Решить задачи линейной оптимизации с использованием инструмента «Поиск решения» MS Excel. Целевую функцию, ограничения и полученный результат записать в отчет.

Практическая работа №1-2.

Решить задачи линейной оптимизации с использованием инструмента «Поиск решения» MS Excel. Целевую функцию, ограничения и полученный результат записать в отчет.

1. Фирма выпускает три вида изделий. В процессе производства используются три технологические операции.

Рис.1. Технологическая схема производства

Фонд рабочего времени ограничен следующими предельными значениями: для первой операции – 430 мин; для второй операции – 460 мин; для третьей операции – 420 мин. Изучение рынка сбыта показало, что ожидаемая прибыль от продажи одного изделия видов 1, 2 и 3 составляет 3, 2 и 5 у.е. соответственно.

Найдите наиболее выгодный суточный объем производства каждого вида продукции.

2. При изготовлении изделий И₁ и И₂ используются сталь и цветные металлы, а также токарные и фрезерные станки. По технологическим нормам на производство единицы изделия И₁ требуется 300 и 200 станко-часов соответственно токарного и фрезерного оборудования, а также 10 и 20 кг соответственно стали и цветных металлов. Для производства единицы изделия И₂ требуется 400, 100, 70 и 50 соответствующих единиц тех же ресурсов.

Цех располагает 12400 и 6800 станко-часами соответственно токарного и фрезерного оборудования и 640 и 840 кг соответственно стали и цветных металлов. Прибыль от реализации единицы изделия И₁ составляет 6 у.е. и от единицы изделия И₂ – 16 у.е.

Постройте математическую модель задачи, используя в качестве показателя эффективности прибыль и учитывая, что время работы фрезерных станков должно быть использовано полностью.

3. Требуется составить оптимальный план жилищного строительства. Исходные данные приведены в таблице. Стоимость дома (единицы): 1-го вида − 640; 2-го вида − 360; 3-го вида − 840; 4-го − 450; 5-го − 920.

квартиры	Вид дома	Требуемое число квартир

4. Сколько продуктов четырех типов надо выпускать, если для них требуются 3 вида ресурсов при нормах расхода на единицу каждого продукта, указанных в таблице:

Ресурс \ Продукт П1 П2 П3 П4 Емкость ресурса

Р1 1 1 1 1 16

Р2 6 5 4 3 110

Р3 4 6 10 13 100

Прибыль от реализации единицы каждого продукта равна соответственно

60 70 120 130 у.е.

Критерий оптимального плана выпуска – максимум прибыли.

5. Для сохранения нормальной жизнедеятельности человек должен в сутки потреблять белков не менее 120 условных единиц (усл. ед.), жиров – не менее 70 и витаминов – не менее 10 усл. ед. Содержание их в каждой единице продуктов и равно соответственно (0,2; 0,075; 0) и (0,1; 0,1; 0,1) усл. ед. Стоимость 1 ед. продукта – 2 руб., –3 руб.

Постройте математическую модель задачи, позволяющую так организовать питание, чтобы его стоимость была минимальной, а организм получил необходимое количество питательных веществ.

6. Для изготовления четырех видов продукции используется три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и цена каждого продукта приведены в таблице.

Тип сырья	Нормы расхода сырья на одно изделие	Запасы сырья
А	Б	В	Г
I
II
III
Цена изделия

- Сформулируйте оптимизационную задачу на максимум общей стоимости, составьте оптимальную производственную программу.

- Найдите ее оптимальное решение.

- Определите, как изменится общая стоимость продукции и план ее выпуска при увеличении запасов сырья I и II вида на 4 и 3 единицы, соответственно, и уменьшении на 3 единицы количества сырья III.

- Определите целесообразность включения в план изделия "Д" ценой 10 единиц, на изготовление которого расходуется по две единицы каждого вида сырья.

7. Для производства трех видов продукции используется три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и цена каждого из продуктов приведены в таблице.

Тип сырья	Нормы расхода сырья на одно изделие	Запасы сырья
А	Б	В
I
II
III
Цена изделия

- Сформулируйте оптимизационную задачу на максимум общей стоимости. Найдите оптимальную производственную программу.

- Определите, как изменится общая стоимость и план выпуска продукции при увеличении запасов сырья I и III видов на 4 единицы каждого.

- Определите целесообразность включения в план изделия "Г" ценой 13 единиц, на изготовление которого расходуется 1, 3 и 2 единицы каждого вида сырья, соответственно, и изделия "Д" ценой 12 единиц, на изготовление которого расходуется по две единицы каждого вида сырья.

8. Завод имеет три цеха А,В,С и четыре склада №№1,2,3,4. Цех А производит 30 тыс. шт. изделий, цех В – 40 тыс.шт, цех С – 20 тыс.шт за плановое время. Пропускная способность складов за то же время: склад 1 –20 тыс.шт., склад 2 – 30 тыс. шт., склад 3 – 30 тыс. шт., склад 4 – 10 тыс.шт. Стоимости перевозок 1 тыс. шт. изделий в склады 1,2,3,4 соответственно равны:

- из цеха А - 2, 3, 2, 4 у.е.,

- из цеха В - 3, 2, 5, 1 у.е.

- из цеха С – 4, 3, 2, 6 у.е.

Составить план перевозок, при котором расходы на перевозку всех изделий минимальны.

9. Для строительства четырех дорог используется гравий из трех карьеров. Запасы гравия в каждом из карьеров соответственно равны 120, 280, 160 у.е Потребности в гравии для строительства каждой из дорог соответственно равны 130, 220, 60 70 у.е. Известны также тарифы перевозок 1 у.е. гравия из каждого карьера к каждой из строящихся дорог, которые задаются матрицей

Составить такой план перевозки гравия, при котором потребности в нем каждой из строящихся дорог были бы удовлетворены при наименьшей общей стоимости перевозок.

10. В резерве трех железнодорожных станций А, В, С находятся соответственно 60, 80 и 100 вагонов. Составить оптимальный план перегона этих вагонов к четырем пунктам погрузки хлеба, если пункту 1 необходимо 40 вагонов, пункту 2 – 60 вагонов, пункту 3 – 70 вагонов, пункту 4 – 50 вагонов. Стоимости перегонов одного вагона в указанные пункты составляют:

со станции А –1, 2, 3, 4 у.е.

со станции В – 4, 3, 2, 5 у.е.

со станции С - 2, 3, 4, 1 у.е.

11. Три предприятия данного экономического района могут производить некоторую однородную продукцию в количестве, соответственно равных 180, 350, и 20 ед. Эта продукция должна быть поставлена пяти потребителям в количествах, соответственно равных 110, 90, 120 80 и 150 ед. Затраты, связанные с производством и доставкой единицы продукции, задаются матрицей

Составить такой план прикрепления потребителей к поставщикам, при котором общие затраты являются минимальными.

12. В трех караванах А, В. С находится торф в количествах соответственно 10, 15, 25 тыс. тонн, который надо доставить в 4 котельных: №1 – 5 тыс.т, №2 – 10 тыс.т., №3 – 20 тыс. т., №4 – 15 тыс.т. Стоимости доставки одной тонны в указанные котельные соответственно равны:

из каравана А - 8, 3, 5, 2 у.е.

из каравана В – 4, 1, 6, 7 у.е.

из каравана С – 1, 9, 4, 3 у.е.

Составить оптимальный план перевозки торфа в 4 котельных, минимизирующий стоимость перевозок.

13. На двух складах ГСМ находятся соответственно 150 и 90 тонн горючего. В п.п. 1, 2, 3 требуется доставить соответственно 50, 60, 110 тонн. Стоимости перевозок тонны горючего в п.п. 1, 2, 3 соответственно равны:

из первого склада – 5, 10, 4 у.е.

из второго склада – 12, 2, 8 у.е.

Составить оптимальный план перевозок, чтобы общая сумма транспортных расходов была наименьшей.

14.

15.

16.

17*. Ежедневно в ресторане фирменный коктейль (порция составляет 0,33 л) заказывают в среднем 600 человек. Предполагается, что в ближайшее время их количество увеличится в среднем на 50 человек. Согласно рецепту в составе коктейля должно быть:

· не менее 20%, но и не более 35% спирта;

· не менее 2% сахара;

· не более 5% примесей;

· не более 76% воды;

· не менее 7% и не более 12% сока.

В табл.1 приведены процентный состав напитков, из которых смешивается коктейль, и их количество, которое ресторан может ежедневно выделять на приготовление коктейля.

Таблица 1

Процентный состав и запасы напитков

Напиток	Спирт	Вода	Сахар	Примеси	Количество, л/сут.
Водка	40%	57%	1%	2%
Вино	18%	67%	9%	6%
Сок	0%	88%	8%	4%

Постройте модель, на основании которой можно будет определить, хватит ли ресторану имеющихся ежедневных запасов напитков для удовлетворения возросшего спроса на коктейль.

Дата добавления: 2015-11-04