Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2010 в 21:40, контрольная работа
Решение задач линейного программирования симплекс методом.
Задача 1. Нахождение оптимального объема производства изделий 3
Задача 2. Задача об оптимальном использовании ресурсов 8
Задача 3. Задача о межотраслевом балансе 12
Задача 4. Задача линейного программирования симплексным методом 16
Список использованной литературы 21
Содержание
Задача 1. Нахождение оптимального объема производства изделий 3
Задача 2. Задача об оптимальном использовании ресурсов 8
Задача
3. Задача о межотраслевом балансе
Задача 4. Задача линейного программирования симплексным методом 16
Список
использованной литературы
21
Задача 1.
Нахождение оптимального объема производства изделий.
Условие. Процесс изготовления двух видов промышленных изделий состоит в последовательной обработке каждого из них на трех станках (таблица 1). Время использования этих станков для производства данных изделий ограничено 10-ю часами в сутки.
Время обработки и прибыль от продажи одного изделия
Таблица 1
Изделие | Время обработки одного изделия, мин. | Удельная прибыль, $ | ||
Станок 1 | Станок 2 | Станок 3 | ||
1 | 10 | 6 | 8 | 2 |
2 | 5 | 20 | 15 | 3 |
Найти
оптимальный объем производства изделий
каждого вида.
Решение.
Решим прямую задачу линейного программирования симплексным методом, с использованием симплексной таблицы.
Определим максимальное значение целевой функции F(X) = 2x1+3x2 при следующих условиях-ограничениях:
10x1+5x2≤600
6x1+20x2≤600
8x1+15x2≤600
Для построения первого опорного плана систему неравенств приведем к системе уравнений путем введения дополнительных переменных (переход к канонической форме):
10x1 + 5x2 + 1x3 + 0x4 + 0x5 = 600
6x1 + 20x2 + 0x3 + 1x4 + 0x5 = 600
8x1 + 15x2 + 0x3 + 0x4 + 1x5 = 600
Матрица
коэффициентов A = a(ij) этой системы уравнений
имеет вид:
Базисные переменные это переменные, которые входят только в одно уравнение системы ограничений и притом с единичным коэффициентом.
Решим систему уравнений относительно базисных переменных:
x3, x4, x5,
Полагая, что свободные переменные равны 0, получим первый опорный план (таблица 2):
х1 = (0,0,600,600,600)
таблица 2
План | Базис | В | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 |
0 | x3 | 600 | 10 | 5 | 1 | 0 | 0 |
x4 | 600 | 6 | 20 | 0 | 1 | 0 | |
x5 | 600 | 8 | 15 | 0 | 0 | 1 | |
Индексная строка | F(X0) | 0 | -2 | -3 | 0 | 0 | 0 |
Переходим
к основному алгоритму
Таблица 3
План | Базис | В | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | min |
1 | x3 | 600 | 10 | 5 | 1 | 0 | 0 | 120 |
x4 | 600 | 6 | 20 | 0 | 1 | 0 | 30 | |
x5 | 600 | 8 | 15 | 0 | 0 | 1 | 40 | |
Индексная строка | F(X1) | 0 | -2 | -3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Итерация №0.
Текущий опорный план неоптимален, так как в индексной строке находятся отрицательные коэффициенты
В качестве ведущего выберем столбец, соответствующий переменной x2, так как это наибольший коэффициент.
Вычислим
значения Di по строкам как частное
от деления
и из них выберем наименьшее:
Следовательно, 2-ая строка является ведущей (таблица 4):
План | Базис | В | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | min |
2 | x3 | 450 | 8.5 | 0 | 1 | -0.25 | 0 | 52.94 |
x2 | 30 | 0.3 | 1 | 0 | 0.05 | 0 | 100 | |
x5 | 150 | 3.5 | 0 | 0 | -0.75 | 1 | 42.86 | |
Индексная строка | F(X2) | 90 | -1.1 | 0 | 0 | 0.15 | 0 | 0 |
Итерация №1.
Текущий опорный план неоптимален, так как в индексной строке находятся отрицательные коэффициенты
В качестве ведущего выберем столбец, соответствующий переменной x1, так как это наибольший коэффициент.
Вычислим
значения Di по строкам как частное
от деления
и
из них выберем наименьшее:
Следовательно, 3-ая строка является ведущей (таблица 5)
Таблица 5
План | Базис | В | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | min |
3 | x3 | 85.71 | 0 | 0 | 1 | 1.57 | -2.43 | 54.55 |
x2 | 17.14 | 0 | 1 | 0 | 0.1143 | -0.0857 | 150 | |
x1 | 42.86 | 1 | 0 | 0 | -0.2143 | 0.2857 | 0 | |
Индексная строка | F(X3) | 137.14 | 0 | 0 | 0 | -0.0857 | 0.3143 | 0 |
Итерация №2.
Текущий опорный план
В качестве ведущего выберем
столбец, соответствующий
Вычислим значения Di по строкам
как частное от деления
и из них выберем наименьшее:
Следовательно, 1-ая строка является ведущей. Конец итераций: найден оптимальный план. Окончательный вариант симплекс-таблицы (таблица 6):