Материал: Математические методы и модели в экономике. лабораторный практикум. Амелин С.В

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

 

 

 

 

 

x j 0;

( j 1,n ),

(5.7)

где хj – количество исходного материала, раскраиваемое по j- му способу; Nq – запасы исходного материала q-го вида; w – количество видов исходных материалов; Z – количество комплектов изделий; ki – количество заготовок (деталей) i-го типа, входящих в комплект; аij – количество заготовок (деталей) i-го типа, получаемых при j-м варианте раскроя; Y – общее количество отходов; n – количество возможных вариантов раскроя; m – общее количество различных видов деталей, получаемых в результате раскроя.

Математическая модель задачи раскроя с минимальными отходами:

Определить оптимальные варианты раскроя исходного материала, обеспечивающие выполнение плана производства деталей с минимальными отходами (функция цели на минимум отходов)

n

 

f(x) c j x j m in;

(5.8)

j 1

при следующих ограничениях (ограничения по плану производства)

n

aij x j bi ; ( i 1,m ) ; (5.9)

j 1

(условие неотрицательности переменных)

 

 

 

 

 

x j 0;

( j 1,n ),

(5.10)

где хj – количество исходного материала, раскраиваемое по j– му способу; Nq – запасы исходного материала q-го вида; w – количество видов исходных материалов; Z – количество комплектов изделий; ki – количество заготовок (деталей) i-го типа, входящих в комплект; аij – количество заготовок (деталей) i-го типа, получаемых при j-м варианте раскроя; Y – общее количество отходов; n – количество возможных вариантов раскроя; m – общее количество различных видов деталей, получаемых в результате раскроя.

75

Математическая модель задачи раскроя с учетом комплектности и различных типов исходных материалов:

Определить максимально возможное получение комплектов деталей из исходного материала (функция цели)

Z → max (5.11)

при следующих ограничениях (ограничения по количеству исходного материала)

n

 

 

 

 

 

x j Nq ;

( q 1,w );

(5.12)

j

1

 

 

 

 

(ограничения по плану производства и комплектности)

n

aij x j ki Z ; ( i 1,m ) ; (5.13)

j 1

(суммарное количество отходов)

n

c j x j Y ; (5.14)

j 1

(условие неотрицательности переменных)

 

 

 

 

 

x j 0;

( j 1,n ),

(5.15)

где Хj – количество исходного материала, раскраиваемое по j- му способу; Nq – запасы исходного материала q-го вида; w – количество видов исходных материалов; Z – количество комплектов изделий; ki – количество заготовок (деталей) i-го типа, входящих в комплект; аij – количество заготовок (деталей) i-го типа, получаемых при j-м варианте раскроя; Y – общее количество отходов; n – количество возможных вариантов раскроя; m – общее количество различных видов деталей, получаемых в результате раскроя.

Порядок выполнения работы:

1.Изучение студентами исходных положений и экономи- ко-математической постановки задачи оптимального раскроя материалов:

2.Разбиение студенческой подгруппы на бригады и получение ими исходного задания:

76

3.Определение возможных вариантов раскроя с помощью графических построений:

4.Построение математической модели оптимального раскроя в общем виде, приведение модели к каноническому виду

исоставление матрицы исходных данных для расчета задачи на ЭВМ:

5.Расчет производится с помощью программы "Поиск решения", реализованной на ПЭВМ в электронной таблице Excel.

6.Анализ и экономическая интерпретация результатов моделирования на ЭВМ, которые должны быть отражены в выводах по работе:

Отчёт по работе должен содержать:

1. Цель и экономико-математическую постановку задачи на раскрой материалов, графические построения вариантов раскроя;

2.Экономико-математическую модель в общем и каноническом виде, исходные данные для расчета на ЭВМ;

3.Результаты моделирования на ЭВМ и их экономическую интерпретацию;

4.Выводы по лабораторной работе должны содержать анализ и экономическую интерпретацию результатов моделирования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Транспортная задача линейного программирования

Цель работы: закрепление на практике методики составления экономико-математических моделей транспортного типа и решения задач линейного программирования, относящихся к типу транспортных задач.

Исходные положения. К задачам линейного программирования транспортного типа относятся задачи о перевозках некоторого однородного продукта (груза, товара) из пунктов отправления (от поставщиков) в пункты назначения (к потребителям) при обеспечении минимальных затрат на перевозки или минимального времени доставки. Задача заключается в составлении наилучшего (оптимального) плана перевозок грузов от распределенных в пространстве поставщиков к распределенным

77

в пространстве потребителям с учетом ограниченных ресурсов предложения поставщиков и известного спроса потребителей. Транспортная задача линейного программирования нашла практическое применение на транспорте и в промышленности.

Постановка задачи: некоторый однородный продукт, сосредоточенный у m поставщиков Аi в количестве аi (i=1,2,...m) единиц соответственно, необходимо доставить n потребителям Вj в количестве bj (j=1,2,...n) единиц. Известна стоимость Сij перевозки единицы груза от i-го поставщика к j-му потребителю. Необходимо составить план перевозок, позволяющий вывезти все грузы, полностью удовлетворить потребности при минимальных затратах.

Обозначим через Хij - количество единиц груза, которое необходимо перевезти от i-го поставщика к j-му потребителю. Условие задачи можно записать в виде таблицы:

Постав-

 

Потребители

 

Предло-

щики

В1

В2

…

Вn

жение

А1

С11

С12

…

С1n

а1

 

Х11

Х12

 

Х1n

 

А2

С21

С22

…

С2n

а2

 

Х21

Х22

 

Х2n

 

…

…

…

…

…

…

Аm

Сm1

Сm2

…

Сmn

Аm

 

Хm1

Хm2

 

Хmn

 

Спрос

b1

b2

…

bn

ai = bj

Тогда математическая модель задачи сведется к нахождению минимума функции цели, выражающей суммарные затраты на перевозку всего груза:

m

n

 

f (x) Cij X ij min

(6.1)

i 1

j 1

 

при следующих ограничениях:

n - ограничение по плану поставок

X ij ai ; (i 1, 2...m)

j 1

 

78

m

 

 

X ij

bj ;

( j 1,2...n)

i 1

 

 

от i-го поставщика всем

 

 

 

потребителям;

(6.2)

 

- ограничение по плану

 

 

 

поставок j-му потребителю

 

 

от всех поставщиков;

 

 

 

и условии неотрицательного объёма перевозок

 

Xij 0; (i 1, 2...m),

( j 1, 2...n).

(6.3)

 

m

n

 

Если выполняется условие

ai

bj , т.е.

спрос равен

 

i 1

j 1

 

предложению, то задача соответствует открытой модели. Если же предложение превышает спрос, вводится фиктивный потребитель с потребностью, равной разнице между предложением и спросом, в противном случае, когда спрос больше, чем предложение - вводится фиктивный поставщик с запасом, также равным разнице этих сравниваемых величин.

Тогда ограничения математической модели примут вид: 1-й случай

 

 

 

n

ai ;

X ij 0,

m

n

 

X ij

ai

bj

j 1

 

(6.4)

 

m

 

i 1

j 1

X ij

bj ;

(i 1,2...m), ( j 1,2...n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

Вводится фиктивный потребитель Вn+1 , потребность которого в продукции равна

 

 

 

 

m

n

 

 

 

 

bn 1

ai

bj .

(6.5)

 

 

 

 

i 1

j 1

 

2-й случай

 

 

 

 

 

 

 

 

n

ai ;

Xij 0,

 

m

n

 

Xij

 

j 1

 

 

 

ai

bj

 

 

 

 

m

 

 

(6.6)

i 1

j 1

Xij

bj ;

(i 1,2...m), ( j 1,2...n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

79

Источник: https://studfile.net/preview/16565842/