Zadanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla utrzymania sprawności fizycznej i umysłowej człowiek musi w ciągu doby spożywać nie mniej niż 120 umownych jednostek białka, nie mniej niż 70 umownych jednostek tłuszczu i nie mniej niż 10 umownych jednostek witamin. Zawartość ich w 1 gramie produktów 1 i 2 odpowiednio jest równa (0,2; 0,075; 0,01), (0,1; 0,12; 0,035). Koszt 1 kg produktu pierwszego wynosi 2 pieniężne jednostki, produktu drugiego– 4 pieniężne jednostki. Potrzeba tak zorganizować wyżywienie z produktów 1 i 2, żeby jego koszt był minimalny , a organizm otrzymał niezbędną ilość materiału pożywnego. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Ekonomiczno-matematyczny model zadania planowania liniowego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wprowadzimy zmienne decyzyjne i funkcję celu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmienne |
x1 - |
ilość (w g) produktu pierwszego |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 - |
ilość (w g) produktu drugiego |
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- koszt wyżywienia (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ponieważ cena podana w zł/kg, przekształcimy do zł/g: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1= |
2 |
zł/kg = |
0,002 |
zł/g |
|
|
|
|
|
c2= |
4 |
zł/kg = |
0,004 |
zł/g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--> min |
|
|
|
|
Z |
0,002 |
*x1+ |
0,004 |
*x2 |
0 |
<-- początkowa wartość funkcji celu |
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
b |
|
|
|
|
(.1) |
0,2 |
*x1+ |
0,1 |
*x2 >= |
120 |
b1 <-- ograniczenie dla białku |
|
|
|
(.2) |
0,075 |
*x1+ |
0,12 |
*x2 >= |
70 |
b2 <-- ograniczenie dla tłuszczu |
|
|
|
(.3) |
0,01 |
*x1+ |
0,035 |
*x2 >= |
10 |
b3 <-- ograniczenie dla witamin |
|
|
|
|
|
|
|
x1 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
x2 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ograniczenia brzegowe) |
|
|
|
2. Obliczenia dla wykresu i rysowanie wykresu. |
|
|
|
|
|
|
Gradient |
(linia c jest prostopadła do linii Z, dla tego Z * c = 0) |
|
|
|
|
c |
linia od punktu (0,0) do (x1, c2/c1*x1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Linie |
Ograniczenia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
|
|
(.2) |
|
|
(.3) |
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
0 |
1200 |
|
0 |
583,333333333333 |
|
0 |
285,714285714286 |
|
|
600 |
0 |
|
933,333333333333 |
0 |
|
1000 |
0 |
|
|
|
Funkcja celu oraz gradient |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
c |
|
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
-100 |
|
200 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na podstawie obliczonych współrzędnych (x1,x2) rysujemy wykres. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Analiza wykresu i rozwiązanie zadania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sposób 1. Przesuwając poziomicę funkcji celu (linia przerywana) w kierunku gradientu w punkcie pierwszego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
przecięcia z dziedziną dopuszczalnych rozwiązań otrymujemy minimalną wartość funkcji celu Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dla zaznaczonego obszaru dopuszczalnych rozwiązań. Rozwiązanie występuję na przesięciu ograniczeń (.2) i (.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Punkt C |
A |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
(.2) |
0,075 |
0,12 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
0,01 |
0,035 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Plan optymalny wyżywienia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1*= |
877,19 |
(g) |
- optymalna ilość 1-go produktu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2*= |
35,09 |
(g) |
- optymalna ilość 2-go produktu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmin= |
1,89 |
(zł) |
- koszty optymalne (minimalne) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
produkt1 |
produkt2 |
|
w meni |
|
nadwyżka |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zawartość białku (um.jed.) w: |
|
|
175,44 |
3,51 |
|
178,95 |
|
58,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zawartość tłuszczu (um.jed.) w: |
|
|
65,79 |
4,21 |
|
70,00 |
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zawartość witamin (um.jed.) w: |
|
|
8,77 |
1,23 |
|
10,00 |
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Koszt (zł): |
|
|
1,75 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sposób 2. Ponieważ zgodnie z teorią ZPL rozwiązanie występuję w jednym z wierzchołków dziedziny |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dopuszczalnych rozwiązań, obliczymy funkcję celu w wierzchołkach. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Punkt A |
A |
|
b |
|
Punkt B |
A |
|
b |
|
Punkt C |
A |
|
b |
|
Punkt D |
A |
|
b |
(.1) |
0,2 |
0,1 |
120 |
|
(.1) |
0,2 |
0,1 |
120 |
|
(.2) |
0,075 |
0,12 |
70 |
|
(.3) |
0,01 |
0,035 |
10 |
Oś Ox2 |
1 |
0 |
0 |
|
(.2) |
0,075 |
0,12 |
70 |
|
(.3) |
0,01 |
0,035 |
10 |
|
Oś Ox1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1= |
#VALUE! |
|
|
|
x1= |
448,48 |
|
|
|
x1= |
877,19 |
|
|
|
x1= |
#VALUE! |
|
|
x2= |
#VALUE! |
|
|
|
x2= |
303,03 |
|
|
|
x2= |
35,09 |
|
|
|
x2= |
#VALUE! |
|
|
Z= |
#VALUE! |
|
|
|
Z= |
2,11 |
|
|
|
Zmin= |
1,89 |
|
|
|
Z= |
#VALUE! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z obliczeń widać że minimalna wartość funkcjicelu Z występję w punkcie przecięcia ograniczeń (.2) i (.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Rozwiązanie przez SOLVER |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- koszt wyżywienia (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
0,002 |
*x1+ |
0,004 |
*x2 |
1,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
|
|
b |
nadwyżka |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
0,2 |
*x1+ |
0,1 |
*x2 = |
178,947368421053 |
>= |
120 |
58,947 |
białku |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.2) |
0,075 |
*x1+ |
0,12 |
*x2 = |
70 |
>= |
70 |
0,000 |
tłuszczu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
0,01 |
*x1+ |
0,035 |
*x2 = |
10 |
>= |
10 |
0,000 |
witamin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 = |
877,192982456141 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 = |
35,0877192982454 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Analiza stabilności rozwiązania. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) zmiana stosunku cen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmiana stosunku współczynników c2/c1 funkcji celu określa kąt nachylenia linii poziomu funkcji celu Z do osi Ox1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z treści zadania mamy c1/c2 = 0,002 / 0,004 = 0,5 - tangens kąta nachylenia f do osi Ox1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z wykresu widać, że jeżeli linia poziomu funkcji celu jest w granicach Oś X1 - linia ograniczenia (.3), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wtedy punktem optymalnym jest D. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 <= f <= f3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 <= c1/c2 <= 0,01 / 0,035= |
|
|
0,286 |
|
0 <= c1 <= |
0,286 |
* c2 |
Rozwiązanie optymalne jest w punkcie C, jeżeli funkcja celu ma kąt nachylenia pomiędzy liniami |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ograniczeń (.2) i (.3): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f3 < f <= f2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,285714285714286 |
< c1/c2 <= |
0,625 |
|
|
0,286 |
* c2 <= c1 <= |
0,625 |
* c2 |
Rozwiązanie optymalne jest w punkcie B, jeżeli funkcja celu ma kąt nachylenia pomiędzy liniami |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ograniczeń (.1) i (.2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 < f <= f1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,625 |
< c1/c2 <= |
2,000 |
|
|
0,625 |
* c2 <= c1 <= |
2,000 |
* c2 |
Rozwiązanie optymalne jest w punkcie A, jeżeli funkcja celu ma kąt nachylenia powyżej kątu linii (.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f1 < f <= 90o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1/c2 >= |
2,000 |
|
|
|
c1 >= |
2,000 |
* c2 |
Plan wyżywienia i funkcja celu dla każdego przypadku jest obliczona wyżej. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) zmiana wolnego wyrazu w ograniczeniach. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jako przykład rozpatrujemy zmiany wartości b2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmiana wartości b2 spowoduję równoległe przesunięcie ograniczenia (.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla małych wartości b2 rozwiązanie występuję w punkcie A1 - przecięciu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ograniczenia (.2) a osi Ox1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
<= b2 < |
20,4166666666667 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1= |
b2/0,075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2= |
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z= |
0,004*b2/0,075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kiedy b2 rośnie i ograniczenie (.2) przecina się z (.3) wtedy rozwiązaniem występuję |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
punkt B1 przecięcia (.2) i (.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20,4166666666667 |
< b2 <= |
75 |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
b |
|
|
|
|
|
|
(.2) |
0,075 |
0,12 |
b2 |
|
|
|
|
|
|
(.3) |
0,01 |
0,035 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wraz ze wzrostem b2 ograniczenie (.2) ponownie przecina się z osią Ox1 i rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
występuję na osi Ox1 (punkt C1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 > |
75 |
|
|
|
|
|
|
|
x1= |
b2/0,075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2= |
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z= |
0,004*b2/0,075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zakład produkuje dwa rodzaje wyrobów W1, W2 , których produkcja z trzech podzespołów PA, PB, PC. Miesięczne zapasy podzespołów wynoszą odpowiednio: 2000, 1900, 1500 sztuk. Wyprodukowanie jednostki wyrobu W1 wymaga zużycia podzespołów odpowiednio: 2, 4, 4 sztuki, natomiast wyrobu W2 odpowiednio: 10, 8, 2 sztuk. Ustalić miesięczny plan produkcji wyrobów W1, W2 tak, aby zakład osiągnął największy zysk, jeżeli zysk jednostkowy z wyrobu W1 wynosi 20 PLN, a z wyrobu W2 wynosi 60 PLN. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Ekonomiczno-matematyczny model zadania planowania liniowego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wprowadzimy zmienne decyzyjne i funkcję celu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmienne |
x1 - |
ilość (w szt) wyprodukowanych jednostek wyrobu W1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 - |
ilość (w szt) wyprodukowanych jednostek wyrobu W2 |
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- zysk miesięczny zakładu (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1= |
20 |
zł/szt |
|
|
|
|
|
|
|
c2= |
60 |
zł/szt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--> max |
|
|
|
|
Z |
20 |
*x1+ |
60 |
*x2 |
0 |
<-- początkowa wartość funkcji celu |
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
b |
|
|
|
|
(.1) |
2 |
*x1+ |
10 |
*x2 <= |
2000 |
<-- ograniczenie dla podzespołów PA |
|
|
|
(.2) |
4 |
*x1+ |
8 |
*x2 <= |
1900 |
<-- ograniczenie dla podzespołów PB |
|
|
|
(.3) |
4 |
*x1+ |
2 |
*x2 <= |
1500 |
<-- ograniczenie dla podzespołów PC |
|
|
|
|
|
|
|
x1 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
x2 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ograniczenia brzegowe) |
|
|
|
2. Obliczenia dla wykresu i rysowanie wykresu. |
|
|
|
|
|
Gradient |
(Z * c = 0) |
|
|
|
c |
linia od punktu (0,0) do (x1, c2/c1*x1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Linie |
Ograniczenia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
|
|
(.2) |
|
|
(.3) |
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
0 |
200 |
|
0 |
237,5 |
|
0 |
750 |
|
|
1000 |
0 |
|
475 |
0 |
|
375 |
0 |
|
|
|
Funkcja celi oraz gradient |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
c |
|
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
-66,6666666666667 |
|
200 |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na podstawie obliczonych współrzędnych (x1,x2) rysujemy wykres. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Analiza wykresu i rozwiązanie zadania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Przesuwając poziomicę funkcji celu (linia przerywana) w kierunku gradientu w punkcie najdalej |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wysuniętego dziedziny dopuszczalnych rozwiązań otrymujemy maksymalną wartość funkcji celu Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dla zaznaczonego obszaru dopuszczalnych rozwiązań. Rozwiązanie występuję na przesięciu ograniczeń (.1) i (.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
2 |
10 |
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.2) |
4 |
8 |
1900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Plan optymalny produkcji |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1*= |
125 |
(szt) |
- optymalna ilość wyrobu W1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2*= |
175 |
(szt) |
- optymalna ilość wyrobu W2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmax= |
13000,00 |
(zł) |
- zyski optymalne (maksymalne) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wyrob1 |
wyrob2 |
|
w całości |
|
zapasy końcowy (niewykorzystane) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie PA |
|
|
250 |
1750 |
|
2000 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie PB |
|
|
500 |
1400 |
|
1900 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie PC |
|
|
500 |
350 |
|
850 |
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zysk (zł): |
|
|
2500 |
10500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Rozwiązanie przez SOLVER |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- zysk miesięczny zakładu (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
20 |
*x1+ |
60 |
*x2 |
13000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
|
|
b |
zapasy końcowy (niewykorzystane) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
2 |
*x1+ |
10 |
*x2 = |
2000 |
<= |
2000 |
0 |
PA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.2) |
4 |
*x1+ |
8 |
*x2 = |
1900 |
<= |
1900 |
0 |
PB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
4 |
*x1+ |
2 |
*x2 = |
850 |
<= |
1500 |
650 |
PC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 = |
125 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 = |
175 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Analiza stabilności rozwiązania. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) zmiana stosunku cen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) zmiana wolnego wyrazu w ograniczeniach. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Proszę zrobić samodzielnie na podstawie wzoru z arkuszu WzórMin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Firma KTronic produkuję dwa modeli komputerów K1, K2, zawierającę podzespoły elektroniczne P, PG, O i KG. Miesięczny zapasy podzespołów P, PG, O i KG wynoszą odpowiednio: 120, 350, 430, 340 sztuk. Jednostka K1 zawiera podzespoły w ilościach odpowiednio: 2, 2, 9, 4, jednostka K2 zawiera podzespoły w ilościach odpowiednio: 3, 11, 5, 10. Zysk od sprzedaży jednego komputera K1 wynosi 320 zł, K2 -- 285 zł. Ustalić miesięczny plan produkcji K1, K2 tak, aby firma osiągnąła największy zysk. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Ekonomiczno-matematyczny model zadania planowania liniowego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wprowadzimy zmienne decyzyjne i funkcję celu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmienne |
x1 - |
ilość (w szt) wyprodukowanych jednostek K1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 - |
ilość (w szt) wyprodukowanych jednostek K2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- zysk miesięczny firmy (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1= |
320 |
zł/szt |
|
|
|
|
|
|
|
|
c2= |
285 |
zł/szt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--> max |
|
|
|
|
|
Z |
320 |
*x1+ |
285 |
*x2 |
0 |
<-- początkowa wartość funkcji celu |
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
b |
|
|
|
|
|
(.1) |
2 |
*x1+ |
3 |
*x2 <= |
120 |
<-- ograniczenie dla podzespołów P |
|
|
|
|
(.2) |
2 |
*x1+ |
11 |
*x2 <= |
350 |
<-- ograniczenie dla podzespołów PG |
|
|
|
|
(.3) |
9 |
*x1+ |
5 |
*x2 <= |
430 |
<-- ograniczenie dla podzespołów O |
|
|
|
|
(.4) |
4 |
*x1+ |
10 |
*x2 <= |
340 |
<-- ograniczenie dla podzespołów KG |
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 >= |
0 |
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
|
|
|
|
x1, x2 - całkowite |
|
<-- ograniczenie wynikające z sensu ekonomicznego |
|
|
|
|
2. Obliczenia dla wykresu i rysowanie wykresu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gradient |
(Z * c = 0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
linia od punktu (0,0) do (x1, c2/c1*x1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Linie |
Ograniczenia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
|
|
(.2) |
|
|
(.3) |
|
|
(.4) |
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
0 |
40 |
|
0 |
31,8181818181818 |
|
0 |
86 |
|
0 |
34 |
60 |
0 |
|
175 |
0 |
|
47,7777777777778 |
0 |
|
85 |
0 |
|
Funkcja celi oraz gradient |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
40 |
-44,9122807017544 |
|
40 |
35,625 |
|
|
|
|
|
|
Na podstawie obliczonych współrzędnych (x1,x2) rysujemy wykres. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Analiza wykresu i rozwiązanie zadania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Przesuwając poziomicę funkcji celu (linia przerywana) w kierunku gradientu w punkcie najdalej |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wysuniętego dziedziny dopuszczalnych rozwiązań otrymujemy maksymalną wartość funkcji celu Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dla zaznaczonego obszaru dopuszczalnych rozwiązań. Rozwiązanie występuję na przesięciu ograniczeń (.1) i (.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
b |
|
(.1) |
2 |
3 |
120 |
(.3) |
9 |
5 |
430 |
|
|
|
|
Plan optymalny produkcji |
|
|
|
x1*= |
40,59 |
(szt) |
- optymalna ilość K1 |
|
|
|
|
|
|
|
x2*= |
12,94 |
(szt) |
- optymalna ilość K2 |
|
|
|
|
|
|
|
Zmax= |
16676,47 |
(zł) |
- zyski optymalne (maksymalne) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3a. Rozwiązanie graficzne w liczbach całkowitych |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Powiększymy obszar rysunku w okolicach rozwiązania i wprowadzimy linii siatki. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Narysujemy również funkcję celu przebiegającą przez punkt rozwiązania (na przecięciu ograniczeń (.1) i (.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wtedy rozwiązanie w liczbach całkowitych powinno być wewnątrz dziedziny dopuszczalnych rozwiązań jak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
najbliżej do rozwiązania w liczbach rzeczywistych. Przesuwjąc linie poziomu funkcji celu znajdukeme owe rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
max |
16676,47 |
|
|
Z wykresu |
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
x1*= |
40,00 |
|
|
|
0 |
58,5139318885449 |
|
|
|
|
x2*= |
13,00 |
|
|
|
52,1139705882353 |
0 |
|
|
|
|
Zmax= |
16505,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wyrob1 |
wyrob2 |
|
w całości |
|
zapasy końcowy (niewykorzystane) |
|
|
Zużycie P |
|
|
80,00 |
39,00 |
|
119,00 |
|
1,00 |
|
|
Zużycie PG |
|
|
80,00 |
143,00 |
|
223,00 |
|
127,00 |
|
|
Zużycie O |
|
|
360,00 |
65,00 |
|
425,00 |
|
5,00 |
|
|
Zużycie KG |
|
|
160,00 |
130,00 |
|
290,00 |
|
50,00 |
|
|
Zysk (zł): |
|
|
12800,00 |
3705,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Rozwiązanie przez SOLVER |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- zysk miesięczny zakładu (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
320 |
*x1+ |
285 |
*x2 |
16505 |
|
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
|
|
b |
zapasy końcowy (niewykorzystane) |
|
|
(.1) |
2 |
*x1+ |
3 |
*x2 = |
119 |
<= |
120 |
1 |
PA |
|
(.2) |
2 |
*x1+ |
11 |
*x2 = |
223 |
<= |
350 |
127 |
PB |
|
(.3) |
9 |
*x1+ |
5 |
*x2 = |
425 |
<= |
430 |
5 |
PC |
|
(.4) |
4 |
*x1+ |
10 |
*x2 = |
290 |
<= |
340 |
50 |
|
|
|
|
|
|
x1 = |
40 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
x2 = |
13 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1, x2 - całkowite |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Analiza stabilności rozwiązania. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) zmiana stosunku cen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) zmiana wolnego wyrazu w ograniczeniach. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Proszę zrobić samodzielnie na podstawie wzoru z arkuszu WzórMin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U rolnika w polu zebrany zbiory ziemniaków (50 ton) i buraków (80 ton). Ze względów pogodowych ziemniaki nie mogą czekać w polu dłużej niż 24 godziny, buraki - nie dłużej niż 60 godzin i powinni być przewieziony do magazynów. Rolnik dysponuję dwoma ciągnikami z przyczepami ładownością odpowiednie 2,5 i 3 tony. Pierwszy ciągnik robi kurs pole-magazyn za 1 godzinę, drugi - za 1,5 godziny. Koszt przewozu 1 t dla pierwszego ciągnika szacuję się na 2 zł/t, drugiego -- na 2,3 zł/t. Ustalić plan przewozu urodzaju minimalizujący koszt dostawy z pola do magazynów. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Ekonomiczno-matematyczny model zadania planowania liniowego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wprowadzimy zmienne decyzyjne i funkcję celu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmienne |
x1 - |
ilość (w t) przewiezionych ziemniaków 1-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 - |
ilość (w t) przewiezionych buraków 1-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 - |
ilość (w t) przewiezionych ziemniaków 2-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
x4 - |
ilość (w t) przewiezionych buraków 2-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celu |
- koszt przewozu urodzaju ciągnikami (w zł) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1= |
2 |
zł/t |
|
|
|
|
|
|
|
c2= |
2,3 |
zł/t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--> min |
|
|
|
|
Z |
2 |
*(x1+x2)+ |
2,3 |
*(x3 + x4) |
0 |
<-- początkowa wartość funkcji celu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
b |
|
|
|
|
(.1) |
1 |
*x1+ |
1 |
*x3 = |
50 |
<-- ograniczenie na przewóz ziemniaków |
|
|
|
(.2) |
1 |
*x2+ |
1 |
*x4 = |
80 |
<-- ograniczenie na przewóz buraków |
|
|
|
(.3) |
1/2,5 |
*x1+ |
1,5/3 |
*x3 <= |
24 |
<-- ograniczenie na czas przewozu ziemniaków |
|
|
|
(.4) |
1/2,5 |
*x2+ |
1,5/3 |
*x4 <= |
(60-24) |
<-- ograniczenie na czas przewozu buraków |
|
|
|
(.5) |
|
|
|
x1 >= |
0 |
(ograniczenia brzegowe) |
|
|
|
(.6) |
|
|
|
x2 >= |
0 |
|
|
|
|
(.7) |
|
|
|
x3 >= |
0 |
|
|
|
|
(.8) |
|
|
|
x4 >= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla stosowania metody graficznej trzeba wyeliminować dwie zmienne. Łatwo to zrobić na podstawie ograniczeń |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) i (.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 = |
50 |
- x1 |
|
|
|
|
|
|
|
x4 = |
80 |
- x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wtedy model ma postać: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
2 |
*(x1+x2)+ |
2,3 |
*(50 - x1 + 80 - x2) = |
|
|
-0,3 |
*(x1+x2)+ |
299 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
0,4 |
*x1+ |
0,5 |
*(50-x1) <= |
24 |
lub |
-0,1 |
*x1 <= |
-1 |
lub |
x1 >= |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
(.4) |
0,4 |
*x2+ |
0,5 |
*(80-x2) <= |
36 |
lub |
-0,1 |
*x2 <= |
-4 |
lub |
x2 >= |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
(.5) |
|
|
|
x1 >= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.6) |
|
|
|
x2 >= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.7) |
|
|
|
50-x1 >= |
0 |
lub |
x1 <= |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.8) |
|
|
|
80-x2 >= |
0 |
lub |
x2 <= |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Otrzymujemy: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
-0,3 |
* x1+ |
-0,3 |
* x2 + |
299 |
--> min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
x1 >= |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.4) |
x2 >= |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.5) |
x1 >= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.6) |
x2 >= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.7) |
x1 <= |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.8) |
x2 <= |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Obliczenia dla wykresu i rysowanie wykresu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gradient |
(Z * c = 0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
linia od punktu (0,0) do (x1, c2/c1*x1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Linie |
Ograniczenia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
|
|
(.4) |
|
|
(.7) |
|
|
(.8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0 |
|
0 |
40 |
|
50 |
0 |
|
0 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
100 |
|
60 |
40 |
|
50 |
100 |
|
60 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funkcja celi oraz gradient |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
270 |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
x2 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
96,7 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
96,7 |
0 |
|
96,7 |
96,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na podstawie obliczonych współrzędnych (x1,x2) rysujemy wykres. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Analiza wykresu i rozwiązanie zadania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Przesuwając poziomicę funkcji celu (linia przerywana) w kierunku gradientu w punkcie najdalej |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wysuniętego dziedziny dopuszczalnych rozwiązań otrzymujemy maksymalną wartość funkcji celu Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dla zaznaczonego obszaru dopuszczalnych rozwiązań. Rozwiązanie występuję na przecięciu ograniczeń (.1) i (.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.7) |
1 |
0 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.8) |
0 |
1 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Plan optymalny produkcji |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1*= |
50 |
(t) |
- optymalna ilość ziemniaków przewiezionych 1-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2*= |
80 |
(t) |
- optymalna ilość buraków przewiezionych 1-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3*= |
0 |
(t) |
- optymalna ilość ziemniaków przewiezionych 2-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4*= |
0 |
(t) |
- optymalna ilość buraków przewiezionych 2-m ciągnikiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmax= |
260,00 |
(zł) |
- koszty optymalne (minimalne) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1= |
20 |
- ilość kursów 1-go ciągnika z ziemniakami |
|
|
|
|
t1= |
20 |
- czas przewozu 1-m ciągnikiem ziemniaków |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k2= |
32 |
- ilość kursów 1-go ciągnika z burakami |
|
|
|
|
t2= |
32 |
- czas przewozu 1-m ciągnikiem buraków |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k3= |
0 |
- ilość kursów 2-go ciągnika z ziemniakami |
|
|
|
|
t3= |
0 |
- czas przewozu 2-m ciągnikiem ziemniaków |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k4= |
0 |
- ilość kursów 2-go ciągnika z burakami |
|
|
|
|
t4= |
0 |
- czas przewozu 2-m ciągnikiem buraków |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Rozwiązanie przez SOLVER |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--> min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
2 |
*(x1+x2)+ |
2,3 |
*(x3 + x4) |
260 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ograniczenia |
ai1 |
|
ai2 |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.1) |
1 |
*x1+ |
1 |
*x3 = |
50 |
= |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.2) |
1 |
*x2+ |
1 |
*x4 = |
80 |
= |
80 |
zapasy końcowy (niewykorzystane) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.3) |
0,4 |
*x1+ |
0,5 |
*x3 <= |
20 |
<= |
24 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.4) |
0,4 |
*x2+ |
0,5 |
*x4 <= |
32 |
<= |
36 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.5) |
|
|
|
x1 >= |
50 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.6) |
|
|
|
x2 >= |
80 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.7) |
|
|
|
x3 >= |
0 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.8) |
|
|
|
x4 >= |
0 |
>= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Analiza stabilności rozwiązania. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) zmiana stosunku cen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) zmiana wolnego wyrazu w ograniczeniach. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Proszę zrobić samodzielnie na podstawie wzoru z arkuszu WzórMin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiąż zadania metodą graficzną |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 1. |
Cukiernia produkuję dwa rodzaje wyrobów: landrynki i fruktynki. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla produkcji 1 kg landrynek potrzeba 0,85 kg cukru, 0,23 kg syropu owocowego, 0,21 kg wody i 1,10 kJ energii elektrycznej. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla produkcji 1 kg fruktynek potrzeba 0,72 kg cukru, 0,31 kg syropu owocowego, 0,29 kg wody i 1,70 kJ energii elektrycznej. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ilość cukru i syropu jest limitowana. Cukiernia dziennie nie może zużyć więcej niż 90 kg cukru i 36 kg syropu. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dzienne zużycie energii elektrycznej nie powinno przekroczyć 195 kJ, a wody - 39 litrów. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ze sprzedaży 1 kg landrynek cukiernia otrzymuję 12 zł, 1 kg fruktynek - 14 zł. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz plan produkcji cukierni w całej ilości kilogramów, przy którym przychód od sprzedaży wyrobów będzie maksymalny. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 2. |
Fabryce obuwia potrzeba ze standardowych kawałków skóry wyciąć półwyroby trzech rodzajów (podeszwy, cholewy, dzioby i t.d.) w ilościach nie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mniejszych niż 124, 68 , 112. Każdy kawałek skóry może być przekrojony na kawałki dwoma sposobami. Przy przekroju pierwszym sposobem |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
otrzymujemy półwyroby każdego rodzaju odpowiednio 6, 4, 7 i 13,5 centymetrów kwadratowych odpadków, 2-im sposobem – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
odpowiednio 4, 9, 5 i 16,7 cm.kw. odpadków. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznaczyć ilość kawałków skóry ciętych 1-szym i 2-im sposobem, żeby otrzymać niezbędną ilość półwyrobów oraz żeby |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ilość odpadków była minimalna. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 3. |
Firma ogrodnicza wytwarza szereg produktów do pielęgnacji trawników, z których najbardziej znanymi są dwa rodzaje nawozów sztucznych. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Każdy z tych nawozów jest mieszanką dwóch składników: A i B. Obecnie firma ma w magazynie zapasy w wysokości 270 kg składnika A i 325 kg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
składnika B. Każdy kilogram nawozu pod nazwą Super wymaga zmieszania 0,45 kg składnika A i 0,55 kg B, natomiast każdy kilogram |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nawozu pod nazwa Extra wymaga zmieszania 0,72 kg A i 0,28 kg B. Trudności z dostaniem odpowiednich opakowań pojemnością 1 kg nakładają |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dodatkowe ograniczenia na wyprodukowaną ilość nawozów Super i Extra, a mianowicie firma nie może wytworzyć więcej niż 120 kg nawozu Super i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 kg nawozu Extra. Zysk ze sprzedaży każdego z typów nawozu wynosi odpowiednie 11,5 i 14,7 zł/kg. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zbuduj i rozwiąż zadanie programowania liniowego które pomoże określić plan produkcji nawozów Super i Extra, a również ilości |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
składników A i B, tak aby zysk ze sprzedaży nawozów był jak największy. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 4. |
Pasza dostarczana zwierzętom na fermie powinna zawierać co najmniej 750 g białka, 940 g węglowodanów i 65 g tłuszcza. Ferma dysponuję |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dwoma mieszankami pasz: Sianokiszonka i Kukurydzokiszonka. Sianokiszonka zawiera w 1 kg 27 g białka, 18 g węglowodanów i 2 g tłuszczu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i kosztuję 0,25 zł/kg. Kukurydzokiszonka zawiera w 1 kg 19 g białka, 22 g węglowodanów i 1,2 g tłuszczu i kosztuję 0,32 zł/kg. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz dawkę pokarmową minimalizującą koszt opasu bydła. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 5. |
Przedsiębiorstwo produkuję cztery rodzaje produkcji A, B, C, D z dwóch surowców 1 i 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ceny zakupu surowców oraz zużycie surowców dla jednostki produkcji zapisane są w tablicy. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Również podana minimalna ilość produkcji niezbędna dla opłacalności działania przedsiębiorstwa. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
surowiec 1 |
surowiec 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Cena surowca za kg |
11,5 |
8,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie surowca w jednostce produkcji (kg/szt.) |
|
|
Minimalna ilość produkcji |
|
|
|
|
|
|
|
A |
1,3 |
2,6 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
B |
0,5 |
0,8 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
C |
2,4 |
1,3 |
45 |
|
|
|
|
|
|
|
D |
1,8 |
1,9 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz plan produkcji, minimalizujący koszty zakupu surowców. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 6. |
Dla wyprodukowania komod i szaf, fabryka mebli wykorzystuje trzy rodzaje drzewa: dąb, sosnę i brzozę. Jednostkowe koszty zasobów |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
potrzebne do produkcji jednego wyrobu, zysk ze sprzedaży jednostki produkcji i ogólna ilość zasobów każdego rodzaju produkcji są w tabeli |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jednostkowe koszty zasobów potrzebne do produkcji jednego produktu |
Ogólna ilość zasobów, m3 |
|
|
|
|
|
|
|
Zasoby |
komoda |
szafa |
|
|
|
|
|
|
|
Dąb |
0,14 |
0,03 |
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
Brzoza |
0,13 |
0,09 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
Sosna |
0,43 |
0,18 |
4,52 |
|
|
|
|
|
|
|
Zysk ze sprzedaży jednego produktu (tys. zł.) |
0,53 |
0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz plan produkcji, maksymalizujący zysk od sprzedaży mebli. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 7. |
Fabryka samochodów osobowych produkuję dwa rodzaje aut: Lanos i Matiz. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla produkcji jednego Lanosa potrzeba 400 kg stali, 220 kg metali kolorowych, 2,1 kg farby i 1100 kJ energii elektrycznej. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla produkcji jednego Matiza potrzeba 465 kg stali, 310 kg metali kolorowych, 2,9 kg farby i 1700 kJ energii elektrycznej. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ilość stali, metali kolorowych, farby jest limitowana. FSO dziennie nie może zużyć więcej niż 29000 kg stali, 3600 kg metali kolorowych, 250 kg farby. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dzienne zużycie energii elektrycznej nie powinno przekroczyć 70000 kJ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ze sprzedaży Lanosa FSO otrzymuję 1200 zł, Matiza - 1540 zł. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz plan produkcji FSO, przy którym przychód od sprzedaży aut będzie maksymalny. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 8. |
Fabryce opakowań potrzeba ze standardowych kawałków plastyku wyciąć kartony czterech rodzaje (dla mleka, śmietany, soku, keczupu) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w ilościach nie mniejszych niż 180, 65, 140, 90.Fabryka ma do cięcia dwie różne maszyny. Na pierwszej maszynie z jednego kawałku wychodzi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
odpowiednio 6, 4, 7, 3 kartony i 11,5 centymetrów kwadratowych odpadków, przy krojeniu drugą maszyną – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
odpowiednio 4, 7, 7, 5 i 9,7 cm.kw. odpadków. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznaczyć ilość kawałków plastyku ciętych 1-ą i 2-ą maszyną, żeby otrzymać niezbędną ilość półwyrobów oraz żeby |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ilość odpadków była minimalna. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 9. |
Zużycie energii w ciągu doby człowiekiem zależy od rodzaju jego pracy. Naukowcy podzielili rodzaje pracy w zależności od wysiłku fizycznego na klasy. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dzienne wyżywienie studenta - to dorsz i kasza greczana (Arkusz Tabela produktów). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz najtańsze menu studenta (grupa 2), żeby on dostał w całości witaminy C, B1, B2 i odpowiednią dawkę energii. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Podpowedż. Najpierw oblicz zawartość energii w jednostce wyżywienia. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie człowiekiem energii w ciągu doby |
|
|
|
Podawaną wartość energetyczną oblicza się z zastosowaniem następujących współczynników przeliczeniowych: |
|
Witaminy i minerały, dzienne zalecane spożycie (DZS) |
|
1. słaby fizyczny wysiłek |
3000-3200 kcal |
|
|
węglowodany |
4 |
kcal/g |
|
Witamina C mg |
60 |
|
2. średni fizyczny wysiłek |
3200-3800 kcal |
|
|
białka |
4 |
kcal/g |
|
Tiamina (B1) mg |
1,4 |
|
3. ciężka fizyczna praca |
3800-4200 kcal |
|
|
tłuszcze |
9 |
kcal/g |
|
Ryboflawina (B2) mg |
1,6 |
|
4. bardzo ciężka fizyczna praca |
4200-5000 kcal |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Produkt |
cena (za kilogram / litr) |
wartość wyżywienia (na 100 gramów produktu) |
witaminy (gramów na 100 gramów produktu) |
|
|
|
|
|
białko |
tłuszcz |
węglowodany |
C |
B1 |
B2 |
|
|
|
dorsz |
11 |
16 |
0,6 |
0 |
3,2 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
kasza greczana |
4 |
18 |
3,3 |
62,1 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zadanie 10. |
Kierowca chcę zaoszczędzić na tankowaniu swojego samochodu paliwem do pełna (pojemność zbiornika wynosi 50 litrów). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
On ma możliwość tankować benzyną-98, benzyną-95 lub benzyną-76 lub mieszankami tych benzyn. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla opłacalności korzystania z różnych benzyn silnik powinien spełniać niektóre warunki na zużycie paliwa na 100 km, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na remont silnika i tp. (patrz tablicę). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
benzyna-98 |
benzyna-95 |
benzyna-76 |
wymagania kierowcy |
|
|
|
|
|
|
zużycie paliwa l/100 km |
5,6 |
7 |
9,3 |
7,8 |
|
|
|
|
|
|
remont wtrysku silnika (przez godzin) |
1000 |
840 |
500 |
700 |
|
|
|
|
|
|
wymiana tłumiku (przez godzin) |
10000 |
8800 |
7000 |
8200 |
|
|
|
|
|
|
cena benzyny (zł/l) |
4,82 |
4,24 |
3,48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznacz plan tankowania auta. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|