Материал: 4758

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Штрафы

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

17

3

 

5

4

3

2

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

11

3

 

2

1

3

2

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

12

2

 

3

4

3

0

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

5

2

 

1

0

1

1

 

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

13

1

 

3

4

3

2

 

5

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

14

4

 

3

2

3

2

 

6

 

 

 

Маршру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

т:

1

 

2

3

4

5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

Назначения

 

 

 

 

 

Водител

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

0

 

1

0

0

0

1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

0

0

0

1

1

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

 

0

0

1

0

1

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

0

 

0

0

0

0

0

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

0

 

0

1

0

0

1

5

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1

 

0

0

0

0

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Σпо столб

1

 

1

1

1

1

Σ по стр.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Штраф

 

 

 

 

 

7

 

 

Выработка

 

ы

 

Сальдо

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

(Fцел)

 

 

 

2

 

 

161000

 

 

 

 

159740

 

 

 

9

 

 

0

 

 

12600

 

0

 

 

Рис. 14. Результаты поиска решения

Контрольные вопросы:

1.Какова постановка задачи о назначениях?

2.В чем отличие модели задачи о назначениях от модели ТЗ?

3.Каковы исходные и искомые параметры задачи о назначениях?

4.Как записывается математическая модель задачи о назначениях.

5.Почему полученное решение не поставило водителя под номером 4 ни на какой маршрут?

6.Посчитайте суммарные выработки и штрафы каждого водителя по исходным данным полученной индивидуальной задачи.

Практическая работа № 4 (4 ч.)

Использование электронной таблицы Excel для решения задач оптимизации

Цель работы: изучение порядка работы с электронной таблицей при решении задач оптимизации

Задание 1. При откорме животных по нормам в дневном рационе должны содержаться питательные вещества в следующем количестве: кормовых единиц – не менее 6 кг, перевариваемого протеина – не менее 150 г. каротина – не менее 8 мг. При откорме используют ячмень, бобы и сенную муку. Содержание питательных веществ в килограмме этих кормов приведены в таблице. Составьте дневной рацион, удовлетворяющий данной питательности при минимальной стоимости.

Питательные вещества

Кормовые единицы, кг Перевариваемый протеин, г Каротин, мг

Стоимость одного килограмма корма

Количество единиц питательных веществ в 1 килограмме корма

Ячмень

Бобы

Сенная мука

15

7

9

100

180

240

5

5

35

2

4

8

Решение.

Составим математическую модель задачи. Обозначим: x1 - количество ячменя в рационе (кг.);

x2 - количество бобов в рационе (кг.);

x3 - количество сенной муки в рационе (кг.);

Математическая модель задачи имеет вид:

F(x) 2 x1 4 x2 8 x3 min; - функция стоимости (целевая функция) при ограничениях:

15x1 7x2 9x3 6;

 

 

 

150;

100x1 180x2 240x3

 

35x3 8;

 

5x1 5x2

 

 

1,2,3.

 

xi 0, i

 

Полученную задачу линейного программирования будем решать средствами Excel, используя надстройку Поиск решения.

Выполним последовательно следующие действия в среде Excel:

1. Создадим форму для ввода условий задачи (рис.5).

 

Рис.5

 

 

2. Укажем адреса ячеек,

в которые будет помещен результат решения

(изменяемые ячейки).

Оптимальные

значения

компонент вектора

X (x1 , x2 , x3 ) будут

помещены в

ячейках

В3:D3, оптимальное

значение целевой функции – в ячейке Е4.

3. Введем исходные данные задачи в созданную форму (рис.6).

Рис.6

4.Введем зависимость для целевой функции, для этого нужно: установить курсор в ячейку Е4, на панели инструментов нажать кнопку Мастер функций. В диалоговом окне Мастер функций

выбрать категорию Математические и функцию СУММПРОИЗВ (рис.7); В диалоговом окне Аргументы функций в строку «Массив 1» ввести B3:D3, в строку «Массив 2» ввести B4:D4 (рис.8).

Рис.7

Рис.8

5.Введем зависимости для ограничений: в ячейки Е7, Е8, Е9 нужно ввести функции СУММПРОИЗВ(B3:D3;B7:D7), СУММПРОИЗВ(B3:D3;B8:D8), СУММПРОИЗВ(B3:D3;B9:D9) соответственно.

6.Выполним команду меню Сервис \ Поиск решения. В диалоговом окне Поиск решения нужно:

назначить целевую ячейку – в данном случае Е4;

ввести направление целевой функции – Минимальному значению;

в строке Изменяя ячейки ввести диапазон B3:D3 (адреса искомых переменных);

ввести ограничения, для этого нажать на кнопку Добавить и ввести данные в диалоговое окно Добавление ограничения (рис.10);

Врезультате диалоговое окно Поиск решения выглядит следующим образом (рис.9):

Рис.9

Рис.10

7.Введем параметры для решения ЗЛП. Для этого в диалоговом окне Поиск решения нужно нажать на кнопку Параметры и в диалоговом окне Параметры поиска решения установить флажки в окнах

Линейная модель и Неотрицательные значения (рис.11).После этого нужно нажать на кнопку Выполнить.

Рис.11 Рис.12

Через некоторое время появляется диалог Результаты поиска решения (рис.12) и исходная таблица с заполненными ячейками B3:D3, для значений xi и ячейка Е4 с минимальным значением целевой функции

(рис.13).

Рис.13.

Полученное решение означает, что для обеспечения рациона нужной питательности требуется использовать только 1,448 кг ячменя и 0,022 кг сенной муки. Бобы использовать нецелесообразно. При этом минимальная стоимость составит 3,07 ден.ед.

Задание 2.

Для изготовления двух видов продукции Р1, Р2 используют три вида сырья S1. S2. S3. Запасы сырья, количество единиц сырья, затрачиваемых на изготовление единицы продукции, а так же величина прибыли от реализации единицы продукции приведены в таблице. Составьте план выпуска продукции, обеспечивающий максимальную прибыль за все выпущенные изделия.

 

 

Количество единиц сырья,

Вид

Запас

идущих на изготовление

сырья

сырья

 

единицы продукции

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

P2

S1

20

2

 

5

S2

40

8

 

5

S3

30

5

 

6

Прибыль от

 

 

 

реализации

 

 

 

единицы

 

 

 

продукции

50

 

40

Решение.

Составим математическую модель задачи. Обозначим: x1 - количество единицы сырья Р1;

x2 - количество единицы сырья Р2;