ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2021

Просмотров: 901

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 26

Стоимость

 

и

 

запасы

 

трёх

 

основных

 

видов

 

виски

 

приведены

 

в

 

таблице

 

Виски

 

Наличие

 

виски

1/5 

галлона

 

в

 

день

 

Стоимость

 1/5 

галлона

 

Ирландское

 

Шотландское

 

Канадское

 

2000 
2500 
1200 



 

 

Составить

 

модель

позволяющую

 

определить

сколько

 

производить

 

каждого

 

типа

 

смеси

чтобы

 

получить

 

максимальную

 

прибыль

Задача

 5. 

Животноводческая

 

ферма

 

имеет

 

возможность

 

закупать

 

корма

 4-

х

 

видов

 

по

 

различным

 

ценам

В

 

кормах

 

содержатся

 

питательные

 

вещества

 3-

х

 

видов

необходимые

 

для

 

кормления

 

коров

Требуется

 

соста

-

вить

 

еженедельный

 

рацион

 

кормления

 

коровы

обеспечивающий

 

с

 

мини

-

мальными

 

затратами

 

нормы

 

содержания

 

питательных

 

веществ

.  

 

Данные

необходимые

 

для

 

составления

 

рациона

приведены

 

в

 

таблице

.  

 

Содержание

 

веществ

 

в

 

кормах

 

указано

 

в

 

килограммах

 

на

 

тонну

.  

 

Корма

 

 
 

Вещества

 

 

Корм

 1 

Корм

 2 

Корм

 3 

Корм

 4 

Нормы

 

содержания

 

веществ

 (

в

 

кг

в

 

еже

-

недельном

 

рационе

 

коровы

 

А

 

20 40 60 10 

Не

 

менее

 5 

В

 

30 10 0 20 

Не

 

менее

 3, 

не

 

более

 4 

С

 

50 90 40 60 

Не

 

менее

 8, 

не

 

более

 10 

Цена

 1 

т

 

корма

  

в

 

р

180 200 250 100 

 

 

Вопросы

  

 1. 

Какое

 

количество

 

корма

 1 

следует

 

закупить

 (

в

 

кг

для

 

составления

 

еженедельного

 

рациона

 

кормления

 

коровы

?  

 2. 

Какое

 

количество

 

корма

 4 

следует

 

закупить

 (

в

 

кг

для

 

составления

 

еженедельного

 

рациона

 

кормления

 

коровы

?  

 3. 

Какой

 

общий

 

вес

 

еженедельного

 

рациона

 

коровы

 (

в

 

кг

)?  

 4. 

Каковы

 

минимальные

 

затраты

 

на

 

покупку

 

кормов

 

для

 

еженедель

-

ного

 

рациона

 

одной

 

коровы

 (

в

 

р

.)?  

 5. 

На

 

сколько

 

возрастут

 

затраты

если

 

еженедельный

 

рацион

 

должен

 

содержать

 

не

 

менее

 6 

кг

 

вещества

 

А

?  

 6. 

До

 

какой

 

величины

 

должна

 

возрасти

 

цена

 

на

 

корм

 4, 

чтобы

 

ис

-

пользование

 

этого

 

корма

 

оказалось

 

невыгодным

?  

Задача

 6. 

В

 

аптеке

 

продаются

 

поливитамины

 

пяти

 

наименований

Каждый

 

поливитамин

 

содержит

 

витамины

 

и

 

вещества

наиболее

 

важные

 

для

 

Павла

 

Кутикова

перенесшего

 

простудное

 

заболевание

Необходимо

 

определить

какие

 

поливитамины

 

и

 

в

 

каком

 

количестве

 

следует

 

принимать

 

Павлу

 

для

 

восстановления

 

нормальной

 

работоспособности

В

 

следующей

 


background image

 27

таблице

 

указаны

 (

в

 

мг

количества

 

витаминов

 

и

 

веществ

которые

 

должен

 

получить

 

Павел

 

за

 

весь

 

курс

 

лечения

Таблица

 

также

 

содержит

 

данные

 

о

 

содержании

 (

в

 

мг

 

на

 1 

г

витаминов

 

и

 

веществ

 

в

 

поливитаминах

 

и

 

цены

 

в

 

рублях

 

за

 1 

г

 

поливитаминов

 

Витамины

 

Поливит

.  

Поливит

Поливит

Поливит

Поливит

.  

Необхо

-

димо

 

А

 

1,1 1,2 1,8 1,1 1,3 250 

В

 

0,9 1,1 0,7 1 1,1 

128 

С

 

50 60 40 30 60 

7000 

Железо

  24 45 18 12 37 

3700 

Кальций

  210 340 150 260 300 

32000 

Цена

 

3,4 4,3 2,4 2,2 3,7   

 

 

Определите

какие

 

поливитамины

 

следует

 

принимать

чтобы

 

с

 

ми

-

нимальными

 

затратами

 

пройти

 

курс

 

лечения

.  

 

Вопросы

 

1.

 

Какое

 

количество

 (

в

 

г

поливитамина

 4 

следует

 

принять

?  

2.

 

Какое

 

общее

 

количество

 

поливитаминов

 (

в

 

г

следует

 

принять

?  

3.

 

Какова

 

минимальная

 

стоимость

 

курса

 

лечения

4.

 

До

 

какого

 

значения

 

должна

 

снизится

 

цена

 

на

 

поливитамин

 2, 

что

-

бы

 

его

 

следовало

 

включить

 

в

 

курс

 

лечения

?  

Задача

 7. 

Мощности

 

завода

 

позволяют

 

произвести

 

в

 

текущем

 

месяце

 

ингредиенты

 

для

 

производства

 

удобрений

 

в

 

количествах

: 10 

т

 

нитратов

15 

т

 

фосфатов

 

и

 12 

т

 

поташа

В

 

результате

 

смешения

 

активных

 

ингредиен

-

тов

 

с

 

инертными

запасы

 

которых

 

не

 

ограничены

на

 

заводе

 

могут

 

быть

 

по

-

лучены

 

четыре

 

типа

 

удобрений

Удобрение

 1 

содержит

 5 % 

нитратов

, 10 % 

фосфатов

 

и

 5 % 

поташа

.  

Удобрение

 2 

содержит

 5 % 

нитратов

, 10 % 

фосфатов

 

и

 10 % 

поташа

.  

Удобрение

 3 

содержит

 10 % 

нитратов

, 10 % 

фосфатов

 

и

 10 % 

поташа

.  

Удобрение

 4 

содержит

 10 % 

нитратов

, 5 % 

фосфатов

 

и

 5 % 

поташа

.  

Цены

 

на

 

удобрения

 

соответственно

 400, 500, 400 

и

 450 

р

за

 1 

т

При

-

чем

 

объем

 

спроса

 

на

 

удобрения

 

практически

 

не

 

ограничен

.  

Стоимость

 

производства

 1 

т

 

нитратов

 360 

р

., 

фосфатов

 240 

р

и

 

поташа

 

200 

р

Инертные

 

ингредиенты

 

закупаются

 

заводом

 

по

 

цене

 100 

р

за

 1 

т

.  

На

 

текущий

 

месяц

 

завод

 

уже

 

заключил

 

контракт

 

на

 

поставку

 10 

т

 

удобрения

 3.  

Определите

какие

 

удобрения

 

и

 

в

 

каких

 

количествах

 

следует

 

произ

-

водить

чтобы

 

в

 

текущем

 

месяце

 

завод

 

получил

 

максимальную

 

прибыль

.  

Вопросы

  

1.

 

Сколько

 

удобрения

 2 

следует

 

производить

 (

в

 

т

)?  

2.

 

Сколько

 

всего

 

следует

 

производить

 

удобрений

 (

в

 

т

)?  

3.

 

Какова

 

максимальная

 

прибыль

 (

в

 

р

.)?  


background image

 28

4.

 

На

 

сколько

 

изменилась

 

бы

 

прибыль

если

 

бы

 

заказчик

 

отказался

 

от

 

закупки

 

удобрений

?  

Задача

 8. 

На

 

кондитерской

 

фабрике

 

изготовляют

 3 

вида

 

продуктов

 – 

восточные

 

сладости

для

 

которых

 

используют

 

орехи

миндаль

фундук

 

и

 

арахис

Миндаль

 

покупается

 

фабрикой

 

по

 

цене

 75 

р

за

 1 

кг

фундук

 – 60 

р

., 

арахис

 – 45 

р

Продукт

 1 

должен

 

содержать

 

не

 

менее

 12 % 

миндаля

 

и

 

не

 

более

 18 % 

фундука

продукт

 2 – 

не

 

менее

 25 % 

миндаля

.  

Цены

 

готовых

 

продуктов

 

соответственно

 70 

и

 65 

р

за

 1 

кг

Ежеднев

-

но

 

фабрика

 

получает

 

следующее

 

количество

 

орехов

миндаля

 – 33 

кг

фун

-

дука

 – 80 

кг

арахиса

 – 60 

кг

.  

Вопросы

 

 1. 

Какое

 

количество

 (

в

 

кг

фундука

 

следует

 

использовать

 

при

 

произ

-

водстве

 

продукта

 1?  

 2. 

Какое

 

количество

 (

в

 

кг

продукта

 2 

следует

 

производить

 

ежеднев

-

но

чтобы

 

фабрика

 

получила

 

максимальную

 

прибыль

?  

 3. 

Каков

 

общий

 

объем

 (

в

 

кг

ежедневно

 

производимой

 

продукции

?  

4. 

Какова

 

максимальная

 

прибыль

 (

в

 

р

.)?  

5. 

На

 

сколько

 

увеличится

 

прибыль

если

 

увеличить

 

закупки

 

миндаля

 

кг

Задача

 

9. 

Сочинский

 

винзавод

 

производит

 

три

 

марки

 

сухого

 

вина

«

Черный

 

лекарь

», «

Букет

 

роз

» 

и

 «

Белые

 

ночи

». 

Оптовые

 

цены

по

 

которым

 

реализуется

 

готовая

 

продукция

соответственно

 68, 57 

и

 60 

р

за

 1 

л

Ин

-

гредиентами

 

для

 

приготовления

 

этих

 

вин

 

являются

 

белое

розовое

 

и

 

крас

-

ное

 

сухие

 

вина

закупаемые

 

в

 

Краснодаре

Эти

 

вина

 

стоят

 

соответственно

 

70, 50 

и

 40 

р

за

 1 

л

В

 

среднем

 

на

 

сочинский

 

винзавод

 

поставляется

 

еже

-

дневно

 2000 

л

 

белого

, 2500 

л

 

розового

 

и

 1200 

л

 

красного

 

вина

.  

 

В

 

вине

 «

Черный

 

лекарь

» 

должно

 

содержаться

 

не

 

менее

 60 % 

белого

 

вина

 

и

 

не

 

более

 20 % 

красного

Вино

 «

Букет

 

роз

» 

должно

 

содержать

 

не

 

бо

-

лее

 60 % 

красного

 

и

 

не

 

менее

 15 % 

белого

Суммарное

 

содержание

 

красно

-

го

 

и

 

розового

 

вина

 

в

 

вине

 «

Белые

 

ночи

» 

не

 

должно

 

превышать

 90 %.  

 

Определите

 

рецепты

 

смешения

 

ингредиентов

 

для

 

производства

 

вин

 

«

Черный

 

лекарь

» 

и

  «

Букет

 

роз

», 

обеспечивающие

 

заводу

 

максимальную

 

прибыль

.  

Вопросы

 

 

1.

 

Какую

 

максимальную

 

прибыль

 (

в

 

р

.) 

можно

 

получить

 

за

 1 

день

?  

2. 

Сколько

 

литров

 

вина

 «

Черный

 

лекарь

» 

следует

 

производить

 

еже

-

дневно

?  

3.

 

Сколько

 

процентов

 

белого

 

вина

 

должен

 

содержать

  «

Черный

 

ле

-

карь

»?  

4.

 

Сколько

 

литров

 

вина

 «

Букет

 

роз

» 

следует

 

производить

 

ежедневно

?  

5.

 

Сколько

 

литров

 

вина

  «

Белые

 

ночи

» 

следует

 

производить

 

еже

-

дневно

?  


background image

 29

6.

 

Сколько

 

процентов

 

розового

 

вина

 

должны

 

содержать

 «

Белые

 

но

-

чи

»? 

7. 

На

 

сколько

 

рублей

 

возрастет

 

прибыль

 

винзавода

если

 

поставки

 

розового

 

вина

 

удастся

 

увеличить

 

до

 1300 

л

 

в

 

день

?  

8. 

На

 

сколько

 

рублей

 

уменьшится

 

прибыль

 

винзавода

если

 

поставки

 

белого

 

вина

 

сократятся

 

до

 1800 

л

?  

 
 
 

§ 3. 

Моделирование

 

оптимального

 

раскроя

 

материала

  

 
 

3.1. 

Простейшая

 

модель

 

оптимального

 

раскроя

 

материала

 

 

На

 

многих

 

промышленных

 

предприятиях

 

при

 

массовом

 

производст

-

ве

 

продукции

 

необходимо

 

получить

 

наиболее

 

рациональный

 

раскрой

 

ма

-

териалов

 (

доски

листы

 

металла

трубы

прокат

рулоны

 

ткани

 

и

 

т

д

.). 

План

 

раскроя

 

считается

 

оптимальным

если

 

он

 

обеспечивает

 

наибольший

 

выход

 

заготовок

 

или

 

наименьший

 

объём

 

отходов

Простейшая

 

модель

 

оптимального

 

раскроя

 

материалов

 

для

 

по

-

лучения

 

заданного

 

количества

 

заготовок

 

выглядит

 

следующим

 

образом

На

 

предприятие

 

поступают

 

однотипные

 

рулоны

 

материалов

Надо

 

найти

 

такой

 

план

 

раскроя

 

рулонов

 

материала

 

по

 

ширине

при

 

котором

 

бу

-

дут

 

наименьшие

 

отходы

Введём

 

обозначения

i

 – 

вид

 

заготовки

m

 – 

число

 

всех

 

видов

 

заготовок

j

 – 

вариант

 

раскроя

 

рулона

 

по

 

ширине

n

 – 

число

 

всех

 

вариантов

 

раскроя

d

i

 – 

необходимое

 

число

 

заготовок

 

i

-

го

 

вида

d

ij

 – 

число

 

заготовок

 

i

-

го

 

вида

которое

 

можно

 

получить

 

из

 

одного

 

рулона

 

материала

 

согласно

 

j

-

му

 

варианту

 

раскроя

С

j

 – 

отходы

 

материала

полученные

 

из

 

рулона

 

материала

 

согласно

 

j

-

му

 

ва

-

рианту

 

раскроя

– 

общее

 

количество

 

рулонов

имеющихся

 

в

 

наличии

x

j

 – 

искомое

 

число

 

рулонов

раскраиваемых

 

согласно

 

j

-

му

 

варианту

 

Математическая

 

запись

 

модели

1

min,

n

j

j

j

c x

=

 

1

,   1... ,

n

i

ij

j

j

d x

d i

m

=

=

=

 

1

,

n

j

j

x

A

=

 

0.

j

x

 


background image

 30

Это

 

задача

 

линейного

 

программирования

для

 

решения

 

которой

 

можно

 

применить

 

симплекс

-

метод

 

Теперь

 

рассмотрим

 

модель

 

оптимального

 

раскроя

 

партий

 

мате

-

риалов

 

для

 

изготовления

 

комплектов

 

На

 

предприятие

изготавливающее

 

комплекты

поступает

 

сырьё

 

в

 

виде

 

партий

 

материалов

имеющих

 

свои

 

размеры

Надо

 

получить

 

раскрой

 

материалов

обеспечивающий

 

выпуск

 

максимального

 

числа

 

комплектов

Для

 

формирования

 

модели

 

введём

 

обозначения

s

 – 

номер

 

партии

 

материала

S

 – 

число

 

всех

 

партий

 

материалов

i

 – 

вид

 

заготовки

l

i

 – 

число

 

заготовок

 

i

-

го

 

вида

необходимых

 

для

 

одного

 

комплекта

n

 

– 

число

 

всех

 

комплектов

d

s

 – 

количество

 

материалов

 

одного

 

размера

 

в

 

одной

 

партии

 

s

-

го

 

вида

j

 – 

номер

 

варианта

 

раскроя

n

s

 – 

число

 

вариантов

 

раскроя

 

для

 

каждой

 

единицы

 

s

-

й

 

партии

d

sij

 – 

число

 

заготовок

 

i

-

го

 

вида

получаемых

 

из

 

единицы

 

материала

 

s

-

й

 

пар

-

тии

 

согласно

 

j

-

му

 

варианту

 

раскроя

x

sj

 – 

искомое

 

количество

 

единиц

 

материала

 

s

-

й

 

партии

раскраиваемых

 

со

-

гласно

 

j

-

му

 

варианту

При

 

раскрое

 

всех

 

партий

 

будет

 

получено

 

∑ ∑

=

=

S

s

n

j

sj

sji

s

x

d

1

1

 

заготовок

 

i

-

го

 

вида

Их

 

достаточно

 

для

 

∑ ∑

=

=

S

s

n

j

sj

sji

i

s

x

d

l

1

1

1

 

комплектов

Поскольку

 

число

 

комплектов

 

минимизируется

 

теми

 

заготовками

ко

-

торые

 

позволяют

 

составить

 

наименьшее

 

число

 

комплектов

то

 

число

 

пол

-

ных

 

комплектов

 

равно

1

1

1

min

.

s

n

S

sji

sj

i

i s

j

n

d x

l

=

=

=

∑ ∑

 

Задача

 

состоит

 

в

 

максимизации

 

числа

 

комплектов

 

max

1

min

1

1

∑ ∑

=

=

S

s

n

j

sj

sji

i

i

s

x

d

l

 

при

 

условии

 

выполнения

 

плана

 

раскроя

 

заготовок

 

1

, 1...

s

n

sj

s

j

x

d s

S

=

=

=

а

 

также

 

неотрицательности

 

компонент

 

 

0,  1... ,  1... .

sj

s

x

s

S j

n

=

=