Badania operacyjne ćwiczenia - zadanie 2.pdf

(2124 KB) Pobierz
Zadanie do samodzielnego rozwiązania
Zadanie do samodzielnego rozwiązania
Zakład produkuje dwa wyroby, które są wytwarzane na 3 maszynach. Czas pracy tych maszyn jest
ograniczony i wynosi dla maszyny:
m 1 - 18 000 godz., m 2 - 40 000 godz., m 3 - 24 000 godz.
Zużycie czasu pracy maszyn, na produkcję jednostki każdego z wyrobów jest następujący:
w 1 w 2
m 1 3 1
m 2 2 4
m 3 3 2
Zysk ze sprzedaży wyrobu 1. wynosi 6 zł, a wyrobu 2. - 4 zł.
Zaplanować optymalną strukturę produkcji tak z punktu widzenia maksymalnego zysku.
Czy rozwiązanie ulegnie zmianie gdy:
1) zyski jednostkowe ze sprzedaży obydwu wyrobów wzrosną o 1 zł ;
2) dodatkowo uwzględni się warunek, że wyrobu 2 należy produkować 1,5 razy więcej niż
pierwszego (w 2 = 1,5 w 1 ).
Rozwiązaniem są punkty na prostej.
Ustalamy warunki:
Warunki: Współrzędne na osiach w 1 i w 2
(1) 3 w 1 + 1w 2 < = 18 000 6 000
18 000
(2) 2 w 1 + 4w 2 < = 40 000 20 000
10 000
(3) 3 w 1 + 2w 2 < = 24 000 8 000
12 000
(4) w 2 = 1,5 w 1
-
Wyznaczamy funkcje celu:
F = 6w 1 + 4w 2 —> max
F’ = 7w 1 + 5w 2 —> max
Rozwiązanie dla funkcji celu F = 6w 1 + 4w 2 —> max
Rysujemy wykres dla ustalonych warunków i wyznaczonych w nich współrzędnych.
Uwzględniając 3 pierwsze warunki wymienione wyżej wyznaczamy obszar danych spełniających
stawiane wymagania.
Następnie wyznaczamy funkcję liniową wynikającą ze wspólnej wielokrotności dowolnej cyfry
z parametrów funkcji celu, zakładając np. jako max wspólną wielokrotność czynników w 1 i w 2 ., np.
6 * 4 * 1 000 = 24 000.
Współrzędne na osi odciętych w 1 - 4.000 (24.000 : 6 = 4.000), a na osi rzędnych w 2 - 6.000
(24.000 : 4 = 6.000); lub dla
6 * 4 * 2.000 = 48.000
w 1 - 8.000 (48.000 : 6 = 8.000), a na osi rzędnych w 2 - 12.000 (48.000 : 4 = 12.000)
Ważny jest tutaj kąt pochylenia prostej w stosunku do osi odciętych w 1 . Przesuwamy równolegle
prostą w kierunku najdalej oddalonego punktu przecięcia warunków wyznaczających obszar danych
spełniających stawiane wymagania. Jest to punkt A, optymalny dla którego należy wyliczyć
współrzędne. W tym przypadku punkt ten występuje na przecięciu prostych wynikających z
warunków (2) i (3).
Współrzędne wyliczamy z układu równań:
2 w 1 + 4w 2 = 40 000 / :2
3 w 1 + 2w 2 = 24 000
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
w 1 = 20 000 - 2w 2
296047619.007.png 296047619.008.png 296047619.009.png 296047619.010.png 296047619.001.png 296047619.002.png 296047619.003.png
3(20 000 - 2w 2 ) + 2w 2 = 24 000
60.000 - 6w 2 + 2w 2 = 24.000
36.000 = 4w 2
w 2 = 9.000
w 1 = 20.000 - 2w 2 = 20.000 - 18.000 = 2.000
Wyliczamy funkcję celu:
F = 6* 2.000 + 4* 9.000 = 12.000 + 36.000 = 48.000
Max zysk ze sprzedaży został wyznaczony powyżej.
Rozważyć należy również punkt A’, ponieważ funkcja liniowa wynikająca ze wspólnej
wielokrotności dowolnej cyfry z parametrów funkcji celu wyznacza linię prostą równoległą do linii
prostej wyznaczonej warunkiem (3).
Wobec tego występują dwa punkty przecięcia A i A’, przy czym Punkt A’ jest wyznaczony przez
przecięcie linii prostych wyznaczonych przez warunek (1) i warunek (2), w więc dla punktu A’
współrzędne są następujące:
3 w 1 + 1w 2 = 18 000
3 w 1 + 2w 2 = 24 000
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
w 2 = 18.000 - 3 w 1
3w 1 + 2(18.000 - 3 w 1 ) = 24.000
3w 1 + 36.000 - 6 w 1 = 24.000
3w 1 = 12.000
w 1 = 4.000
w 2 = 18.000 - 3* 4.000 = 6.000
w 2 = 6.000
________________________________________________________________________________
Rozpatrujemy kolejną funkcję celu.
F’ = 7w 1 + 5w 2 —> max
Należy ponownie narysować wykres z osią odciętych w 1 i osią rzędnych w 2 . Na wykresie należy
narysować obraz funkcji liniowej wynikającej z funkcji celu F’, zakładając np. jako max wspólną
wielokrotność czynników w 1 i w 2 ., np. 7 * 5 * 2.000 = 70.000. Współrzędne dla max 70.000
wyniosą odpowiednio w 1 = 10.000 (70.000 : 7 = 10.000), w 2 = 14.000 (70.000 : 5 = 14.000).
Tak jak poprzednio ważny jest kąt pochylenia tej prostej. Prostą należy przesuwać równolegle
w kierunku punktów wyznaczonych przez przecięcie prostych określonych przez funkcje warunków
i wybrać najdalej odsunięty punkt. Jest to ten sam punkt A określony przy funkcji celu F. Jest to
punkt przecięcia prostych wynikających z warunku (2) i warunku (3). Punkt A’ nie spełnia
warunku.
Wyliczamy funkcję celu:
F’ = 7* 2.000 + 5* 9.000 = 14.000 + 45.000 = 59.000
296047619.004.png 296047619.005.png
Optymalna struktura produkcji nie ulegnie zmianie przy założeniach funkcji celu F i F’, choć
wysokość zysków jest różna.
Uwaga! Co z warunkiem (4) ? Nie wiem jak do tego podejść.
Może nst. Rozwiązanie:
Przy uwzględnieniu dodatkowego warunku, że wyrobu 2 należy produkować 1,5 razy więcej niż
pierwszego (w 2 = 1,5 w 1 ) można rozpatrzeć warunek (3) i warunek (4).
3 w 1 + 2w 2 = 24 000
w 2 = 1,5 w 1
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
3w 1 + 2*1,5 w 1 = 24.000
6w 1 = 24.000
w 1 = 4.000
w 2 = 1,5 *4.000
w 2
Przy uwzględnieniu warunku (4) współrzędne odpowiadają punktowi A’.
= 6.000
296047619.006.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin