Линейное программирование

Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Ноября 2011 в 22:06, курсовая работа

Краткое описание

Преобразовать данную задачу к виду основной задачи линейного программирования, решить её методом направленного перебора базисных допустимых решений, обосновывая каждый шаг процесса, найти оптимальную производственную программу, максимальную прибыль, остатки ресурсов различных видов и указать «узкие места» производства.

Оглавление

Задание на курсовую работу……………………………………………………................3
1. Линейная производственная задача……………………………………….......................6
2. Двойственная задача линейного программирования…………......................................12
3. Задача о "расшивке узких мест производства"………………………………................14
4.Транспортная задача линейного программирования…………………….......................17
5. Динамическое программирование. Задача распределения капитальных вложений....20
6. Динамическая задача управления производственными запасами.................................23
7. Анализ доходности и риска финансовых операций...............…………….....................27
8. Матричная модель производственной программы………………………......................30
Список использованной литературы……………………………………………….........33

Файлы: 1 файл

Курсовая по прикладной математике.doc

— 1.12 Мб (Скачать)
 

     Q3:  
 
 

     
-6 -2 0 -6
1/4 1/4 1/3 1/6

     Q4: 
 
 
 
 
 
 

Найдем средние ожидаемые доходы Qi и риски ri операций.

Q- это математическое ожидание с.в.  

Q = , где pi – вероятность получить доход qi. А среднее квадратическое отклонение (СКО) = - это мера разбросанности возможных значений дохода вокруг среднего ожидаемого дохода. Вполне разумно считать количественной мерой риска операции и обозначить r.  

При этом дисперсия:

D[Q] = M [(Q-Q)2] = M [Q2] – (Q)2 

Q1 = 0*1/2 + 4*1/4 + 8* 1/8 + 32*1/8= 6

Q2 = -6*1/2 - 4*1/4 - 2* 1/8 + 10*1/8= -3

Q3 = 0*1/4 + 8*1/4 + 12* 1/3 + 24* 1/6= 10

Q4 = -6*1/4 - 2*1/4 + 0* 1/3 – 6*1/6= -3 

Отсюда находим:

r12 =  M [Q2] – (Q)2 = 140-36 = 104

M [Q2] = 0*1/2 + 16*1/4 + 64* 1/8 + 1024*1/8= 140

r1 =   ≈ 10,2 

r22 =  M [Q2] – (Q)2 = 35 – 9 = 26

M [Q2] = 36*1/2 + 16*1/4 + 4* 1/8 + 100*1/8= 35

r2 =   ≈ 5,1 

r32 =  M [Q2] – (Q)2 = 160-100 = 60

M [Q2] = 0*1/4 + 64*1/4 + 144* 1/3 + 576*1/6= 160

r3 =   ≈ 7,75 

r42 =  M [Q2] – (Q)2 = 16-9 = 7

M [Q2] = 36*1/4 + 4*1/4 + 0* 1/3 + 36*1/6= 16

r4 =   ≈ 2,65 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нанесем средние  ожидаемые доходы Q и риски r на плоскость (Рис. 1) 

Рис.1 

      Получили 4 точки. Чем правее точка (Q,r), тем более доходная операция, чем точка выше – тем более она рискованная. Значит нужно выбирать точку правее и ниже. В данном случае при проведении 2-ой и 4-ой операции наблюдается убыток, т.е. данные операции можно даже не рассматривать с точки зрения доходности. Поэтому будем рассматривать 1-ю и 3-ю операции. Точка (Q`,r`) доминирует точку (Q,r), если Q` ≥ Q и r` ≤ r и хотя бы одно неравенство выполняется как строгое. В нашем случае 3-я операция доминирует 1-ю.  

Для того, чтобы  определить худшую и лучшую операции применяем взвешивающую формулу: φ (Qi ) = 2Qi - ri

Получаем:

φ (Q1) = 2*6-10,2 = 1,8

φ (Q2) = 2*(-3) – 5,1 = -11,1

φ (Q3) = 2*10-7,75 = 12,25

φ (Q4) = 2*(-3) – 2,65 = -8,65

Видно, что 3-я  операция – лучшая, а 2 - худшая 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Матричная модель производственной программы 

   Предприятие состоит из n цехов. Каждый цех выпускает только один вид продукции. Пусть j-й цех выпускает xj единиц продукции, из которых yj единиц отправляет за пределы предприятия как товарную продукцию, а остающаяся часть используется другими цехами предприятия. 

   Пусть  ajk – кол-во продукции j-го цеха, расходуемое на производство единицы продукции k-го цеха.

     Числа aij образуют матрицу А коэффициентов прямых затрат, называемую структурной.

   

                     0,2     0      0,1                           6         0         8

   А  =       0,1       0       0,3               B =      3         0         5                                            
                     0      0,2     0,1                            20        30      15

                                                                      0,1       0,2      0 

Производственная  программа предприятия представляется вектором

X(x1, …, xn), а выпуск товарной продукции – вектором У(у1, … , уn), где

   

            70
          У  = 80
            50
 

     Очевидно, 

   (Е  - А)Х = У   или   Х = (Е  - А)-1У. 
 

Элементы  любого столбца матрицы (Е - А)-1, называемой матрицей коэффициентов полных затрат, показывают затраты всех цехов, необходимые для обеспечения выпуска единицы товарного продукта того цеха, номер которого совпадает с номером данного столбца. 

Найдем (Е - А):

Вначале подсчитаем (Е-А): 

  1 0 0  
Е – А = 0 1 0     —
  0 0 1  
 
0,2 0 0,1   0,8 0 -0,1
0,1 0 0,3   = -0,1 1 -0,3
0 0,2 0,1   0 -0,2 0,9

 
 
 
 
 
 
 
 

Найдем  обратную матрицу матрице E-A

(Е - А) -1=

 

0,8 0 -0,1 1 0 0
-0,1
1
-0,3 0 1 0
0 -0,2 0,9 0 0 1
 
     
0,8 0 -0,1 1 0 0
-0,1 1 -0,3 0 1 0
-0,02 0 0,84 0 0,2 1
         
-8 0 1 -10 0 0
-2,5 1 0 -3 1 0
6,7
0 0 8,4 0,2 1
           
0       
0        1        0,0299 0,2388 1,194
0        1        0        0,1343 1,0746 0,3731
1        0        0        1,2537 0,0299 0,1493
 
                 Меняем 1ую и 3юю строку местами

1        0        0        1,2537 0,0299 0,1493
0        1        0        0,1343 1,0746 0,3731
0        0        1        0,0299 0,2388 1,194
 
 

   Итак, полученная матрица коэффициентов  полных затрат: 

       
    1,2537
    0,0299 0,1493
    (Е  - А)-1 = 0,1343 1,0746 0,3731
        0,0299 0,2388 1,194
 
 

   При заданном векторе У выпуска товарной продукции легко определить производственную программу Х.  

   X=(Е - А)-1*Y

   

      1,2537 0,0299 0,1493   70   97,6119
    Х = 0,1343 1,0746 0,3731 * 80 = 114,0299
      0,0299 0,2388 1,194   50   80,8955
 
 
 
 
 
 

Итак, вектор производственной программы предприятия:

   

    97,6119
    114,0299
    80,8955
 

     Дополним  структурную матрицу А матрицей В коэффициентов прямых затрат, получаемых со стороны сырья, полуфабрикатов и  т.п.:

     

  6 0 8
  В     = 3 0 5
  20 30 15
  0,1 0,2 0
 

     Очевидно, затраты получаемых со  стороны материалов определяются элементами матрицы S, где 
 

   S =В * (Е - А)-1У 

   

        6 0 8   97,6119   1232,8358
      S = 3 0 5 * 114,0299 = 697,3134
        20 30 15   80,8955   6586,5672
        0,1 0,2 0       32,5672

Итак, вектор затрат получаемых со стороны материалов:

 1232,8358

697,3134
6586,5672
32,5672

                                                           S = 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы: 

1. Математические методы принятия решений в экономике: Учебник/В.А.Колемаев, В.И.Малыхин, И.С.Карандаев и др. – М.: Финстатинформ, Москва 1999г.

2. Учебное пособие «Прикладная математика». И.С. Карандаев, В.И. Малыхин, В.И. Соловьев. Москва «ИНФРА-М» 2002 г.

3. Карандаев И.С. Начала линейного, нелинейного и динамического программирования. – М.:Знание,1967г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Информация о работе Линейное программирование