Файл: Говар В.М. Математическое программирование учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

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

 

 

 

-

224 -

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

при Х3 s

I i x 2 r 6

и

Х Г

 

 

 

 

Аналогично

вычисляем

f } ( I ) ,

fj(2),

%(3), ^ ( 4 ) ,

т \ ( 5 ) »

? } ( 6 ) »

1^(7)

и

заполняем

строки

^(Х)

и х 3 таблицы

( D . I O ) .

Таким образом, оптимальная стратегия при размещении предприятий

только в первых трех областях

составляет: Xj »

I ,

х^ = 6 и х^ = I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

13.10

 

 

 

 

 

; 0

I

!

 

г

 

—i

i

5 !

 

i

 

1-

8

i

 

»

2

 

3

i

4

6

! 7 î

 

ь

 

28 j (g) ! 49

 

73

!

97

І2І

j

144

i

168

1 194

 

с »

28

27

J

5 0

 

74

 

 

121

 

143

!

I b 9 1 196

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь

(X)

28

(S)

i

4 7

 

72

!

95

120

i

145

!

IVO 1

195

 

 

 

 

j

 

 

1 146

 

 

 

 

<h

(X)

28

26

 

®

 

75

j

98

122

І

169

!

194

i

Y* С»

56

53

 

52

 

75

i!

99

121

 

145

 

Іь8

i

192

 

 

x 2

0

0

!

i

 

2

1

0

* '

4

 

6 1 6

 

 

 

 

i!

 

 

 

f 3

С»

84

78

| 7 5 -

 

74

972

121

 

143

!

167

i

190

 

 

х з

0

I

i

I

 

I Г * 4

I

 

 

i

 

!

I

 

f .

»

112

106

103

JIOI

iICO

122

 

145

 

169

i

191

 

 

 

'

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

!

0

 

I

i

1

2

 

2

 

 

j

2

 

На следующем этапе

находим

оптимальную

стратегию

при размеще­

нии предприятий между четвертой и одновременно первыми тремя об­ ластями по рекурретному соотношению

{ M V + Ъ <***>••

Очевидно, что f 4 ( 0 ) = 112. Вычислим, например,

fw (8 ) :


 

 

 

 

 

 

 

 

-

225

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'<< (8)

f,

(0)

194

•*• 84 = 278,

при

x 4

=

8,

 

 

 

Ь

(7)

+

 

 

(I )

169

+ 78 = 247,

при

X 4

«

7,

 

 

 

§ч(ь)

 

+

f,

(2)

146

+ 75 = 221,

при

x 4

=

6,

 

 

 

 

(5)

 

f-

(3)

122

+ 74 = 196,

при

x 4

 

 

 

 

 

< ^

С*) *

^

(4)

98

+ 97 = 195,

при x 4

 

 

 

 

 

 

Ç4

(3) +

% (5)

75 +121 = 196,

при

x 4

 

 

 

 

 

<h (2)

+

% (b)

48

+143 = 191,

при

X 4

=

2,

 

 

 

ifч CD + ii

(7)

26

+16? = 193,

при

x 4

=

I ,

 

 

 

J 4 ( 0 )

 

+

% (8)

28 +190 = 218,

при %k

=

0,

 

 

 

следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч ( ^ ) +

f 4

( £ - х 4 ) j =

if4

(2)

+

%(6>

= 191,

при х 4

= 2»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично вычисляем

-ft(I),

f4 <2),

^ ч

(3),

 

ч

(7) и

результаты вычислений заносим в строки

W

и х 4

таблицы ( В .10)

Итак,

минимально возможная величина затрат при размещении

восьми предприятий

в четырех

областях

равна

191 ден.ед. По резуль­

татам решения в четвертой

области

нужно разместить

х 4

* 2 предпри­

ятия,

при атом

'^ч (2) в 48.

Тогда

в первых

трех

областях надо

разместить х т

+ х 2

+ х^ = 8 -

х 4

= 6 предприятий. По таблице (ІЗ.Щ

находим

 

ѵр3

(6) = 143, при х 3

= I , следовательно.,

в іретьей об ­

ласти нужно разместить одно предприятие,

при эюм

fy3

(I) = 22.

В первых двух областях надо

разместить X j + Ig *

6 - х 5 = 5 пред­

приятий. По таблице (13.10)

находим

<f2

(5)

= 121,

при х 2

= 4»

следовательно,

во второй

области

необходимо

разместить

четыре пред­

приятия,

при этом

і} 2 (4) = 96.

В первой

области

размещается

Xj = 5 -

х 2

= I

предприятие,

при этом

ij,, (I ) -

25.

 

 

Таким образом,оптимальная стратегия заключается в размещений

предприятий

следующим образом: Xj = I , %2 =

 

% = I» % s

2*

29-31W


 

 

 

 

- 226 -

 

 

 

 

При этом

заіраіы по областям составят:

^ і Ш = 25,

ij,„(4) = 9ь,

 

 

= 22 и

^ч (2) = 48. Ьсего 191 дѳн.ед.

 

 

 

 

Соответствующие величины затрат в каждой из четырех областей

выделены в таблице (ІЗ-ІО)

кружочками.

 

 

 

 

 

Решение, приведенное в таблице (13.10), позволяет находить

оптимальную стратегию и в тех случаях,

когда число

размещаемых

предприятий будет составлять не только

8, но и Ѵ,о,5,

••• пред­

приятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Например,

при X = 5,

по таблице (13.10)

находим,

что 1{'ч(3) =

=

122, при х^ = 2- Тогда в первых трех

областях надо

разместить

3

предприятия,

при этом

vf} (3) = 74,

при х 3

= I . На долго первых

двух областей остается два предприятия, при атом

%(2) = 52, при

х., = I . Следовательно, в первой области надо построить также одно

предприятие, так как Xj- =

і .

 

 

 

 

 

Таким образом,

оптимальная стратегия, при х = 5,

будет сле­

дующей: Xj = х 2

= Х3

= I и х 4 = 2- При этом

о^, (I) =

25, ^-(2) =27,

 

^ j ( I )

= 22 и

<^ц(2) = 48, то есть

 

 

 

 

 

ft (5)

= 25 + 27 + 22 + 48 = 122 ден. ед.

 

 

 


- 227 -

.Задача о выпуске изделий по заданной"сеіке"затрат

Предприятию необходимо выпустить два вида изделий Aj и Ag. По

заданной "сетке" затрат требуется составить

план выпуска с

таким

расчетом, чтобы затраты были минимальными.

 

 

Пример.

Предприятие

планирует

выпуск

продукции первого

вида

ь количестве

Х р а второго

вида - х^

изделий. Предполагаемые

затра­

ты на выпуск изделий при соответствующем уровне выпуска другого вида

продукции представлены "сеткой" в таблице

(13 . II) .

Провести планирование работы предприятия так, чтобы выпуск про­

дукции первого

вида составил Хр второго -

х~,; производственные за ­

траты при этом

нужно минимизировать.

 

 

 

Таблица 13 Л I

 

 

-

228

-

 

 

Для решения задачи рассмотрим систему координат XjCx2 . На

Зіой плоскости

абцисса

точки

M соответствует

количеству

выпус­

каемых изделий

первого

вида,

а

ордината точки

M соответствует

количеству выпускаемых изделий второго вида.

 

 

Начальное

состояние планируемой системы при Xj х 2

= О, вы­

берем за начало координат 0(о;о) . Тогда прирост продукции первого

вида на д Хцозначает

переход

по

оси

абсцисс

из начала

коорди­

нат в точку

( о Х р О ) ,

а прирост

продукции

второго вида

на А Х ^

увеличивает

ординату также на

А Х 2

. Нужно перевести

планируемую

систему в плоскости XjOx2 из

начала

координат

в точку

M (xj;x 2 ) ,

то есть из

начального

состояния

- в

конечное.

 

 

 

В таблице (13.II)

числа

на

отрезках,

соединяющих две сосед­

ние точки, указывают на величину затрат при переходе планируемой

системы в

новое

количественное

состояние.

 

Условимся,

что

переход из

начала координат 0 (0;0) в

точку

8 ( X j , x 2 )

возможен

только по горизонтальным и вертикальным

отрез­

кам прямых, что соответствует такому состоянию планируемой систе­

мы, при котором предприятие на любом этапе выпускает только один вид изделий. На следующем этапе либо продолжается выпуск этого

же вида изделий, либо осуществляется выпуск изделий другого вида.

Та*к как ось абсцисс в рассматриваемом примере разделена

на pi j = 8 равным частям,

а ось

ординат на n 2

=

5 частям, то

общее количество шагов многоэтапного процесса составит

m

= п,

+

і12

=13

 

 

Таким образом, чтобы перевести планируемую систему из на­

чала координат в

точку

M ( Х р Х 2 )

надо сделать

13

шагов, затраты

на каждый из которых отмечены на отрезках соответствующими чис­ лами.


- 229 -

Итак, процесс состоит из '-л' = 13 шагов; будем оптимизиро­ вать величину затрат на каждом шаге, начиная с последнегоКо­

нечное

состояние

системы должно

быть в точке M на

тринадцатом

шагеПосмотрим,

откуда

мы можем переместиться ь

точку М"на

этом шаге.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

отдельно

правый

верхний

угол прямоугольной сетки

с конечной точкой M на таблице

(13 . II),

изображенной

на

рисунке

( І З . І ) .

Ь точку

M можно

переместиться из

Двух соседних точек bj

или Ср причем из каждой

- только

одним

способом. Таким

образом,

если при планировании процесса на

предпоследнем (двенадцатом)

шаге система попадет в точку г>р

то мы должны Двигаться

по гори­

зонтали

при затратах, равных ІЬ;

если ке

в точку

Ср

то,

переме­

щаясь по вертикали, затрачиваем 12 денежных единиц. Запишем эти

минимальные затраты

в квадратах,

которые поставим

в

точках b.j и

Ср

что изображено

на рисунке (13.2). Запись "12"

в

квадратике

у Cj означает минимальные затраты

при переходе

системы из состо­

яния Cj в состояние М. Аналогичный смысл имеет

запись в квадра­

тике

Бр

 

 

 

 

 

Рис.13.I

Рис.13.2