Пример
Фирма производит и продает столы и шкафы из древесины хвойных и лиственных пород. Расход каждого вида в кубометрах на каждое изделие задан в таблице.
Расход древесины, м3 | Цена изделия, тыс. руб. | ||
хвойные | лиственные | ||
Стол | 0,15 | 0,2 | 0,8 |
Шкаф | 0,3 | 0,1 | 1,5 |
Запасы древесины |
Определить оптимальное количество столов и шкафов, которое следует поставлять на продажу для получения максимального дохода фирмы.
Обозначим через х1 – количество столов, х2 – количество шкафов.
Целевая функция имеет вид f = 0,8*х1 + 1,5*х2 ® max
Система ограничений:
0,15*х1 + 0,3*х2 £ 80
0,2*х1 + 0,1*х2 £ 40
х1, х2>=0
Решение задачи в Excel:
В ячейки А3:В3 будет помещен результат, в ячейках А6:В7 записаны коэффициенты технологической матрицы, в ячейки С6:С7 занесены ограничения, в ячейки D6:D7 занесены имеющиеся запасы.
Введенные зависимости представлены на рисунке:
В диалоговом окне Поиск решения в поле Установить целевую ячейку вводим ячейку С9, устанавливаем переключатель Равной в положение «максимальному значению», в поле Изменяя ячейки вводим диапазон ячеек А3:В3, в поле Ограничения вводим ограничения:
|
|
C6<=D6
C7<=D7
A3:B3>=0
A3:B3 = цел
После нажатия кнопки Выполнить получаем ответ, представленный на рисунке.
Ответ: следует выпускать 89 стульев и 222 шкафа.
Транспортная задача
Транспортная задача (ТЗ) формулируется следующим образом. В m пунктах отправления А1,..., Аm сосредоточен однородный груз в количествах соответственно а1,..., аm единиц. Имеющийся груз необходимо доставить потребителям B1,..., Вn, спрос которых выражается величинами b1..., bп единиц. Известна стоимость Cij перевозки единицы груза из i-го (i= 1,m) пункта отправления в j-й (j = 1,n) пункт назначения. Требуется составить план перевозок, который полностью удовлетворяет спрос потребителей в грузе, и при этом суммарные транспортные издержки минимизируются.
Условие транспортной задачи обычно записывается в виде матрицы, в которой потребители однородного груза размещаются по столбцам, а поставщики - по строкам. В последнем столбце матрицы проставляют запас груза, имеющийся у каждого поставщика, а в последней строке - потребность в нем потребителей. На пересечении строк со столбцами (в клетках матрицы) записывают размер поставки, а также расстояние пробега по всем возможным маршрутам, время доставки груза или затраты на перевозку единицы груза по этим маршрутам.
Потребители | ||||||||
Поставщики | П1 | П2 | ... | Пj | ... | Пn | Запас | |
П1 | c11 | c12 | ... | c1j | ... | c1n | а1 | |
П2 | c21 | c22 | ... | c2j | ... | c2n | а2 | |
... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | |
Пi | ci1 | ci2 | ... | cij | ... | cin | аi | |
... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | |
Пm | cm1 | cm2 | ... | cmj | ... | cmn | аm | |
Спрос | b1 | b2 | bj | ... | bn |
Транспортная задача, для которой выполняется условие
|
|
называется закрытой, а в противном случае открытой.
Запишем математическую модель закрытой транспортной задачи (запас груза у поставщиков должен равняться суммарному спросу потребителей):
1) объем поставок i-гo поставщика должен равняться количеству имеющегося у него груза:
2) объем поставок j-му потребителю должен быть равен его спросу:
3) размер поставок должен выражаться неотрицательным числом:
4) общая сумма затрат на перевозку груза должна быть минимальной:
Математическая модель открытой транспортной задачи
Запас груза у поставщиков больше суммарного спроса потребителей | Запас груза у поставщиков меньше суммарного спроса потребителей |
Ограничения на поставщиков: | Ограничения на поставщиков: |
Ограничения на потребителей: | Ограничения на потребителей: |