|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
|||||||||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|||||||
|
0 |
1 |
1 |
-1 |
0 |
0 |
4 |
4 |
|||||||
|
0 |
-1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
2 |
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
10 |
5 |
|
F |
2 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||
После выполнения симплекс преобразования переходим к новой таблице.
)Элементы разрешающей строки предыдущей таблицы делим на разрешающий элемент и записываем на прежнее место.
Остальные элементы таблицы записываем по формуле:
|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
0 |
1,5 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
3 |
|
|
x2 |
-0,5 |
1 |
0 |
0,5 |
0 |
1 |
|
|
0 |
2 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
8 |
|
|
F |
1,5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
Таким образом, оптимальное решение найдено, следовательно, x2=1, а все остальные элементы равны
0.
Задача 4
Компания производит полки для ванных комнат двух размеров - А и В. Агенты по продаже считают, что в неделю на рынке может быть реализовано до 550 полок. Для каждой полки типа А требуется 2 м2 материала, а для полки типа В - 3 м2 материала. Компания может получить до 1200 м2 материала в неделю. Для изготовления одной полки типа А требуется 12 мин машинного времени, а для изготовления одной полки типа В - 30 мин; машину можно использовать 160 час в неделю. Если прибыль от продажи полок типа А составляет 3 денежных единицы, а от полок типа В - 4 ден. ед., то сколько полок каждого типа следует выпускать в неделю?
Решение
Составим математическую модель задачи. Пусть x1 - количество полок вида А, x2- количество полок вида В, которые производятся в неделю. Прибыль от продажи такого количества полок составит 3x1+4x2, прибыль требуется максимизировать. Выпишем ограничения задачи .x1+x2≤550- в неделю на рынке может быть реализовано до 550 полок.
Затраты материала: 2x1+3x2≤1200
Затраты машинного времени:12x1+30x2≤9600
Таким образом, приходим к задаче линейного программирования.
=3x1+4x2→max,
x1+x2≤550,
x1+3x2≤1200,
x1+30x2≤9600,
x1≥0,x2≥0.
Решим ее симплекс-методом. Приведем задачу к каноническому виду путем добавления искусственных переменных
x1+3x2+x4=1200,
12x1+30x2+x5=9600,
xi≥0,i=1,2,3,4,5
Составим симплекс-таблицу
|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
550 |
550 |
|
0 |
2 |
3 |
0 |
1 |
0 |
1200 |
400 |
|
0 |
12 |
30 |
0 |
0 |
1 |
9600 |
320 |
|
F |
-3 |
-4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
В последней оценочной строке есть отрицательные оценки, поэтому нужно
делать шаг симплекс метода. Выбираем столбец с наименьшей оценкой, а затем
разрешающий элемент по наименьшему отношению свободных членов. Результат шага
запишем в таблицу. Аналогично будем повторять шаги, пока не придем к таблице с
неотрицательными оценками.
|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
0 |
0,6 |
0 |
1 |
0 |
-0,033 |
230 |
383,3 |
|
0 |
0,8 |
0 |
0 |
1 |
-0,1 |
240 |
|
|
x2 |
0,4 |
1 |
0 |
0 |
0,033 |
320 |
800 |
|
F |
-1,4 |
0 |
0 |
0 |
0,13 |
1280 |
|
|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
-0,75 |
0,042 |
50 |
1190 |
|
x1 |
1 |
0 |
0 |
1,25 |
-0,125 |
300 |
2400 |
|
x2 |
0 |
1 |
0 |
-0,5 |
0,083 |
200 |
2409 |
|
F |
0 |
0 |
0 |
1,75 |
-0,042 |
1700 |
|
|
базисные переменные |
коэф. переменных |
свободные члены |
отношения |
||||
|
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
x5 |
0 |
0 |
24 |
-18 |
1 |
|
|
|
x1 |
1 |
0 |
3 |
-1 |
0 |
450 |
|
|
x2 |
0 |
1 |
-2 |
1 |
0 |
100 |
|
|
F |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1750 |
|
В последнем плане строка F не содержит отрицательных значений, план x1=450,x2=100 оптимален, целевая функция принимает значение 1750.
Таким образом, чтобы получить максимальную прибыль предприятию необходимо производить 450 полок вида A и 100 полок вида В, при этом прибыль составит 1750 ден. ед., а останется неиспользованными 1200 минут машинного времени.
Заключение
В курсовой работе было рассмотрено два метода решения задач линейного программирования: графический и симплекс-метод. Они являются наиболее популярными из всех методов линейного программирования и позволяют получить гораздо большее количество информации, нежели просто найденное оптимальное решение.
Однако, симплекс-метод в отличие от графического можно использовать в задаче пространства с размерностью больше трех и это его значительное преимущество. Тогда как графический метод можно применять только в задачах двумерного пространства.
Таким образом, использование симплекс-метода в задачах линейного программирования
является наиболее оптимальным.
Список использованных источников
1) Солодовников, А.С. Математика в экономике. Часть 1. Линейная алгебра, аналитическая геометрия и линейное программирование / А.С. Солодовников, В.А. Бабайцев, А.В. Браилов, И.Г. Шандра.-М.: Издательство «Финансы и статистика»,2011.
2) Струченков В.И. Методы оптимизации в прикладных задачах / В.И.Струченков.-М.: Издательство «Солон-Пресс»,2009.
3) Юденков, А.В. математическое программирование в экономике : Учебное пособие / А.В.Юденков, М.И.Дли, В.В. Круглов.- М.: издательство «Финансы и статистика»,2010.
) Агишева Д.К., Зотова С.А., Матвеева Т.А., Светличная В.Б. Линейное программирование (учебное пособие) // Успехи современного естествознания. - 2010.
) Замков О.О., Толстопятенко А.В., Черемных Ю.Н. Математические методы в экономике(учебное пособие): Издательство «Финансы и статистика», 2012.
) Карасёв А.Н. Математические методы в экономике/ А.Н. Карасёв, Н.Ш. Кремер, Т.Н. Савельева, 2009
) Минько Э.В. Методы прогонозирования и исследования операций: Учебное пособие/ Э.В. Минько, А.Э. Минько.-М.:Издптнльство «Инфа-м», 2014
) Балдин К.В. Математическое программирование/ К.В. Балдин.-М.: Издательство «Дашков и К», 2009
) Корнев В.В. Прикладные методы оптимизации/ В.В. Корнев, В.В. Курдюмов, В.С. Рыхлов, 2004.