Необходимо составить дневной рацион нужной питательности, причём затраты на него должны быть минимальными. Для составления математической модели задачи обозначим через хi, количество килограммов корма Кi в дневном рационе (i =1, 2,…,5). Принимая во внимание значения, приведённые в табл. 2, и условие, что дневной рацион удовлетворяет требуемой питательности только в случае, если количество единиц питательных веществ не меньше предусмотренного, получаем систему ограничений: . (4)Очевидно, что должны выполняться условия неотрицательности неизвестных:хi , (i =1,…,5) (5)Общую стоимость дневного рациона можно выразить в виде линейной функцииf= 12x1+ 36x2+32x3+ 18x4+10x5. (6)Таким образом, задача заключается в нахождении решения системы (4), удовлетворяющего условиям (5), при котором функция (6) принимает минимальное значение.Рассмотрим этапы реализации данной задачи в MS Excel.В Excel необходимо создать таблицу с формулами, которые связывают план, ограничения и целевую функцию Стоимость (рис. 2.2):Рис. 2.2. Таблица с исходными данными и формульными зависимостямиПрограмма Поиск решений запускается командой: Сервис > Поиск решения.В полях Установить целевую ячейку, Изменяя ячейки, Ограничения вводятся соответствующие данные (рис. 2.3).Рис. 2.3. Окно Поиск решенияТак как это линейная модель (целевая функция S является линейной), то необходимо установить в окне Параметры поиска решений переключатель в позицию Линейная модель. После нажатия на кнопку Выполнить в появившемся окне Результаты поиска решения укажите Отчет по устойчивости. Результаты поиска решения и полученный отчет представлены на рисунках 2.4 и 2.5.
Рис. 2.5. Отчет по устойчивостиОтчет по устойчивости отражает чувствительность структуры полученного плана до изменений начальных данных и дальнейшие действия менеджера с целью улучшения результатов. Такой отчет не создается для моделей, значения в которых ограничены множеством целых чисел. 1. Результирующее значение – оптимальный план задачи. В данной конкретной задаче оптимальный рацион минимальной стоимости 150 д. ед. состоит из 0,83 кг сушеной рыбы, 5 кг. фруктов и 3,33 л. молока.2. Нормированная стоимость неизвестных плана указывает, как изменится стоимость рациона при желании добавить в его состав «невыгодный» продукт, например, единица хлеба в рационе увеличит его стоимость на 0,2 д. ед., единица сои – на 4,6 д. ед.3. Коэффициенты целевой функции.4, 5. Границы изменений значений коэффициентов целевой функции при условии, что количество оптимальной продукции (план) не изменится. Например, если целевой коэффициент Фруктов (КФ) равен 18 (цена за 1 кг. товара), то изменяя его в рамках 18-0,22<КФ<18+2, 17,78<КФ<20 план не изменится, но значения стоимости может уменьшиться или увеличиться. 6. Количество использованных ресурсов;7. Теневые цены показывают уровень влияния значения норм (в сравнении с другими ресурсами) на стоимость рациона относительно ее увеличения. В данном примере нормы на состав витаминов более «влиятельные» на стоимость, чем белки (2,5>2,2).Например, если увеличить норму витаминов на 1 единицу (до 41), то стоимость увеличится на 2,5 д. ед. и будет составлять 152,5 д. ед.8. Нормы белков, жиров, углеводов и витаминов в дневном рационе. Соответствуют условию задачи.9, 10. Задают диапазон для 8, в котором действует теневая цена 7 (аналогично 4, 5).
2.3.3. Варианты заданий -
Фирма производит три вида изделий – А, В и С. Для их выпуска требуется обработка на станках: I, II, III, IV. Время обработки на станках, а также прибыль от реализации изделия каждого вида приведены в таблице.
Изделие
| Время обработки, ч
| Прибыль, $
|
I
| II
| III
| IV
|
А
| 1
| 3
| 1
| 2
| 3
|
В
| 6
| 1
| 3
| 3
| 6
|
С
| 3
| 3
| 2
| 4
| 4
|
Составить план выпуска изделий дающий максимальную прибыль, если известно, что фонд рабочего времени станков соответственно равен 84, 42, 21 и 24 часа.
-
Фирме для производства требуется уголь с содержанием фосфора не более 0.03% и с примесью пепла не более 3.25%. Доступны три сорта угля – А, В и С, параметры которых приведены в таблице.
Сорт угля
| Содержание фосфора, %
| Содержание пепла, %
| Цена, $
|
А
| 0,06
| 2,0
| 30
|
В
| 0,04
| 4,0
| 30
|
С
| 0,02
| 3,0
| 40
|
Составить из указанных сортов такую смесь, чтобы она удовлетворяла требованиям производства по содержанию фосфора и пепла и имела минимальную цену.
-
Фирма производит два продукта А и В, рынок сбыта которых неограничен. Каждый продукт должен быть обработан на машинах: I, II, III. Время обработки в часах для каждого из изделий А и В приведено в таблице.
| I
| II
| III
|
А
| 0,5
| 0,4
| 0,2
|
В
| 0,25
| 0,3
| 0,4
|
Недельный фонд рабочего времени машин I, II, III равен соответственно 40, 36 и 36 часам. Прибыль от изделий А и В составляет соответственно 5 и 3 доллара. Фирме надо определить недельные нормы выпуска изделий А и В, максимизирующие прибыль.
-
На кондитерскую фабрику г. Ступино перед Новым годом поступили заказы на подарочные наборы конфет из трех магазинов. Возможные варианты наборов, их стоимость и оставшиеся товарные запасы на фабрике представлены в таблице.
Определить оптимальное количество подарочных наборов, которые фабрика может предложить магазинам и обеспечить максимальный доход от продажи.
-
Наименование конфет
| Вес конфет в наборе, кг
| Запасы конфет, кг
|
| А
| В
| С
|
|
«Сникерс»
| 0,3
| 0,2
| 0,4
| 600
|
«Марс»
| 0,2
| 0,3
| 0,2
| 700
|
«Баунти»
| 0,2
| 0,1
| ОД
| 500
|
Цена, руб.
| 72
| 62
| 76
|
|
-
В контейнер упакованы комплектующие изделия трех типов. Стоимость и вес единицы изделия каждого типа приведены в таблице:
Тип изделия
| Цена, руб.
| Вес, кг
|
I
| 400
| 12
|
II
| 500
| 16
|
III
| 600
| 15
|
Общий вес комплектующих должен быть равен 326 кг. Определить максимальную и минимальную возможную суммарную стоимость находящихся в контейнере комплектующих изделий.
-
Предприятие электронной промышленности выпускает две модели радиоприемников, причем каждая модель выпускается на отдельной технологической линии. Максимальная производительность линий составляет 60 и 75 радиоприемников в сутки. На приемники первой модели расходуется 10 типовых электронных схем, а на вторую – 8 схем. Суточный запас схем равен 800 единиц. Прибыль от реализации одного радиоприемника первой и второй модели равна соответственно 30 и 20$. Определить оптимальный суточный объем производства радиоприемников первой и второй моделей.
-
Процесс изготовления двух видов промышленных изделий состоит в последовательной обработке каждого из них на трех станках. Суточный фонд машинного времени каждого станка равен 10 часов. Время обработки и прибыль от продажи каждого изделия приведены в таблице.
Изделие
| Время обработки одного изделия, мин
| Прибыль, $
|
Станок 1
| Станок 2
| Станок 3
|
1
| 10
| 6
| 8
| 2
|
2
| 5
| 20
| 15
| 3
|
Найти оптимальный объем производства изделий каждого вида.
-
Фирма производит два вида продукции – А и В. Объем сбыта продукции А составляет не менее 60% общего объема реализации продукции обоих видов. Для изготовления продукции используется одно и то же сырье, суточный запас которого равен 100 кг. Расход сырья на единицу продукции А составляет 2 кг, а на единицу продукции В – 4 кг. Цены на продукцию А и В равны соответственно 20$ и 40$. Составить план распределения сырья для изготовления продукции А и В так, чтобы затраты были минимальные.
-
Кондитерская фабрика в Покрове освоила выпуск новых видов шоколада «Лунная начинка» и «Малиновый дождик», спрос на которые составляет соответственно не более 12 т и 7,7 т в месяц. По причине занятости трех цехов выпуском традиционных видов шоколада, каждый цех может выделить только ограниченный ресурс времени в месяц. В силу специфики технологического оборудования затраты времени на производство шоколада разные и представлены в таблице.
Номер цеха
| Время на производство шоколада, ч
| Время, отведенное цехами под производство, ч/мес
|
| «Лунная начинка»
| «Малиновый дождик»
|
|
I
| 1
| 7
| 56
|
II
| 2
| 3
| 35
|
III
| 3
| 2
| 40
|
Оптовая цена, руб./т.
| 8000
| 6000
|
|
Определить оптимальный объем выпуска шоколада, обеспечивающий максимальную выручку от продажи.
-
Фирма решила открыть на основе технологии производства чешского стекла, фарфора и хрусталя линию по изготовлению ваз и графинов и их декорирование. Затраты сырья на производство этой продукции представлены в таблице.
Сырье
| Расход сырья на производство, г
| Поставки сырья в неделю, кг
|
| ваза
| графин
|
|
Кобальт
| 20
| 18
| 30
|
Сусальное 24-каратное золото
| 13
| 10
| 12
|
Оптовая цена, руб. /шт.
| 800
| 560
|
|
Определите оптимальный объем выпуска продукции, обеспечивающий максимальный доход от продаж, если спрос на вазы не превышает 200 шт. в неделю.
-
Изделия четырех типов проходят последовательную обработку на двух станках. Суточный фонд машинного времени каждого станка равен 10 часов. Время обработки и прибыль от продажи каждого изделия приведены в таблице.