Файл: Методы оптимизации Курсовой проект О распределении.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.07.2019
Просмотров: 586
Скачиваний: 2
Аннотация
В работе строится математическая модель для минимизации затрат времени на производство. Для полученной задачи линейного программирования рассчитывается оптимальный план распределения устройств симплекс-методом. Результат решения для исследуемой модели может быть использован на производстве при выполнении более сложных расчетов в новой модели целочисленной задачи.
Реферат
Ключевые слова: ЗАДАЧА О РАСПРЕДЕЛЕНИИ, ОПТИМИЗАЦИЯ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ, СИМПЛЕКС-МЕТОД, МЕТОД ГОМОРИ
Курсовая работа по дисциплине «Методы оптимизации». Объектом исследования была задача «О распределении» с необходимостью найти оптимальный план распределения, при ограниченных средствах и времени.
Содержание
Введение……………………………………………………………………………….3
1 Методы оптимизации……………………………………………………………….4
2 Постановка задачи оптимизации…………………………………………………...4
3 Построение математической модели………………………………………………4
3.1 Определение переменных………………………………………………………...4
3.2 Графическое представление математической модели………………………….4
3.3 Установка ограничений…………………………………………………………...4
3.4 Подстановка чисел………………………………………………………………...5
4. Решение поставленной задачи……………………………………………………..5
4.1 Решение симпликс-методом………………………………………………………5
4.2 Решение методом Гомори…………………………………………………………9
4.3 Решение двойственным симплекс-методом…………………………………….13
Заключение……………………………………………………………………………17
Библиографический список………………………………………………………….18
Введение
Целью курсовой работы является проверка и применение теоретических знаний полученных за курс по дисциплине «Методы оптимизации». Объект исследования задача «О распределении» с необходимостью найти оптимальный план распределения, при ограниченных средствах и времени. В работе будут применены основные методы для решения поставленной задачи, такие как: симплекс-метод, метод Гомори и двойственный симплекс-метод. Для удобного представление решения используется программа для работы с электронными таблицами MS Excel.
1. Методы оптимизации.
Оптимизация — в математике, информатике и исследовании операций задача нахождения экстремума (минимума или максимума) целевой функции в некоторой области конечномерного векторного пространства, ограниченной набором линейных и/или нелинейных равенств и/или неравенств [2].
Теорию и методы решения задачи оптимизации изучает математическое программирование.
Математическое программирование – это область математики, разрабатывающая теорию, численные методы решения многомерных задач с ограничениями. В отличие от классической математики, математическое программирование занимается математическими методами решения задач нахождения наилучших вариантов из всех возможных [3].
-
Постановка задачи оптимизации.
Задача о распределении устройств
Предприятие планирует ремонт технических устройств в количестве n штук в трех мастерских. Затраты на ремонт технических устройств в различных мастерских различны, время различно. Средства на ремонт ограничены.
Составить план распределения технических устройств по мастерским так, чтобы суммарное время на ремонт было минимально.
-
Построение математической модели.
3.1 Определение переменных.
xi – количество устройств в i мастерской. i = 1, 2, 3.
ai – стоимость ремонта одного технического устройство в i-ой мастерской.
ti – время ремонта одного технического устройство в i-ой мастерской.
S – суммарная стоимость ремонта всех технических устройств в 3-х мастерских.
3.2 Графическое представление математической модели. (Рисунок 1)
Рисунок 1 – Графическое представление
3.3 Установка ограничений.
3.4 Подстановка чисел.
Подстановка чисел осуществляется путем добавлением численных значений в поставленную задачу.
Предприятие планирует ремонт технических устройств в количестве 6 штук в трех мастерских. Затраты на ремонт технических устройств в различных мастерских различны a1=5, a2=4, a3=6, время различно t1=3, t2=4, t3=2. Средства на ремонт ограничены S = 30.
Составить план распределения технических устройств по мастерским так, чтобы суммарное время на ремонт было минимально.
4. Решение поставленной задачи.
Решение поставленной задачи можно осуществить используя 3 метода: симплекс-метод (п. 4.1), метод Гомори (п. 4.2), двойственным симплекс-методом (п. 4.3).
4.1 Решение симпликс методом.
Симплекс-метод – это итеративный процесс направленного решения системы уравнений по шагам, который начинается с опорного решения и в поисках лучшего варианта движется по угловым точкам области допустимого решения, улучшающих значение целевой функции до тех пор, пока целевая функция не достигнет оптимального значения [4].
Для удобного представление решения используется программа для работы с электронными таблицами MS Excel. В помощь было взято учебное пособие [1].
Для построения первого опорного плана систему неравенств приведем к системе уравнений путем введения дополнительных переменных (переход к канонической форме).