Файл: Математическое программирование и производственные задачи..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
|
|
У У |
У У |
-ЗУ |
У У |
У |
У |
77 |
2 |
- У |
|
2 |
У? |
2 |
|
- У |
У |
|
- У |
У |
у |
77 |
~ 2 . |
У |
|
У |
У7 |
•у |
У |
-У |
77 |
- 2 |
У |
У |
У ' |
У |
У |
|
- 2 |
У |
У |
У |
У |
У |
У |
У |
- У |
- У |
7 |
г? |
- У |
|
|
У? |
- У У 2 |
|
77 |
г? |
77 |
2? |
77 |
- У |
У |
У |
- 2 |
|
У |
У? |
2 |
У У |
2? |
У |
<7 |
77 |
У |
У |
У У |
|
|
|
|
|
|
Для таблицы, полученной на 18-й итерации, выполняется признак оптимальности. Оптимальное решение будет:
х-^— |
х^ — 1 ; х^ 3 : х$ 2 ; Xfj ^Cg= 0 . |
Оптимальное значение целевой функции— /0пт=5.
7 -4 5 0
Г Л А В А IV
НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СНАБЖЕНИЯ
Одним из важнейших аспектов социалистического вос производства является организация материально-технического снабжения. В настоящее время органами снабжения страны ежегодно составляются более 12 тысяч материальных балан сов для различных целей. Некоторые недостатки, имеющие место в организации работ снабжения (с целью обеспечения потребностей промышленных предприятий и населения), объ ясняются не столько нехваткой материальных ценностей в отдельных отраслях народного хозяйства, сколько их непра вильным распределением. Для правильной организации этих работ необходимо учесть всевозможные взаимосвязи и тран спортные возможности пунктов производства и потребления, расположенных по всей территории страны.
Организация материально-технического снабжения тре бует трудоемких расчетов, которые по существу представляют собой целую цепь однотипных операций. Особенность этих расчетов состоит в том, что объем логических операций со ставляет 70—-80% всех расчетов. Этим и объясняется то обсто ятельство, как показывает отечественный и зарубежный опыт, что применение математических методов и электронновычислительных машин в области материально-технического снабжения дает значительный экономический эффект.
Экономия материальных и финансовых ресурсов в ре зультате применения математических методов и ЭВМ в ос новном получается за счет:
экономии финансовых средств, расходуемых на перевоз-
98
ки (транспортные издержки, как правило, уменьшаются на
9 - 1 5 % );
сокращения как общего объема, так и количества разно |
|
видностей запасов средств на складах; |
|
сокращения потерь, получаемых вследствие морального |
|
износа снабжаемых |
средств; |
улучшения организации складских работ; |
|
уменьшения стоимости необходимых расчетов (в резуль |
|
тате использования |
вычислительной техники). |
В данной главе исследуются вопросы оптимального управ |
ления запасами и определения оптимальных схем перевозок
строительных |
материалов республики. |
§ 1. ЗАДАЧИ |
ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ |
Одной из важнейших предпосылок обеспечения ритмич ности работы промышленного предприятия является своевре менная поставка необходимого материала и комплектации всех видов. Очевидно, отсутствие хотя бы одного вида мате риала уже нарушает нормальный процесс производства. Поэтому на каждом промышленном предприятии перед отделом материально-технического снабжения стоит акту альная задача своевременного удовлетворения потребностей производства в необходимых материалах. Материалы в про изводстве используются ежедневно определенными объема ми, а их поставка из предприятий-поставщиков производится достаточно большими периодами и объемами. Ясно, что ежедневная поставка материалов из одного предприятия на другое не только экономически нецелесообразна, но и прак тически неосуществима. Поэтому предприятие-потребитель вынуждено сохранять определенный уровень запасов. «Не обходимость надежного обеспечения спроса, подкрепляемая серьезными экономическими последствиями недопоставок, вынуждает увеличивать запасы, что приводит к временному исключению из оборота значительных материальных цен ностей... Однако всякого рода перестраховки тяжелым гру зом ложатся на государственный бюджет» (см. [49], стр. 12).
99
С другой стороны, необоснованное сокращение запасов может привести к срыву планов производства, так как неред ко предприятие-поставщик по различным причинам наруша ет заранее установленные сроки поставки материалов или же своевременно поставленные материалы поступают к потреби телю с недопустимой задержкой из-за неправильной организа ции работ в транспортных организациях. Хотя за задержку поставки соответствующая организация (предприятие-постав щик или транспортная организация) вынуждена платить штраф, однако эта сумма только частично компенсирует убы ток предприятия-потребителя. Кроме того, в результате ука занных нарушений наносится огромный ущерб всему народ ному хозяйству. Из изложенного видно, что существует опре деленный уровень запасов, при котором убытки предприя тия минимальны. Определением наивыгоднейшего уровня за пасов занимается теория управления запасами, являющаяся одной из наиболее молодых и одновременно бурно развиваю щихся дисциплин прикладной математики. Вопросам теории управления запасами посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных авторов *.
Во многих работах задачи оптимального управления за пасами сводятся к задачам динамического программирова ния. Однако часто можно пользоваться более простыми ли нейными моделями. В настоящем параграфе разработана ли нейная экономико-математическая модель оптимального уп равления запасами и дан алгоритм решения поставленной за дачи.
Поскольку при планировании производства заранее уста навливаются нормы расходов средств производства, то при постановке математической задачи все нормативы предпола гаются известными. В задаче оптимального управления запа сами в качестве критерия принимается суммарный объем за пасов материалов (в денежном выражении), который рас сматривается не в динамике, а как постоянная величина в те чение определенного промежутка времени. Хотя такое пред
* Достаточно обширный перечень работ по задачам управления за пасами приведен в библиографии книги [49].
100
положение не полностью соответствует реальной действитель ности, однако результаты решения задачи пригодны для боль шинства предприятий крупносерийного и массового производ ства.
Для составления линейной модели |
оптимального управ |
||||||||
ления запасами |
введем следующие обозначения: |
|
|||||||
a u(i— 1, 2, . . |
т\ у'= 1, 2, |
. . |
л) —норма |
расхода мате |
|||||
риала у-го |
вида |
на изготовление |
продукции |
/-го вида; |
|||||
Ai ( i= l, |
2, . . |
т.) |
—объем |
выпускаемой |
продукции /-го |
||||
вида |
за год; |
|
|
|
|
|
|
|
|
A\{i= 1, 2, . . |
т\ |
/= 1, 2, |
. . |
L) —объем |
выпускаемой |
||||
продукции /-го вида за /-ый промежуток времени (нап |
|||||||||
ример, квартал или месяц) года; |
|
|
|
|
|||||
У/ (/= 1, 2, . . |
л )—допустимый минимальный объем запа |
||||||||
са у'-го вида материала (страховой запас); |
|
||||||||
Уу (у=1, 2, . . |
л)—допустимый |
максимальный |
объем за |
||||||
паса у-го вида материала; |
|
|
|
|
|
||||
ci (j—1, 2, . . |
л )—стоимость единицы материала у-го вида; |
||||||||
^у(/==1» 2, . . |
л; /=1, 2, . . .,£ )— лимитированный объем |
||||||||
материала у-го вида за /-ый промежуток времени; |
|||||||||
У;(У— 1, 2, . . |
т; 1=1, 2, . |
. |
Z.)—объем запаса материа |
||||||
ла у-го вида на складе |
в конце /-го |
промежутка вре |
|||||||
мени; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■*{(/=1 , 2, . . |
т\ |
I —1 , 2, |
. . |
Z.) —объем |
выпускаемой |
||||
продукции /-го вида за /-ый промежуток времени; |
|||||||||
2, . . |
л; /= 1 , 2 , . - . , / - ) — объем материала у-го |
вида, ожидаемый от поставщика в течение /-го проме
жутка |
времени; |
|
|
|
Модель оптимального управления запасами включает сле |
||||
дующие требования: |
|
|
|
|
обеспечение выполнения |
плана |
выпуска |
продукции: |
|
v |
x ^ A t , /= 1, 2, |
. ; ., |
т- |
(1.1) |
I- 1
ограничение на расход материалов:
2 а ц х \ ^ Ь 1~ 1+ у ‘- 1, j = 1, 2 , |
п\ 1=\, 2, |
|
( 1.2) |
|
i-i |
|
|
|
|
сохранение |
допустимых |
пределов запасов |
материалов: |
|
У/ < У;'«=У; |
. У'=1, 2, . |
га; /=1, 2, . . |
Z.; |
(1.3) |
неотрицательность объема выпускаемой продукции*: |
||||
jc/:>0, /=1, 2, . . |
/га; /=1, 2, . . |
L. |
(1.4) |
|
Величина |
в ограничениях (1.2) выражает |
оста |
ток материала /-го вида на складе к началу года. Значения этих величин определяются во время составления сводных заявок.
Как указывалось, в качестве критерия принимается сум марный объем запасов материалов (в денежном выражении) :
/ i = 2 |
2 |
о уг |
(1.5) |
t~i |
j= I |
|
Таким образом, ставится следующая задача.
Задача 1.1. Минимизировать линейную функцию (1.5) при
условиях (1.1) — (1-4) |
или (1.Г), |
(1.2), |
(1.3). |
|
||
Задача |
1.1 |
является статической |
моделью оптимального |
|||
управления |
запасами |
(текущие |
изменения |
объемов запасов |
||
в модели не фигурируют). Если |
величина |
ЬУ детерминиро |
||||
вана для |
всех |
/ и I, |
то задача |
1.1 является обычной зада |
чей линейного программирования с двусторонними ограниче ниями на переменные. Однако на практике часто поставка
требуемых материалов задерживается по |
разным причинам |
|||||
(недовыполнение планов |
поставщиков, |
нарушение |
сроков |
|||
транспортировки и т. п.). |
Следовательно, |
Ь\ является не де |
||||
терминированной, а |
случайно)! |
величиной, |
причем |
|
||
* Более естественно |
вместо |
(1.1) |
и (1 4 ) ввести |
ограничения |
|
|
ф М , г, 1 |
= 1, 2 ........... ш; |
/ 1, 2 .................L , |
(1.1') |
т. е. требовать выполнение плана не в течение года, а по каждому про межутку времени. Однако такие ограничения гораздо увеличивали бы размеры задачи.
102