходная задача |
||||
Двойственная задача |
||||
Балансовые переменные |
Основные переменные |
,
,
,
Таким образом, решение двойственной задачи:
, при этом
4. В оптимальном решении двойственной задачи , следовательно, третий вид ресурса недефицитный (избыточный). , следовательно, первое и второе сырье дефицитные, и т.к. , второе сырье оказывает большее влияние на прибыль. Есть смысл увеличивать в первую очередь запасы второго ресурса.
Задача 2
1. Матрица стоимости перевозки единицы продукции имеет вид:
Составим математическую модель прямой задачи.
Обозначим - количество продукции, перевозимой из пункта в пункт .
Составим математическую модель двойственной задачи.
Обозначим неизвестную в двойственной задаче, отвечающую пункту отправления , через , а пункту назначения - через . Двойственные переменные , , называются платежами.
Оптимизируемая форма двойственной задачи имеет вид
двойственный симплекс матрица
ui, vj - произвольные (i=1,2,3,4; j=1,2,3,4,5,6)
2. Составим план перевозки продукции, используя метод минимального элемента:
Матрица затрат по изготовлению и перевозке продукции имеет вид:
Транспортная задача является открытой, добавим фиктивного покупателя.
Опорный план представлен ниже:
Найдем оптимальное решение:
11 |
7 |
12 |
7 |
3 |
|||||||
-3 |
10 |
4 |
9 |
10 |
0 |
||||||
-2 |
161 |
0 |
-6 |
122 |
|||||||
0 |
11 |
7 |
12 |
7 |
0 |
||||||
195 |
71 |
13 |
163 |
3 |
|||||||
-7 |
11 |
5 |
5 |
7 |
0 |
||||||
-7 |
-5 |
118 |
-7 |
-4 |
Т.к. >0, то полученный опорный план не является оптимальным. Выполним перераспределение, получим новое опорное решение, которое не является оптимальным:
161 |
122 |
|||
+ |
- |
|||
- |
+ |
|||
71 |
Величина перераспределения составляет
11 |
4 |
12 |
7 |
0 |
|||||||
0 |
10 |
4 |
9 |
10 |
0 |
||||||
1 |
232 |
3 |
-3 |
51 |
|||||||
0 |
11 |
7 |
12 |
7 |
0 |
||||||
195 |
13 |
163 |
71 |
||||||||
-7 |
11 |
5 |
5 |
7 |
0 |
||||||
-7 |
-8 |
118 |
-7 |
-7 |
Т.к. >0, то полученный опорный план не является оптимальным. Выполним перераспределение, получим новое опорное решение:
11 |
4 |
9 |
7 |
0 |
|||||||
0 |
10 |
4 |
9 |
10 |
0 |
||||||
1 |
232 |
13 |
-3 |
38 |
|||||||
0 |
11 |
7 |
12 |
7 |
0 |
||||||
195 |
-3 |
-3 |
163 |
84 |
|||||||
-4 |
11 |
5 |
5 |
7 |
0 |
||||||
-4 |
-5 |
118 |
-4 |
-4 |
Т.к. >0, то полученный опорный план не является оптимальным. Выполним перераспределение, получим новое опорное решение:
10 |
4 |
9 |
6 |
-1 |
|||||||
0 |
10 |
4 |
9 |
10 |
0 |
||||||
38 |
232 |
13 |
-4 |
-1 |
|||||||
1 |
11 |
7 |
12 |
7 |
0 |
||||||
157 |
-2 |
-2 |
163 |
122 |
|||||||
-4 |
11 |
5 |
5 |
7 |
0 |
||||||
-5 |
-5 |
118 |
-5 |
-5 |
Отрицательных оценок нет, поэтому план является оптимальным.
Оптимальный план перевозок имеет вид:
3. Суммарные минимальные затраты составят:
= 4883 ден. ед.
4. В пункт доставляется продукция от поставщиков в объеме 38 ед. и в объеме 157 ед.
В пункт доставляется продукция от поставщика в объеме 232 ед.
В пункт доставляется продукция от поставщиков в объеме 13 ед. и в объеме 118 ед.
В пункт доставляется продукция от поставщика в объеме 163 ед.
5. В пункте остается нераспределенная продукция в объеме 122 ед.
Задача 3
Производительность труда работников задана матрицей
Данная транспортная задача является открытой.
Необходимо добавить еще одну трудовую бригаду с численностью 271-190 = 81 человек.
Далее можно воспользоваться алгоритмом решения закрытой транспортной задачи, при этом под тарифом понимается производительность одного рабочего за день. Тариф фиктивной бригады примем равным 10.
Т.к. требуется найти максимум, а согласно алгоритму транспортной задачи находится минимум, тарифы умножим на (-1).
Построим опорный план задачи, применяя метод минимального элемента.
-6 |
-8 |
-9 |
-4 |
|||||||
0 |
-6 |
-7 |
-6 |
-5 |
45 |
|||||
45 |
||||||||||
-2 |
-3 |
-10 |
-4 |
-8 |
69 |
|||||
69 |
||||||||||
0 |
-6 |
-8 |
-9 |
-4 |
76 |
|||||
4 |
2 |
58 |
12 |
|||||||
-6 |
-10 |
-10 |
-10 |
-10 |
81 |
|||||
81 |
||||||||||
49 |
71 |
58 |
93 |
271 |
||||||
Найдем оптимальный план задачи, применяя метод потенциалов.
и т.д.
Найдем оценки свободных клеток:
, , , , , , , ,
Т.к. >0, то необходимо перераспределить рабочих.
69 |
||||
- |
+ |
|||
+ |
- |
|||
2 |
12 |
Полученное перераспределение представлено ниже
-6 |
-8 |
-9 |
-10 |
||||||
0 |
-6 |
-7 |
-6 |
-5 |
|||||
45 |
-1 |
-3 |
-5 |
||||||
-2 |
-3 |
-10 |
-4 |
-8 |
|||||
-5 |
57 |
-7 |
12 |
||||||
0 |
-6 |
-8 |
-9 |
-4 |
|||||
4 |
14 |
58 |
-6 |
||||||
0 |
-10 |
-10 |
-10 |
-10 |
|||||
4 |
2 |
81 |
Т.к. >0, то необходимо перераспределить рабочих.
Полученное перераспределение представлено ниже
-6 |
-8 |
-9 |
-6 |
||||||
0 |
-6 |
-7 |
-6 |
-5 |
|||||
45 |
-1 |
-3 |
-1 |
||||||
-2 |
-3 |
-10 |
-4 |
-8 |
|||||
-5 |
53 |
-7 |
16 |
||||||
0 |
-6 |
-8 |
-9 |
-4 |
|||||
0 |
18 |
58 |
-2 |
||||||
-4 |
-10 |
-10 |
-10 |
-10 |
|||||
4 |
-2 |
-3 |
77 |
В результате получен оптимальный план задачи, т.к. все оценки свободных клеток отрицательные.
Из полученных данных сделаем вывод: максимально возможное количество картофеля будет собрано, если 45 рабочих бригады Б1 необходимо отправить на поле П1, 53 рабочих бригады Б2 необходимо отправить на поле П2 и 16 рабочих бригады Б2 отправить на поле П4, 18 рабочих необходимо отправить на поле П2 и 58 рабочих этой же бригады отправить на поле П3, 4 рабочих и 77 рабочих бригады Б4 необходимо отправить соответственно на поля П1 и П4.
Определим сколько центнеров картофеля будет убрано с четырех полей: центнеров.
Ответ: 2404 центнеров картофеля будет убрано с четырех полей, если распределить рабочих следующим образом:
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Методы определения объемов выпуска изделий каждой модели, при которых прибыль будет максимальна Составление математической модели задачи целочисленного программирования. Решение задачи симплекс-методом. Поиск целочисленного решения методом отсечения.
контрольная работа [156,9 K], добавлен 30.01.2011Составление математической модели задачи. Определение всевозможных способов распила 5-метровых бревен на брусья 1,5, 2,4, 3,2 в отношении 1:2:3 так, чтобы минимизировать общую величину отходов. Решение задачи линейного программирования симплекс-методом.
задача [26,1 K], добавлен 27.11.2015Форма для ввода целевой функции и ограничений. Характеристика симплекс-метода. Процесс решения задачи линейного программирования. Математическое описание алгоритма симплекс-метода. Решение задачи ручным способом. Описание схемы алгоритма программы.
контрольная работа [66,3 K], добавлен 06.04.2012Сущность понятия "симплекс-метод". Математические модели пары двойственных задач линейного программирования. Решение задачи симплексным методом: определение минимального значения целевой функции, построение первого опорного плана, матрица коэффициентов.
курсовая работа [219,4 K], добавлен 17.04.2013Составление плана выпуска продукции с целью получения максимальной прибыли при ее реализации. Вид и запас сырья, прибыль от единицы продукции и общее количество. Приведение системы ограничений к каноническому виду. Составление симплексной таблицы.
практическая работа [12,8 K], добавлен 24.05.2009Теоретические положения симплекс-метода и постоптимального анализа. Построение математической модели задачи. Нахождение ценностей ресурсов. Определение относительных и абсолютных диапазонов изменения уровней запасов дефицитных и недефицитных ресурсов.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 19.11.2010Графическое решение задачи линейного программирования. Общая постановка и решение двойственной задачи (как вспомогательной) М-методом, правила ее формирования из условий прямой задачи. Прямая задача в стандартной форме. Построение симплекс таблицы.
задача [165,3 K], добавлен 21.08.2010Понятие линейного программирования и его основные методы. Формулировка задачи линейного программирования в матричной форме и ее решение различными методами: графическим, табличным, искусственного базиса. Особенности решения данной задачи симплекс-методом.
курсовая работа [65,3 K], добавлен 30.11.2010Основные сведения о симплекс-методе, оценка его роли и значения в линейном программировании. Геометрическая интерпретация и алгебраический смысл. Отыскание максимума и минимума линейной функции, особые случаи. Решение задачи матричным симплекс-методом.
дипломная работа [351,2 K], добавлен 01.06.2015Решение двойственной задачи с помощью первой основной теоремы теории двойственности, графическим и симплексным методом. Математическая модель транспортной задачи, расчет опорного плана перевозок методами северо-западного угла и минимального элемента.
контрольная работа [333,3 K], добавлен 27.11.2011