Улучшение системы выпуска товаров
Решение оптимизационной транспортной задачи: расстановка связей пунктов отправления и назначения, обеспечив вывоз всех грузов из пункта отправления, ввоз во все пункты назначения требуемых объемов грузов и достижения минимального суммарного грузооборота.
Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.02.2011 |
Размер файла | 47,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
12
Содержание
1. Постановка задачи
· Формирование схемы движения. Транспортная задача
· Оптимизация плана выпуска промышленной продукции. Симплекс-метод
2. Транспортная задача
3. Симплекс-метод
1. Постановка задачи
Формирование схемы движения (Транспортная задача)
Задача, решаемая в курсовой работе, относиться к классу оптимизационных, функционал которой имеет экстремум. Поиск экстремума заключается в выборе оптимального варианта из множества вариантов прикрепления пунктов отправления и назначения грузов. Предполагается, что на всех направлениях осуществляются перевозки однородного груза и в этой части проблема сводиться к решению однопродуктовой транспортной задачи.
Необходимо решить задачу связи пунктов отправления и назначения, обеспечив вывоз всех грузов из пункта отправления, ввоз во все пункты назначения требуемых объемов грузов и достижения минимального суммарного грузооборота.
Оптимизация плана выпуска промышленной продукции
В этом разделе разрабатывается оптимальный план выпуска промышленной продукции. Задача формируется следующим образом: для выпуска четырех видов продукции требуются затраты сырья, рабочего времени и оборудования. Сформулировать экономико-математическую модель задачи на максимум прибыли и найти оптимальный план выпуска продукции.
Необходимо определить искомые переменные, расписать математическую постановку задачи и решить ее симплекс-методом.
В заключительном разделе курсовой работы необходимо расшифровать полученные результаты, обосновать оптимальность и допустимость полученного решения и сделать выводы.
Задание №22
Транспортная задача.
Исходные данные:
Пункты отправления |
Объем ввоза, тыс. тонн |
|
А |
50 |
|
Г |
100 |
|
Е |
350 |
Пункты назначения |
Объем ввоза, тыс. тонн |
|
К |
70 |
|
Л |
130 |
|
М |
50 |
|
Н |
150 |
|
П |
100 |
Расстояния между пунктами, км:
А-К |
350 |
Г-К |
220 |
Е-К |
200 |
|
А-Л |
400 |
Г-Л |
290 |
Е-Л |
240 |
|
А-М |
340 |
Г-М |
160 |
Е-М |
235 |
|
А-Н |
230 |
Г-Н |
260 |
Е-Н |
150 |
|
А-П |
180 |
Г-П |
255 |
Е-П |
225 |
Используя метод северо-западного угла, составляем первоначальный план перевозок и проверяем на оптимальность:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
50 |
350 |
- |
400 |
- |
340 |
- |
230 |
- |
180 |
405 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
20 |
220 |
80 |
290 |
- |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
275 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
- |
200 |
50 |
240 |
50 |
235 |
150 |
150 |
100 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
-55 |
15 |
10 |
-75 |
0 |
Определяются потенциальные оценки свободных клеток:
12= |
20 |
23= |
125 |
||
13= |
75 |
24= |
-60 |
||
14= |
100 |
25= |
55 |
||
15= |
225 |
31= |
-30 |
План перевозок не оптимален, поскольку имеются положительные потенциальные оценки, а значение целевой функции:
Z=50*350+20*220+80*290+50*240+50*235+150*150+100*225=113850
Может быть улучшено.
Выбираем цикл с включением в качестве вершины клетки с потенциальной оценкой +125, что позволяет перераспределить перевозки:
80 |
80 |
- |
30 |
80 |
50 |
|||
130 |
50 |
130 |
50 |
|||||
50 |
100 |
50 |
100 |
100 |
- |
и получить новый план перевозок в виде очередной таблице:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
50 |
350 |
- |
400 |
- |
340 |
- |
230 |
- |
180 |
405 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
20 |
220 |
30 |
290 |
50 |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
275 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
- |
200 |
100 |
240 |
- |
235 |
150 |
150 |
100 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
-55 |
15 |
-115 |
-75 |
0 |
Полученный план так же не оптимален, так как среди потенциальных оценок свободных клеток есть положительные:
12= |
20 |
24= |
-60 |
||
13= |
-50 |
25= |
55 |
||
14= |
100 |
31= |
-30 |
||
15= |
225 |
33= |
-125 |
При этом значение целевой функции:
Z=50*350+20*220+30*290+100*240+50*160+150*150+100*225=107600
Улучшилось.
Снова выбираем цикл с включением в качестве вершины клетки с потенциальной оценкой +20, что позволяет перераспределить перевозки:
50 |
50 |
- |
20 |
50 |
30 |
|||
70 |
30 |
70 |
30 |
|||||
20 |
50 |
30 |
50 |
50 |
- |
|||
и получить новый план перевозок в виде очередной таблице:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
20 |
350 |
30 |
400 |
- |
340 |
- |
230 |
- |
180 |
385 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
50 |
220 |
- |
290 |
50 |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
255 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
- |
200 |
100 |
240 |
- |
235 |
150 |
150 |
100 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
-35 |
15 |
-95 |
-75 |
0 |
Полученный план так же не оптимален, так как среди потенциальных оценок свободных клеток есть положительные:
13= |
-50 |
24= |
-60 |
||
14= |
80 |
25= |
55 |
||
15= |
205 |
31= |
-30 |
||
22= |
-20 |
33= |
-125 |
При этом значение целевой функции:
Z=20*350+50*220+30*400+100*240+50*160+150*150+100*225=107000
Улучшилось.
Снова выбираем цикл с включением в качестве вершины клетки с потенциальной оценкой +80, что позволяет перераспределить перевозки:
30 |
30 |
- |
- |
30 |
30 |
|||
130 |
150 |
130 |
150 |
|||||
100 |
250 |
150 |
130 |
250 |
120 |
|||
и получить новый план перевозок в виде очередной таблице:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
20 |
350 |
- |
400 |
- |
340 |
30 |
230 |
- |
180 |
305 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
50 |
220 |
- |
290 |
50 |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
175 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
- |
200 |
130 |
240 |
- |
235 |
120 |
150 |
100 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
45 |
15 |
-15 |
-75 |
0 |
Полученный план так же не оптимален, так как среди потенциальных оценок свободных клеток есть положительные:
12= |
-80 |
24= |
-160 |
||
13= |
-50 |
25= |
-80 |
||
15= |
125 |
31= |
70 |
||
22= |
-100 |
33= |
-25 |
При этом значение целевой функции:
Z=20*350+50*220+130*240+50*160+30*230+120*150+100*225=104600
Улучшилось.
Снова выбираем цикл с включением в качестве вершины клетки с потенциальной оценкой +125, что позволяет перераспределить перевозки:
30 |
30 |
- |
- |
30 |
30 |
|||
150 |
100 |
150 |
100 |
|||||
120 |
220 |
100 |
150 |
220 |
70 |
|||
и получить новый план перевозок в виде очередной таблице:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
20 |
350 |
- |
400 |
- |
340 |
- |
230 |
30 |
180 |
180 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
50 |
220 |
- |
290 |
50 |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
50 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
- |
200 |
130 |
240 |
- |
235 |
150 |
150 |
70 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
170 |
15 |
110 |
-75 |
0 |
Полученный план так же не оптимален, так как среди потенциальных оценок свободных клеток есть положительные:
12= |
-205 |
24= |
-285 |
||
13= |
-50 |
25= |
-205 |
||
14= |
-125 |
31= |
195 |
||
22= |
-225 |
33= |
100 |
При этом значение целевой функции:
Z=20*350+50*220+130*240+50*160+150*150+30*180+70*225=100850
Улучшилось.
Снова выбираем цикл с включением в качестве вершины клетки с потенциальной оценкой +195, что позволяет перераспределить перевозки:
20 |
50 |
30 |
- |
50 |
50 |
|||
20 |
100 |
20 |
100 |
|||||
- |
70 |
70 |
20 |
70 |
50 |
|||
и получить новый план перевозок в виде очередной таблице:
Bj |
К=70 |
Л=130 |
М=50 |
Н=150 |
П=100 |
Ui |
||||||
Ai |
||||||||||||
А=50 |
- |
350 |
- |
400 |
- |
340 |
- |
230 |
50 |
180 |
180 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Г=100 |
50 |
220 |
- |
290 |
50 |
160 |
- |
260 |
- |
255 |
245 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Е=350 |
20 |
200 |
130 |
240 |
- |
235 |
150 |
150 |
50 |
225 |
225 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vj |
-25 |
15 |
-85 |
-75 |
0 |
11= |
-195 |
22= |
-30 |
||
12= |
-205 |
24= |
-90 |
||
13= |
-245 |
25= |
-10 |
||
14= |
-125 |
33= |
-95 |
Z=50*220+20*200+130*240+50*160+150*150+50*180+50*225=96950
Таким образом, получен оптимальный план перевозок.
Симплекс-метод
Исходные данные:
Тип ресурса |
Нормы затрат ресурсов на единицу продукции |
Запасы ресурсов |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
Сырье |
6 |
4 |
3 |
5 |
70 |
|
Рабочее время |
23 |
15 |
19 |
31 |
450 |
|
Оборудование |
11 |
15 |
8 |
17 |
140 |
|
Прибыль на единицу продукции |
31 |
26 |
9 |
17 |
На основе исходных данных составляется математическая модель задачи:
Для решения задачи симплекс-методом необходимы очевидные промежуточные преобразования:
Если выбрать в качестве базисных переменных введенные дополнительные переменные , , то последняя модель переписывается в виде:
В итоге формируется симплекс-таблица следующего вида:
П БП |
1 |
|||||
6 |
4 |
3 |
5 |
70 |
||
23 |
15 |
19 |
31 |
450 |
||
11 |
15 |
8 |
17 |
140 |
||
-31 |
-26 |
-9 |
-17 |
0 |
Решение не оптимально. В строке Z присутствуют отрицательные коэффициенты. Выбираем разрешающий столбец с максимальным отрицательным значением . Для выбора разрешающе строки свободные коэффициенты (70, 450, 140) делят на элементы разрешающего столбца. По минимальному положительному отношению выбирается разрешающая строка . Пересечение разрешающего столбца и строка дает разрешающий инструмент (=6)
БП/П |
(-Х1) |
(-Х2) |
(-Х3) |
(-Х4) |
1 |
||
Х5= |
6 |
4 |
3 |
5 |
70 |
11,6 |
|
Х6= |
23 |
15 |
19 |
31 |
450 |
19,56 |
|
Х7= |
11 |
15 |
8 |
17 |
140 |
12,72 |
|
Z= |
-31 |
-26 |
-9 |
-17 |
0 |
||
|
|
При выборе разрешающими столбца и строки Х5 получаем новую симплекс-таблицу:
БП/П |
(-Х5) |
(-Х2) |
(-Х3) |
(-Х4) |
1 |
||
Х1= |
0,16 |
0,66 |
0,5 |
0,83 |
11,66 |
17,66 |
|
Х6= |
-3,83 |
-0,33 |
7,5 |
11,83 |
181,66 |
-550,48 |
|
Х7= |
-1,83 |
7,66 |
2,5 |
7,83 |
11,66 |
1,52 |
|
Z= |
5,16 |
-5,33 |
6,5 |
8,83 |
361,66 |
БП/П |
(-Х5) |
(-Х7) |
(-Х3) |
(-Х4) |
1 |
|
Х1= |
0,32 |
-0,08 |
0,28 |
0,152 |
10,65 |
|
Х6= |
-3,91 |
0,04 |
7,6 |
12,17 |
182,17 |
|
Х2= |
-0,23 |
0,13 |
0,32 |
1,02 |
1,52 |
|
Z= |
3,89 |
0,69 |
8,23 |
14,28 |
369,78 |
Согласно полученным данным оптимальным является распределение заказа между 10,65 станками первого типа и 182,17 станками шестого типа. При минимальных издержках в 369,78 ден. единиц.
Подобные документы
Расчет связи пунктов отправления и назначения. Обеспечение вывоза всех грузов из пункта отправления и ввоза в места назначения необходимых объемов. Экономико-математическая модель задачи на максимум прибыли, расчет оптимального плана выпуска продукции.
курсовая работа [49,1 K], добавлен 29.07.2011Экономико-математическая модель прикрепления пунктов отправления к пунктам назначения, расчет оптимального плана перевозок. Решение транспортной задачи метолом потенциалов (перераспределение ресурсов по контуру), пример вычислительного алгоритма.
учебное пособие [316,8 K], добавлен 17.10.2010Определение транспортных задач закрытого и открытого типов. Построение опорных планов методом северо-западного угла, минимальной стоимости и методом Фогеля. Анализ оптимального плана по перевозке груза. Достижение минимума затрат и времени на перевозку.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 05.11.2014Задача выбора оптимальной (с точки зрения минимизации стоимости) прокладки транспортных коммуникаций из исходного пункта во все пункты назначения. Создание модели в терминах теории графов, описание волнового алгоритма, алгоритма Дейкстры, их особенности.
курсовая работа [214,3 K], добавлен 30.09.2009Применение линейного программирования для решения транспортной задачи. Свойство системы ограничений, опорное решение задачи. Методы построения начального опорного решения. Распределительный метод, алгоритм решения транспортной задачи методом потенциалов.
реферат [4,1 M], добавлен 09.03.2011Содержание методов аппроксимации Фогеля, потенциала, наименьшей стоимости и северо-западного угла как путей составления опорного плана транспортной задачи на распределение ресурсов с минимальными затратами. Ее решение при помощи электронных таблиц.
курсовая работа [525,7 K], добавлен 23.11.2010Разработка модели авторегрессии скользящего среднего, которая описывает и объясняет динамику объема грузов, перевозимых основными видами транспорта. Применение этой модели для прогнозирования развития всей грузовой транспортной системы Украины.
статья [514,3 K], добавлен 30.06.2012Составление оптимального плана перевозок однородного груза из пункта производства в пункты потребления. Целевая функция и критерий оптимизации. Ограничения по поставкам. Решение задачи на компьютере с помощью программы. Оценки наилучших маршрутов.
контрольная работа [797,5 K], добавлен 17.02.2014Задача оптимального использования ресурсов при изготовлении трех видов продукции на максимум общей стоимости, рекомендации относительно развития производства. Анализ алгоритма решения закрытой транспортной задачи с применением распределительного метода.
контрольная работа [81,8 K], добавлен 17.12.2013Математическое моделирование объектов, принципы получения и использования. Синтез устройства управления силой, уравновешивающей систему из двух грузов на трех пружинах в виде дифференциальных уравнений. Передаточная функция системы; критерии устойчивости.
курсовая работа [689,4 K], добавлен 01.12.2013