Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание № 2.
РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ МЕТОДОМ ПОИСКА РЕШЕНИЯ
Цель задания: научиться использовать процессор Excel для решения задач оптимизации.
Примеры выполнения задания 2 смотри в разделе методические указания для задания 2.
Вариант 1
Предприятие легкой промышленности выпускает две модели машин, причем каждая модель производится на отдельной технологической линии. Суточный объем производства первой линии – 80 изделий, второй линии – 85 изделий. На машину первой модели расходуются 12 однотипных элементов электронных схем, на машину второй модели – 6 таких же элементов. Максимальный суточный запас используемых элементов равен 800 единицам. Прибыль от реализации одной машины первой и второй моделей равна $30 и $40 соответственно. Определить оптимальный суточный объем производства первой и второй моделей.
Вариант 2
Процесс изготовления двух видов промышленных изделий состоит в последовательной обработке каждого из них на трех приборах. Время использования этих приборов для производства данных изделий ограничено 10 ч. в сутки. Найти оптимальный объем производства изделий каждого вида.
|
Изделие |
Время обработки одного изделия, мин |
Удельная прибыль, $ |
||
|
Прибор 1 |
Прибор 2 |
Прибор 3 |
||
|
1 2 |
12 5 |
6 18 |
10 14 |
2 5 |
Вариант 3
Фирма имеет возможность рекламировать свою продукции, используя местные радио- и телевизионную сеть. Затраты на рекламу в бюджете фирмы ограничены $1000 в месяц. Каждая минута радиорекламы обходится в $5, а минута телерекламы – в $100. Фирма хотела бы использовать радиосеть, по крайней мере, в два раза чаще, чем сеть телевидения. Опыт прошлых лет показал, что объем сбыта, который обеспечивает каждая минута телерекламы, в 25 раз больше сбыта, обеспечиваемого одной минутой радиорекламы. Определить оптимальное распределение ежемесячно отпускаемых средств между радио- и телерекламой.
Вариант 4
Фирма производит два вида продукции – А и B. Объем сбыта продукции вида A составляет не менее 70% общего объема реализации продукции обоих видов. Для изготовления продукции А и В используется одно и то же сырье, суточный запас которого ограничен величиной 120 кг. Расход сырья на единицу продукции A составляет 3 кг, а на единицу продукции В – 5 кг. Цены продукции А и В равны $20 и $60 соответственно. Определить оптимальное распределение сырья для изготовления продукции А и В.
Вариант 5
Фирма выпускает женские шляпы двух фасонов. Трудоемкость изготовления шляпы фасона 1 вдвое выше трудоемкости изготовления шляпы фасона 2. Если бы фирма выпускала только шляпы фасона 1, суточный объем производства мог бы составить 60 шляп. Суточный объем сбыта шляп обоих фасонов ограничен диапазоном от 50 до 100 штук. Прибыль от продажи шляпы фасона 1 равна $6, а фасона 2 - $7. Определить какое количество шляп каждого фасона следует изготавливать, чтобы максимизировать прибыль.
Вариант 6
Изделия четырех типов проходят последовательную обработку на двух станках. Время обработки одного изделия каждого типа на каждом из станков:
|
Станок |
Время обработки одного изделия, ч |
|||
|
Тип 1 |
Тип 2 |
Тип 3 |
Тип 4 |
|
|
1 2 |
5 3 |
3 5 |
4 2 |
6 2 |
Затраты на производство одного изделия каждого типа определяются как величины, прямо пропорциональные времени использования станков (в машино-часах). Стоимость машино-часа составляет $10 и $15 для станка 1 и 2 соответственно. Допустимое время для использования станков для обработки изделий всех типов ограничено следующими значениями: 500 машино-часов – для станка 1 и 380 машино-часов для станка 2. Цены изделий типов 1,2,3 и 4 равны $165, $170, $155 и $145 соответственно. Составить план производства, максимизирующий чистую прибыль.
Вариант 7
Завод выпускает изделия трех моделей (I, II III) Для их изготовления используется два вида ресурсов (А и В), запасы которых составляют – 5000 и 6000 единиц. Расходы ресурсов на одно изделие каждой модели:
|
Ресурс |
Расход ресурса на одно изделие данной модели |
||
|
I |
II |
III |
|
|
A B |
2 4 |
3 4 |
5 8 |
Трудоемкость изготовления модели I вдвое больше, чем изделия модели II, и втрое больше, чем изделие модели III. Численность рабочих завода позволяет выпускать 1500 изделий I. Анализ условий сбыта показывает, что минимальный спрос на продукцию завода составляет 200, 200 и 150 изделий моделей I,II и III соответственно. Однако соотношение выпуска изделий моделей I,II и III должно быть равно 3:2:5. Удельная прибыль от реализации изделий моделей I,II и III составляет $30, $20 и $50 соответственно. Определить выпуск изделий, максимизирующий прибыль.
Вариант 8
Требуется распределить имеющиеся денежные средства по четырем альтернативным вариантам. Игра имеет три исхода. Ниже приведены размеры выигрыша (или проигрыша) на каждый доллар, вложенный в соответствующий альтернативный вариант, для любого из трех исходов. У игрока имеется $500, причем, использовать в игре их можно только один раз. Точный исход игры заранее неизвестен, и, учитывая эту неопределенность, игрок решил распределить деньги так, чтобы максимизировать максимальную отдачу от этой суммы.
|
Исход |
Выигрыш или проигрыш на каждый доллар, вложенный в данный вариант |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1 2 3 |
-3 5 3 |
4 -3 -9 |
-7 9 10 |
15 4 -10 |
Вариант 9
Бройлерное хозяйство птицеводческой фермы насчитывает 80000 цыплят, которые выращиваются до 8-недельного возраста и после соответствующей обработки поступают в продажу. Хотя недельный рацион цыплят зависит от их возраста, в дальнейшем будем считать, что в среднем (за 8 недель) он составляет 1 фунт.
Для того чтобы цыплята достигли к восьмой неделе необходимых весовых кондиций, кормовой рацион должен удовлетворять определенным требованиям по питательности. Этим требованиям могут соответствовать смеси различных видов кормов или ингредиентов. Ограничим наше рассмотрение только тремя ингредиентами: известняком, зерном и соевыми бобами. Ниже приведены данные, характеризующие содержание (по весу) питательных веществ в каждом из ингредиентов и удельную стоимость каждого ингредиента.
|
Ингредиент |
Содержание питательных веществ, фунт/фунт ингредиента |
Стоимость, $/фунт |
||
|
Кальций |
Белок |
Клетчатка |
||
|
Известняк Зерно Соевые бобы |
0.38 0.001 0.002 |
- 0.09 0.5 |
- 0.02 0.08 |
0.04 0.15 0.4 |
Смесь должна содержать:
не менее 0.8%, но не более 1.2% кальция;
не менее 22% белка;
не более 5% клетчатки.
Необходимо определить количество каждого из трех ингредиентов, образующих смесь минимальной стоимости при соблюдении требований к общему расходу кормовой смеси и ее питательности.
Вариант 10
Имеется n видов продуктов питания, в которых содержится m типов питательных веществ (белки, жиры, углеводы). В одной весовой единице продукта i-го типа (i {1, 2, ..., n}) содержится аi единиц питательного вещества j-го вида (j {1, 2, ..., m}). Известна минимальная суточная потребность bj (j{1,2,..., т}) человека в каждом из видов питательных веществ. Задана калорийность сi одной весовой единицы i-го продукта (i принадлежит {1, 2, ..., n}). Требуется определить оптимальный состав рациона продуктов, такой, чтобы каждое питательное вещество содержалось в нем в необходимом количестве, обеспечивающем суточную потребность человека, и при этом суммарная калорийность рациона была минимальной.
Для решения задачи об оптимальной диете с помощью программы MS Excel необходимо задать конкретные значения параметрам исходной задачи. Для определенности предположим, что в качестве исходных типов продуктов рассматриваются: хлеб, мясо, сыр, бананы, огурцы, помидоры, виноград (n = 7), а в качестве питательных веществ рассматриваются белки, жиры, углеводы (m = 3). Калорийность одной весовой единицы каждого из продуктов следующая: с1 = 2060, с2= 2430, с3= 3600, с4= 890, с5= 140, с6= 230, с7 = 650. Содержание питательных веществ в каждом из продуктов может быть задано в форме следующей таблицы (см. табл.).
Таблица Содержание питательных веществ в продуктах питания
|
Продукты/ питательные вещества |
Хлеб ржаной |
Мясо баранина |
Сыр «Российский» |
Банан |
Огурцы |
Помидоры |
Виноград |
|
Белки |
61 |
220 |
230 |
15 |
8 |
11 |
6 |
|
Жиры |
12 |
172 |
290 |
1 |
1 |
2 |
2 |
|
Углеводы |
420 |
0 |
0 |
212 |
26 |
38 |
155 |
Минимальная суточная потребность в питательных веществах следующая: в белках b1 = 100, в жирах b2= 70, в углеводах b3 = 400.
Определить суточную потребности в питательных веществах (белки, жиры, углеводы) и общую калорийность оптимальной диеты.
Вариант 11
Предприятие электронной промышленности выпускает две модели радиоприемников, причем каждая модель производится на отдельной технологической линии. Суточный объем производства первой линии – 60 изделий, второй линии – 75 изделий. На радиоприемник первой модели расходуются 10 однотипных элементов электронных схем, на радиоприемник второй модели – 8 таких же элементов. Максимальный суточный запас используемых элементов равен 800 единицам. Прибыль от реализации одного радиоприемника первой и второй моделей равна $30 и $20 соответственно. Определить оптимальный суточный объем производства первой и второй моделей.
Вариант 12
Процесс изготовления двух видов промышленных изделий состоит в последовательной обработке каждого из них на трех станках. Время использования этих станков для производства данных изделий ограничено 10 ч. в сутки. Найти оптимальный объем производства изделий каждого вида.
|
Изделие |
Время обработки одного изделия, мин |
Удельная прибыль, $ |
||
|
Станок 1 |
Станок 2 |
Станок 3 |
||
|
1 2 |
10 5 |
6 20 |
8 15 |
2 3 |
Вариант 13
Фирма имеет возможность рекламировать свою продукции, используя местные радио- и телевизионную сеть. Затраты на рекламу в бюджете фирмы ограничены $1000 в месяц. Каждая минута радиорекламы обходится в $5, а минута телерекламы – в $100. Фирма хотела бы использовать радиосеть, по крайней мере, в два раза чаще, чем сеть телевидения. Опыт прошлых лет показал, что объем сбыта, который обеспечивает каждая минута телерекламы, в 25 раз больше сбыта, обеспечиваемого одной минутой радиорекламы. Определить оптимальное распределение ежемесячно отпускаемых средств между радио- и телерекламой.
Вариант 14
Фирма производит два вида продукции – A и B. Объем сбыта продукции вида A составляет не менее 60% общего объема реализации продукции обоих видов. Для изготовления продукции А и В используется одно и то же сырье, суточный запас которого ограничен величиной 100 кг. Расход сырья на единицу продукции A составляет 2 кг, а на единицу продукции В – 4 кг. Цены продукции А и В равны $20 и $40 соответственно. Определить оптимальное распределение сырья для изготовления продукции А и В.
Вариант 15
Фирма выпускает ковбойские шляпы двух фасонов. Трудоемкость изготовления шляпы фасона 1 вдвое выше трудоемкости изготовления шляпы фасона 2. Если бы фирма выпускала только шляпы фасона 1, суточный объем производства мог бы составить 60 шляп. Суточный объем сбыта шляп обоих фасонов ограничен диапазоном от 50 до 100 штук. Прибыль от продажи шляпы фасона 1 равна $8, а фасона 2 - $5. Определить какое количество шляп каждого фасона следует изготавливать, чтобы максимизировать прибыль.
Вариант 16
Изделия четырех типов проходят последовательную обработку на двух станках. Время обработки одного изделия каждого типа на каждом из станков:
|
Станок |
Время обработки одного изделия, ч |
|||
|
Тип 1 |
Тип 2 |
Тип 3 |
Тип 4 |
|
|
1 2 |
2 3 |
3 2 |
4 1 |
2 2 |
Затраты на производство одного изделия каждого типа определяются как величины, прямо пропорциональные времени использования станков (в машино-часах). Стоимость машино-часа составляет $10 и $15 для станка 1 и 2 соответственно. Допустимое время для использования станков для обработки изделий всех типов ограничено следующими значениями: 500 машино-часов – для станка 1 и 380 машино-часов для станка 2. Цены изделий типов 1,2,3 и 4 равны $165, $170, $155 и $145 соответственно. Составить план производства максимизирующий чистую прибыль.
Вариант 17
Завод выпускает изделия трех моделей (I, II III) Для их изготовления используется два вида ресурсов (А и В), запасы которых составляют – 4000 и 6000 единиц. Расходы ресурсов на одно изделие каждой модели:
|
Ресурс |
Расход ресурса на одно изделие данной модели |
||
|
I |
II |
III |
|
|
A B |
2 4 |
3 2 |
5 7 |
Трудоемкость изготовления модели I вдвое больше, чем изделия модели II, и втрое больше, чем изделие модели III. Численность рабочих завода позволяет выпускать 1500 изделий I. Анализ условий сбыта показывает, что минимальный спрос на продукцию завода составляет 200, 200 и 150 изделий моделей I,II и III соответственно. Однако соотношение выпуска изделий моделей I,II и III должно быть равно 3:2:5. Удельная прибыль от реализации изделий моделей I,II и III составляет $30, $20 и $50 соответственно. Определить выпуск изделий, максимизирующий прибыль.
Вариант 18
Некоторое производственное предприятие выпускает три вида клея. Для производства клея используется 4 типа химических веществ: крахмал, желатин, квасцы и мел. Расход этих веществ в кг для получения 1 кг каждого вида клея и их запас на складе предприятия представлены в таблице.
Таблица Расход химических веществ на изготовления клея, их запас на складе
|
Вид клея/ Химические вещества |
Клей № 1 |
Клей № 2 |
Клей № 3 |
Запас на складе |
|
Крахмал |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
20 |
|
Желатин |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
35 |
|
Квасцы |
0,05 |
0,07 |
0,1 |
7 |
|
Мел |
0,01 |
0,05 |
0,15 |
10 |
Стоимость каждого вида клея для оптовых покупателей следующая: с1 = 380 руб/кг, с2 =430 руб/кг, с3 = 460 руб/кг. Требуется определить оптимальный объем выпуска клея каждого вида, обеспечивающий максимум общей стоимости готовой продукции.
Вариант 19
Бройлерное хозяйство птицеводческой фермы насчитывает 20000 цыплят, которые выращиваются до 8-недельного возраста и после соответствующей обработки поступают в продажу. Хотя недельный рацион цыплят зависит от их возраста, в дальнейшем будем считать, что в среднем (за 8 недель) он составляет 1 фунт.
Для того чтобы цыплята достигли к восьмой неделе необходимых весовых кондиций, кормовой рацион должен удовлетворять определенным требованиям по питательности. Этим требованиям могут соответствовать смеси различных видов кормов или ингредиентов. Ограничим наше рассмотрение только тремя ингредиентами: известняком, зерном и соевыми бобами. Ниже приведены данные, характеризующие содержание (по весу) питательных веществ в каждом из ингредиентов и удельную стоимость каждого ингредиента.
|
Ингредиент |
Содержание питательных веществ, фунт/фунт ингредиента |
Стоимость, $/фунт |
||
|
Кальций |
Белок |
Клетчатка |
||
|
Известняк Зерно Соевые бобы |
0.38 0.001 0.002 |
- 0.09 0.5 |
- 0.02 0.08 |
0.04 0.15 0.4 |
Смесь должна содержать:
не менее 0.8%, но не более 1.2% кальция;
не менее 22% белка;
не более 5% клетчатки.
Необходимо определить количество каждого из трех ингредиентов, образующих смесь минимальной стоимости при соблюдении требований к общему расходу кормовой смеси и ее питательности.
Вариант 20
Имеется конечное число видов продуктов питания: ананас, арбуз, грейпфрут, язык говяжий, сардельки говяжьи, хлеб "Бородинский", картофель (n = 7), а в качестве питательных веществ рассматриваются белки, жиры, углеводы (m = 3). Калорийность 1 кг каждого из продуктов следующая: с1 = 470, с2= 380, с3 = 350, с4 = 1460, с5 = 2150, с6 = 2070, с7 = 800. Минимальная суточная потребность в питательных веществах следующая: в белках b1 = 100, в жирах b2 = 70, в углеводах b3 = 400. Содержание питательных веществ в каждом из продуктов может быть задано в форме следующей таблицы (табл.).
Таблица. Содержание питательных веществ в продуктах питания
|
Продукты/ Питательные вещества |
Ананас |
Арбуз |
Грейпфрут |
Язык говяжий |
Сардельки говяжьи |
Хлеб «Бородинский» |
Картофель |
|
Белки |
4 |
7 |
9 |
122 |
114 |
68 |
20 |
|
Жиры |
2 |
2 |
2 |
109 |
182 |
13 |
4 |
|
Углеводы |
115 |
88 |
65 |
0 |
15 |
407 |
163 |
Требуется определить такой рацион питания, чтобы каждое питательное вещество содержалось в нем в необходимом количестве, обеспечивающем суточную потребность человека, и при этом суммарная калорийность рациона была минимальной.
Контрольные вопросы