Исследование операций

Контрольная работа - Компьютеры, программирование

Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование

Министерство общего и профессионального образования РФ

Южно-Уральский Государственный Университет

Кафедра Системы управления

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ОПЕРАЦИЙ

Вариант 14

 

 

 

 

 

 

 

Группа ПС-317

Выполнил: Родионова Е.В.

Проверил: Плотникова Н.В.

 

 

 

 

Челябинск, 2004

Содержание

 

Задача 12

Задача 24

Задача 36

Задача 48

Задача 1

 

№14

Условие:

Нефтеперерабатывающий завод получает 4 полуфабриката: x1 тыс. л. алкилата, x2 тыс. л. крекинг-бензина, x3 тыс. л. бензина прямой перегонки и x4 тыс. л. изопентана. В результате смешивания этих четырех компонентов в разных пропорциях образуется три сорта авиационного бензина: бензин А (а1:а2:а3:а4), бензин В (b1:b2:b3:b4) и бензин С (с1:с2:с3:с4).

Стоимость 1 тыс. л. бензина каждого сорта равна y1 руб., y2 руб. и y3 руб.

Определить соотношение компонентов, при котором будет достигнута максимальная стоимость всей продукции.

 

№ вар.x1x2x3x4y1y2y3а1а2а3а4b1b21400250350100120100150235231

№ вар.b1b2c1c2c3c41212213

Решение:

Составим математическую модель задачи.

Обозначим через t1 количество бензина А;

через t2 количество бензина В;

через t3 количество бензина С.

Тогда, целевая функция будет

L=y1t1+ y2t2+ y3t3=120t1+100t2+150t3 >max

Система ограничений:

Приведем систему ограничений к виду основной задачи линейного программирования (введем новые переменные t4 , t5 ,t6 ,t7, которые входят в целевую функцию с нулевыми коэффициентами):

Выберем t1 , t2 ,t3 свободными переменными, а t4 , t5 ,t6 ,t7 базисными и приведем к стандартному виду для решения с помощью симплекс-таблицы:

L=0-(-120t1-100t2-150t3)

Составим симплекс-таблицу.

Это решение опорное, т.к. все свободные члены положительны.

Т. к. все коэффициенты в целевой функции отрицательные, то можно взять любой столбец разрешающим (пусть t1). Выберем в качестве разрешающего элемента тот, для которого отношение к нему свободного члена будет минимально (это t7)

 

bt1t2t3L0-120-100-15060006060180t4400232400/2=200-100-1-1-3t5250312250/3=83,3-150-1,5-1,5-4,5t6350521350/5=70-250-2,5-2,5-7,5t7100213100/2=50500,50,51,5

Далее меняем t2 и t1 .

 

bt7t2t3L600060-403040004080120t4300-12-1300/2=150-200-2-4-6t5100-1,5-0,5-2,5500,51-4,5t650-2,5-0,5-6,5500,51-7,5t1500,50,51,550/0,5=100100121,5

bt7t1t3L1000010080150t4100-3-4-7t5150-11-1t6100-21-5t2100123

Т.к. коэффициенты при переменных в целевой функции положительны, следовательно, это оптимальное решение.

Таким образом, t1 = t3 =0; t2=100; L=10000.

Т.е. для получения максимальной прибыли следует производить только бензин В (100 тыс. л.), при этом выручка составит 10000 руб.

ОТВЕТ: для получения максимальной прибыли следует производить только бензин В (100 тыс. л.), при этом выручка составит 10000 руб.

Задача 2

 

№34

Условие:

С помощью симплекстаблиц найти решение задачи линейного программирования: определить экстремальное значение целевой функции Q=CTx при условии Ax B,

где = 1 2 . . . 6 , В = b1 b2 . . . b6 ,

= 1 2 . . . 6 , А= (=1,6; =1,3).

 

№ вар.с1с2с3с4с5с6b1b2b3Знаки ограниченийa11a12a13a14123343311004415===2031№ вар.a15a16a21a22a23a24a25a26a31a32a33a34a35a36Тип экстрем.

  1. 3400101230336360max
  2. Решение: Исходная система: Целевая функция Q= x1+3x2+x3+3x5. Пусть х3, х4 свободные переменные, х1, х2, х5 базисные. Приведем систему и целевую функцию к стандартному виду, для построения симплекс-таблицы:
Q=9 - (9/2x3-1/2x4)

Составим симплекс-таблицу:

 

bx3x4Q99/2-1/22/3-5/61x123/21/22/0,5=4-2/35/6-1x27/34/30000x52/3-5/61/22/3 : 1/2=4/34/3-5/32

Это опорное решение, т.к. свободные члены положительны.

Т.к. коэффициент при х4 отрицательный, то это и будет разрешающий столбец. В качестве разрешающего элемента тот, для которого отношение к нему свободного члена будет минимально (это х5).

 

bx3x5Q29/311/31x14/32/3-1x27/34/30x44/3-5/32

Т.к. коэффициенты при переменных в целевой функции положительны, следовательно, это оптимальное решение.

Т. о. Q=29/3

x3=x5=0; x1=4/3; x2=7/3; x4=4/3.

 

ОТВЕТ: Q=29/3ж

x3=x5=0; x1=4/3; x2=7/3; x4=4/3.

Задача 3

 

№14

Условие:

Решение транспортной задачи:

1. Записать условия задачи в матричной форме.

2. Определить опорный план задачи.

3. Определить оптимальный план задачи.

4. Проверить решение задачи методом потенциалов.

 

№вар.а1а2а312345с11с12с13149050301545455015456040с14с15с21с22с23с24с25с31с32с33с34с356095353055304050403530100

Решение:

Составим таблицу транспортной задачи и заполним ее методом северо-западного угла:

 

B1B2B3B4B5aA1456040609590154530A23530553040501535A350403530100301515b1545455015170

Это будет опорный план.

Количество заполненных ячеек r=m+n-1=6.

  1. Рассмотрим цикл (1,2)-(1,3)-(2,3)-(3,2):

с1,2+с2,3>c1.3+c3.2 (60+55>30+40)

Количество единиц товара, перемещаемых по циклу: min (с1,2 ; с2,3)=15

  1. Рассмотрим цикл (2,4)-(2,5)-(3,5)-(3,4):

c2,4+с3,5>c2.5+c3.4 (30+40>30+100)

Количество единиц товара, перемещаемых по циклу: min (с2,4 ; с3,5)=15

В результате получится следующий план:

 

B1B2B3B4B5aA1456040609590153045A2353055304050152015A3504035301003030b1545455015170

Больше циклов с отрицательной ценой нет, значит, это оптимальное решение.

Проверим методом потенциалов:

Примем ?1=0, тогда ?j = cij ?i (для заполненных клеток).

Если решение верное, то во всех пустых клетках таблицы ?ij = cij (?i+ ?j) ? 0

Очевидно, что ?ij =0 для заполненных клеток.

В результате получим следующую таблицу:

 

?1=45?2=60?3=40?4=60?5=70?1=04560406095901530450+?2= -30353055304050+15+2015?3= -305040353010030+++30+1545455015170

?1,4=0 показывает, что существует