Экономико-математические методы и модели

Задача №1

Предприятие выпускает два вида продукции используя три вида ресурсов. Приняты обозначения:

А - матрица норм затрат сырья;

В - запасы ресурсов;

С - прибыль на единицу продукции

С помощью следующих данных составить математическую модель. Определить план выпуска изделий, обеспечивающих максимальную прибыль с помощью графического метода.

Решение задачи

.

Обозначим через х1 количество единиц продукции первого вида, а через x2 - количество единиц продукции второго. Тогда, учитывая количество единиц сырья, расходуемое на изготовление продукции, а так же запасы сырья, получим систему ограничений:

1*x1+3*x2<=90

*x1+2*x2<=120

*x1+1*x2<=40

x1,x2 >=0; - условие неотрицательности переменных.

Конечную цель решаемой задачи - получение максимальной прибыли при реализации продукции - выразим как функцию двух переменных х1 и x2. Реализация х1 единиц продукции первого вида и x2 единиц продукции второго дает соответственно 5х1 и 2x2 ден. ед. прибыли, суммарная прибыль С = 5х1 + 2x2. Условиями не оговорена неделимость единицы продукции, поэтому х1 и x2 (план выпуска продукции) могут быть и дробными числами. Требуется найти такие х1 и x2, при которых функция С достигает максимум, т.е. найти максимальное значение линейной функции С = 5х1 + 2x2 при ограничениях.

Математическая модель задачи:

Сmax = 5х1 + 2x2

Система ограничений:

1*x1+3*x2<=90

*x1+2*x2<=120

*x1+1*x2<=40

x1,x2 >=0; - условие неотрицательности переменных.

Решение задачи с использованием графического симплекс-метода.

Построим систему координат и проведем прямые ограничивающие область допустимых решений (ОДР), построив их, соответственно, по неравенствам системы ограничений. Чтобы построить прямую нужно знать координаты двух точек. Координаты точек прямых соответствующих неравенствам:

Построим вектор целевой функции C(5;2). Система координат с областью допустимых решений OABCD и вектором целевой функции C приведена на рис.

Рис. График области допустимых решений.

Построим линию уровня 5x1+2x2 = 0, проходящую через начало координат и перпендикулярную вектору C (5;2). Будем передвигать ее в направлении вектора С, в результате чего находим точку, в которой функция принимает максимальное значение - точку D. При дальнейшем перемещении она уже не будет иметь общих точек с областью допустимых решений OABCD. Точка D имеет координаты (30;0). Сmax = 5*30+2*0=150