ЭММ контрольные задания для заочного отделения
.pdfвырожденности плана, поставим ноль в любую пустую клетку, например в клетку ( A1 B1 ). Проверим его на оптимальность, для этого найдем потенциалы строк и столбцов из решения системы:
u1 v1 5 u1 v2 4 u1 v3 3 u2 v2 3 u2 v4 1 u3 v1 2.
Пусть u1 0 , тогда
v1 5, v2 4, v3 3, v5 0, u2 |
1, v4 2, u3 |
3. |
Определим оценки свободных клеток: s14 6 (0 2) 4; s21 4 ( 1 5) 0; s23 5 ( 1 3) 3; s32 4 ( 3 4 ) 3; s33 1 ( 3 3 ) 1;
s34 5 ( 3 2) 6.
Так как все оценки неотрицательны, то найденный опорный план является оптимальным.
|
0 |
20 |
40 |
10 |
x* |
0 |
50 |
0 |
0 |
|
50 |
0 |
0 |
0 |
Минимальные транспортные издержки для этого плана: |
||||
С x * 4 20 3 40 3 50 |
40 |
2 50 |
490(усл. ед.). |
Итак, по оптимальному плану, необходимо:
- из хранилища А1 потребителю В2 доставить 20т, потребителю B3 – 40 т топлива;
21
-из хранилища А2 потребителю В2 доставить 50 т топлива, а потребителю В4 - 40 т топлива;
-из хранилища А3 доставить 50 т топлива потребителю В1.
При этом затраты на транспортировку будут минимальными и составят 490 усл. ден. ед.
2.6. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ.
Задача. Для увеличения объемов выпуска пользующейся повышенным спросом продукции трем предприятиям выделены капиталовложения в размере 700 млн. руб. Каждому из предприятий может быть выделено капиталовложений: 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 млн. руб. При этом прирост выпуска
продукции |
каждым из |
предприятий |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
||
f j |
X |
|
j |
1,3 |
|||||||||
зависимости от капиталовложений дается таблицей 6.1. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.1. |
|||||
Объем |
|
Прирост выпуска продукции |
f j |
X |
|
|
|
|
|||||
кап.вложений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(млн. руб.), в зависимости от объема |
|
||||||||||||
X (млн. руб.) |
|
||||||||||||
|
капиталовложений |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
100 |
|
30 |
|
50 |
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
200 |
|
50 |
|
80 |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
300 |
|
90 |
|
90 |
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
400 |
|
110 |
|
150 |
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
500 |
|
170 |
|
190 |
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
600 |
|
180 |
|
210 |
|
|
|
|
220 |
|
|
|
|
700 |
|
210 |
|
220 |
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
Найти |
|
распределение |
капиталовложений |
|
между |
предприятиями, обеспечивающее максимальное увеличение выпуска продукции.
22
Решение. |
Задача состоит |
в |
|
определении наибольшего |
|||||||
значения функции |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
f j X j |
|
f1 X1 |
f2 X 2 |
f3 X 3 |
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
j |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
при условии, |
что X |
1 |
X |
2 |
X |
3 |
700, X |
j |
0 j |
1,2,3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекуррентное соотношение Беллмана в нашем случае приводит к следующим функциональным уравнениям:
F1 |
X |
max |
f1 X1 ; |
|
0 |
X 1 |
X |
F2 |
X |
max |
f2 X 2 F1 X X 2 ; |
|
0 |
X 2 |
X |
F3 |
X |
max |
f3 X 3 F2 X X 3 . |
|
0 |
X 3 |
X |
где |
F1 X |
- максимальный прирост выпуска продукции при |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выделении X млн. рублей 1 предприятию; |
F X - максимальный |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
выпуск продукции при распределении X млн. рублей между первым |
||||||||||
и вторым предприятиями; |
|
|
|
|
|
|
||||
F X |
F 700 - |
максимальный прирост при выделении всем трем |
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
предприятиям X |
|
700 млн. рублей. |
|
|
|
|
||||
Находим F X : |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
При X |
100 , F1 |
100 max |
f1 0 , f1 100 |
max 0;30 |
30. |
|||||
При X |
200 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1 200 |
|
max |
f1 0 , f1 100 , f1 |
200 max 0;30;50 |
50. |
|||||
При X |
300 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1 300 |
|
max f1 0 , f1 100 , f1 200 , f1 300 |
|
|
|
|
||||
max 0;30;50;90 |
90. |
|
|
|
|
|
|
|||
При X 400, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F1 400 max |
f1 0 , f1 100 , f1 200 , f1 300 , f1 400 |
|||||||||
max 0;30;50;90;110 |
110. |
|
|
|
|
|||||
При X |
500 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1 500 |
|
max |
f1 0 , f1 100 , f1 200 , f1 |
300 , f1 |
400 , f1 500 |
|||||
max 0;30;50;90;110;170 |
170. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
При X 600 ,
F1 |
600 |
max |
f1 0 , f1 100 , f1 200 , f1 300 , f1 400 , f1 500 , f1 600 |
|||||||
max 0;30;50;90;110;170;180 |
180. |
|
|
|
||||||
При X |
700 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1 |
700 |
max f1 |
0 , f1 100 , f1 200 , f1 300 , f1 |
400 , f1 500 , f1 600 , f1 700 |
||||||
max 0;30;50;90;110;170;180;210 |
210. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Результаты вычислений записываются в таблице 6.2. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.2. |
|
|
Объем кап. |
|
Максимальный |
|
Условно оптимальный |
|
||||
|
вложений X, |
|
прирост |
F1 X |
|
0 |
, |
|||
|
выделяемых |
|
|
|
|
|
объем кап. вложений X 1 |
|||
|
|
(млн. руб.) |
выделяемых 1 предприятию |
|||||||
|
1предприятию |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
(млн. руб.) |
|
|||||
|
(млн. руб.) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
100 |
|
30 |
|
|
100 |
|
||
|
|
200 |
|
50 |
|
|
200 |
|
||
|
|
300 |
|
90 |
|
|
300 |
|
||
|
|
400 |
|
110 |
|
|
400 |
|
||
|
|
500 |
|
170 |
|
|
500 |
|
||
|
|
600 |
|
180 |
|
|
600 |
|
||
|
|
700 |
|
210 |
|
|
700 |
|
Определим условно оптимальные объемы капиталовложений, выделенных второму предприятию
При X 100 , возможны только две комбинации вложения средств. Если в первое предприятие вложены все 100 млн.руб., то во второе предприятие ничего не вкладывается. Наоборот, если в первое предприятие ничего не вкладывалось, то все средства 100 млн.руб. вкладываются во второе предприятие.
F2 |
100 |
max |
f2 |
0 |
F1 100 |
0 |
max |
0;30 |
50. |
|
f |
|
100 |
F 100 |
100 |
50 0 |
|||||
|
0 |
X 2 100 |
2 |
0 X 2 100 |
|
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
Обе комбинации дают определенные приросты выпуска продукции 30 и 50 млн.руб. Наибольший прирост 50 млн.руб., который соответствует второй комбинации.
При X 200 число комбинаций возрастает до трех. Если в первое предприятие вложить все средства 200 млн.руб., то во второе предприятие вкладываться ничего не будет. Можно вложить в два предприятия средства поровну по 100 млн.руб. наконец, можно вложить все средства во второе предприятия, так как в первое предприятие ничего не было вложено.
|
|
|
f2 0 |
F1 |
200 |
0 |
|
0 |
50 |
F2 |
200 |
max |
f2 100 |
F1 |
200 |
100 |
max 50 |
30 80. |
|
|
0 |
X 2 200 |
f2 200 |
F1 |
200 |
200 |
0 X 2 |
200 |
|
|
|
|
|
80 |
0 |
В данном случае выбираем вторую и третью комбинации, так как обе имеет прирост продукции – 80.
При X |
300 возможны уже четыре комбинации |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
f2 0 |
F1 300 |
0 |
|
0 |
90 |
|
|
F2 300 |
max |
f2 100 |
F1 |
300 |
100 |
max |
50 |
50 |
110. |
||
f |
|
200 |
F |
300 |
200 |
80 |
30 |
||||
|
0 X 2 300 |
2 |
0 X 2 300 |
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
300 |
F1 |
300 |
300 |
|
90 |
0 |
|
Имеем третью комбинацию, при которой в первое предприятие вложено 100 млн.руб., а во второе – 200 млн.руб. Прирост продукции данной комбинации составляет 110 млн.руб.
При X |
400 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 0 |
F1 400 |
0 |
|
|
0 110 |
|
||
|
|
|
f2 100 |
F1 |
400 |
100 |
|
|
50 |
90 |
|
|
F2 400 |
max f2 |
200 |
F1 |
400 |
200 |
max 80 |
50 |
150. |
||||
|
0 X 2 |
400 |
f2 |
300 |
F1 |
400 |
300 |
0 X 2 |
400 |
90 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f2 |
400 |
F1 |
400 |
400 |
|
|
150 |
0 |
|
Среди пяти возможных комбинации выбирается последняя, при
25
которой все средства вложены во второе предприятие, а в первое предприятие ничего не вкладывается.
При X |
500 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 0 |
F1 500 |
0 |
|
0 170 |
|
||
|
|
f2 100 |
F1 500 |
100 |
|
50 |
110 |
|
|||
F2 500 |
max |
f2 |
200 |
F1 500 |
200 |
max |
80 |
90 |
190. |
||
f |
|
300 |
F |
500 |
300 |
90 |
50 |
||||
|
0 X 2 500 |
2 |
0 X 2 500 |
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
400 |
F1 |
500 |
400 |
|
150 |
30 |
|
|
|
|
f2 |
500 |
F1 |
500 |
500 |
|
190 |
0 |
|
При распределение 500 млн.руб. необходимо выбрать шестую комбинацию, так она приносит наибольший прирост продукции равный 190 млн.руб. Все средства должны быть вложены во второе предприятие.
При X |
600 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 0 |
F1 600 |
0 |
|
|
0 180 |
|
||
|
|
f2 100 |
F1 600 |
100 |
|
|
50 |
170 |
|
||
|
|
f2 |
200 |
F1 600 |
200 |
|
|
80 |
110 |
|
|
F2 500 |
max |
f2 |
300 |
F1 |
600 |
300 |
max 90 |
90 |
220. |
||
|
0 X 2 600 |
f2 |
400 |
F1 |
600 |
400 |
0 X 2 |
600 |
150 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
f2 |
500 |
F1 |
600 |
500 |
|
|
190 |
30 |
|
|
|
f2 |
600 |
F1 |
600 |
600 |
|
|
210 |
0 |
|
В данном случае выбираются вторая и шестая комбинации, у которых одинаковое количество наибольшего прироста выпуска продукции – 220 млн.руб. По одной комбинации в первое предприятие необходимо вложить 500 млн.руб., а во второе – 100 млн.руб. А по другое комбинации наоборот в первое – 500 млн.руб., а во второе – 100 млн.руб.
При X 700 ,
26
|
|
|
|
|
f2 0 |
F1 700 |
0 |
|
0 210 |
|
||
|
|
|
f2 100 |
F1 700 |
100 |
|
50 |
180 |
|
|||
|
|
|
f2 |
200 |
F1 700 |
200 |
|
80 |
170 |
|
||
F2 |
700 |
max |
f2 |
300 |
F1 |
700 |
300 |
max |
90 |
110 |
250. |
|
f |
|
400 |
F |
700 |
400 |
150 |
90 |
|||||
|
0 |
X 2 700 |
2 |
0 X 2 700 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
500 |
F1 700 |
500 |
|
190 |
50 |
|
||
|
|
|
f2 |
600 |
F1 700 |
600 |
|
210 |
30 |
|
||
|
|
|
f2 |
700 |
F1 |
700 |
700 |
|
220 |
0 |
|
При распределении 700 млн.руб выбирается третья комбинации, при которой 500 млн.руб. вкладываются в первое предприятие, а 200 млн.руб. во второе предприятие. Данная комбинации принесет наибольший прирост выпуска продукции равной 250 млн.руб.
Полученные результаты записываем в таблицу 6.3.
Таблица 6.3.
Объем кап. |
Максимальный прирост |
|
Условно |
||
вложений X, |
F2 X |
выпуска продукции |
оптимальный объем |
||
выделенных двум |
|
капиталовложений |
|||
первым и вторым |
|||||
предприятиям |
0 |
|
|||
предприятиями вместе |
, выделяемых 2 |
||||
(млн. руб.) |
X 2 |
||||
|
(млн. руб.) |
предприятию |
|||
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
(млн. руб.) |
|
100 |
|
50 |
|
100 |
|
200 |
|
80 |
|
100,200 |
|
300 |
|
110 |
|
200 |
|
400 |
|
150 |
|
400 |
|
500 |
|
190 |
|
500 |
|
600 |
|
220 |
|
100,500 |
|
700 |
|
250 |
|
200 |
Пусть теперь рассматриваются одновременно три предприятий, тогда им будет выделяться весь объем капиталовложений, то есть X=700.
27
|
|
f3 |
0 |
F2 |
700 |
0 |
|
0 250 |
|
|||
|
|
f3 100 |
F2 |
700 |
100 |
|
40 |
220 |
|
|||
|
|
f3 |
200 |
F2 |
500 |
|
50 |
190 |
|
|||
F3 |
700 max |
f3 300 |
F2 |
400 |
max |
110 |
150 |
270 |
||||
f3 |
400 |
F2 |
300 |
120 |
110 |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
f3 500 |
F2 |
200 |
|
180 |
80 |
|
||||
|
|
f3 |
600 |
F2 100 |
|
220 |
50 |
|
||||
|
|
f3 |
700 |
F2 |
0 |
|
240 |
0 |
|
|||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По седьмой комбинации получен максимальный прирост выпуска продукции, который составляет 270 млн. руб. при этом третьему предприятию будет выделено 600 млн.руб. Остальные 100 млн.руб. распределяются между первым и вторым предприятиями.
Тогда таблице |
6.3. |
находим |
max F2 100 50 при |
X 20 100, следовательно |
X10 |
100 X 20 |
100 100 0. |
Итак, максимальный прирост выпуска продукции можно ожидать, выделив третьему предприятию 600 млн. руб., второму 100 млн. руб., а первому предприятию дополнительных капиталовложений не выделять.
2.7. МОДЕЛИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.
Задача 1. Построить граф состояний и найти с помощью уравнений Колмогорова предельные вероятности состояний системы. Интенсивности потоков событий, переводящих систему из одного в другое состояние, заданы матрицей λ (Таблица 7.1.), в которой замена числа – говорит об отсутствии соответствующего потока событий):
28
|
|
|
|
Таблица 7.1. |
|
Состояния |
S1 |
S2 |
S 3 |
|
S4 |
S1 |
- |
2 |
3 |
|
- |
S2 |
- |
- |
- |
|
1 |
S 3 |
4 |
3 |
- |
|
- |
|
|
|
|
|
|
S4 |
- |
- |
2 |
|
- |
Решение. Система может находиться в одном из четырех состояний. Размеченный граф состояний представлен на рисунке:
|
|
|
|
|
S1 |
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
S4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предельные вероятности состояний системы численно равны среднему времени пребывания системы в этих состояниях.
В соответствии с общими правилами запишем уравнения Колмогорова для вероятностей состояний, составляемых в соответствии со следующим правилом: производная вероятности каждого состояния равна сумме всех потоков вероятностей, идущих из данного состояния в другие:
dp 0 |
|
0 p0 |
1 p1 , |
|
|
dt |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
dp 1 |
|
0 p0 |
1 p1 |
1 p1 |
2 p2 , |
dt |
|
||||
|
|
|
|
|
|
.......... |
|
.......... .......... |
|
.......... .......... |
.., |
dp n |
|
n 1 pn 1 |
|
n pn . |
|
dt |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Уравнение Колмогорова позволяет найти значения
29
предельных вероятностей состояний системы массового обслуживания, работающей в стационарном режиме. Для всех состояний системы составим уравнения Колмогорова:
S1 : |
12 |
13 р1 |
31 р3 |
|
2 3 р1 |
4 р3 |
|
S 2 : 24 р2 |
12 р1 |
32 р3 |
|
1р2 |
2 р1 |
3 р3 |
|
S3 : |
31 |
32 р3 |
13 р1 |
43 р4 |
4 3 р3 |
3 р1 2 р4 |
|
S 4 : 43 р4 |
24 р2 |
|
|
2 р4 |
1р1 |
|
Используя дополнительное условие р1 р2 р3 р4 1 , получаем численные значения предельных вероятностей
состояний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СМО: |
||
р |
8 |
, |
р |
|
46 |
, |
р |
|
10 |
, |
р |
|
23 |
. |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
||||||||
1 |
87 |
|
|
87 |
|
|
87 |
|
|
87 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2. Найти вероятность отказа в обслуживании и среднее число занятых мастеров станции техобслуживания, если на ней работает 2 мастера, в среднем в сутки поступает 8 заявок, а среднее время обслуживания одной заявки одним мастером составляет 12 часов.
Решение. При такой постановке задачи система может находиться в одном их трех состояний:
где Sk состояние станции техобслуживания, при котором занято к мастеров
|
|
λ |
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
S 0 |
S1 |
S2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
μ |
|
|
|
2μ |
|
||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток заявок имеет постоянную интенсивность λ=8 машин в сутки. Среднее время обслуживания одной машины одним мастером составляет t =0,5 суток. Следовательно интенсивность
потока обслуживания |
1 |
1 |
2 |
машины в сутки. |
||
|
|
|
|
|||
|
t |
0,5 |
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
30 |
Предельные вероятности состояний находим:
|
|
|
|
к |
1 |
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
р0 1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
, |
|
|
рк |
|
р0 , |
|
|
|
|
|
к 1,2. |
|
|||||||
|
|
к! |
|
|
|
2! |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Где |
|
|
|
|
8 |
|
4 |
- |
приведенная |
интенсивность |
|
|
потока |
заявок |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(нагрузка канала). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Следовательно: р |
|
1 |
, |
р |
|
4 |
, |
|
р |
|
|
|
|
8 |
. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
13 |
1 |
13 |
3 |
|
|
|
13 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Вероятность |
отказа |
|
системы: |
ротк |
р2 |
|
|
8 |
|
|
0,615. |
Таким |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
образом, в 61,5% случаев из 100 оба мастера будут заняты. Относительная пропускная способность системы:
q 1 ротк 1 0,615 0,385. Система способна обслуживать в
среднем 38,5% поступающих заявок. |
|
|
|
|
|
||||
|
Абсолютная пропускная способность системы составляет: |
||||||||
А |
(1 ротк ) |
q 3,08 машины в |
сутки обслуживаются |
||||||
мастерами станции. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
А 3,08 |
|
|||
|
Среднее число занятых каналов: к |
1,54. |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, при заданных условиях показатели эффективности неудовлетворительны, так как работники обслуживают около 40% заявок и при этом два работника постоянно заняты. Для увеличения эффективности системы возможным является взять дополнительно еще одного работника.
31
3.КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
3.1.МОДЕЛЬ МЕЖОТРАСЛЕВОГО БАЛАНСА.
На основании заданных коэффициентов прямых материальных затрат и объемов конечной продукции для трех отраслей требуется:
-проверить продуктивность матрицы коэффициентов прямых материальных затрат;
-рассчитать коэффициенты полных материальных затрат;
-найти объемы валовой продукции отраслей;
-построить схему межотраслевого материального
баланса;
-проверить правильность составления баланса.
|
|
Вариант 0. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
коэффициенты |
конечная |
||||
отрасль |
продукция |
|||||
прямых затрат |
||||||
|
(млн.руб.) |
|||||
|
|
|
|
|
||
|
1 |
2 |
|
3 |
Yi |
|
1 |
0 |
0,1 |
|
0,1 |
50 |
|
2 |
0,1 |
0,3 |
|
0,1 |
75 |
|
3 |
0,5 |
0 |
|
0,5 |
100 |
|
|
|
Вариант 1. |
|
|||
|
1 |
2 |
|
3 |
Yi |
|
1 |
0,2 |
0,2 |
|
0 |
120 |
|
2 |
0 |
0,4 |
|
0,4 |
90 |
|
3 |
0,1 |
0,2 |
|
0,1 |
30 |
|
|
|
Вариант 2. |
|
|||
|
1 |
2 |
|
3 |
Yi |
|
1 |
0,2 |
0 |
|
0,3 |
160 |
|
2 |
0,1 |
0,1 |
|
0,1 |
100 |
|
3 |
0,2 |
0,6 |
|
0 |
50 |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
Вариант 3. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
коэффициенты |
конечная |
|||
отрасль |
продукция |
||||
прямых затрат |
|||||
|
(млн.руб.) |
||||
|
|
|
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,3 |
0 |
0,2 |
58 |
|
2 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
105 |
|
3 |
0,2 |
0,6 |
0 |
23 |
|
|
|
Вариант 4. |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0 |
0,1 |
0,1 |
106 |
|
2 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
45 |
|
3 |
0,5 |
0 |
0,5 |
100 |
|
|
|
Вариант 5. |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,1 |
0,2 |
0 |
100 |
|
2 |
0,4 |
0 |
0,6 |
30 |
|
3 |
0 |
0,2 |
0,1 |
60 |
|
|
|
Вариант 6. |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,2 |
0,2 |
0 |
39 |
|
2 |
0 |
0,2 |
0,7 |
45 |
|
3 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
78 |
|
|
|
Вариант 7. |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,3 |
0,4 |
0,1 |
28 |
|
2 |
0,2 |
0,2 |
0 |
37 |
|
3 |
0 |
0,1 |
0,6 |
90 |
33
|
|
Вариант 8. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
коэффициенты |
конечная |
|||
отрасль |
продукция |
||||
прямых затрат |
|||||
|
(млн.руб.) |
||||
|
|
|
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,1 |
0,2 |
0 |
40 |
|
2 |
0,5 |
0 |
0,5 |
86 |
|
3 |
0 |
0,2 |
0,1 |
21 |
|
|
|
Вариант 9. |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
Yi |
|
1 |
0,2 |
0,4 |
0,2 |
160 |
|
2 |
0,2 |
0,2 |
0 |
95 |
|
3 |
0 |
0,1 |
0,6 |
45 |
3.2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФУНКЦИИ. Задача 1. Пусть задана производственная функция:
Вариант |
Производственная |
Вариант |
Производственная |
|
функция |
|
функция |
0 |
y = -4x²+6x+2 |
5 |
y = -4x²+x+3 |
1 |
y = -2x²+x+3 |
6 |
y = -2x²+6x+1 |
2 |
y = -3x²+3x+4 |
7 |
y = -x²+2x+2 |
3 |
y = -x²+x+4 |
8 |
y = -3x²+x+5 |
4 |
y = -4x²+5x+5 |
9 |
y = -4x²+4x+1 |
Определить границы ресурса, в пределах которых изменяется объѐм продукции, среднею и предельную эффективность ресурса, коэффициент эластичности.
Задача 2. |
Пусть выпуск продукции у и два вида ресурса |
|
х1 |
и |
х2 связаны производственной функцией вида: |
34
Вариант |
Производственная |
Р у |
|
|
Р1 |
Р2 |
|
|
|
функция |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
у =6 х1 ²+6 х2 ² |
10 |
|
5 |
6 |
|
||
1 |
у =7 х1 + х2 ² |
12 |
|
6 |
7 |
|
||
2 |
у = х1 ²+3 х2 ²+5 |
15 |
|
8 |
6 |
|
||
3 |
у =6 х1 ²+ х2 |
8 |
|
|
4 |
4 |
|
|
4 |
у =3 х1 ²+3 х2 ² |
10 |
|
6 |
6 |
|
||
5 |
у =2 х1 + х2 ² |
6 |
|
|
4 |
1 |
|
|
6 |
у = х1 ²+2 х2 |
12 |
|
7 |
5 |
|
||
7 |
у =6 х1 ²+3 х2 ²+2 |
9 |
|
|
3 |
4 |
|
|
8 |
у = х1 ²+3 х2 ²+1 |
8 |
|
|
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
у =5 х1 ²+ х2 |
12 |
|
6 |
7 |
|
||
Известны цены единицы |
каждого |
вида ресурса Р1 , Р2 и |
||||||
единицы |
готовой продукции |
- Р |
у |
. |
Определить |
значение |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
максимальной прибыли и максимум продукции при заданной общей сумме затрат.
3.3. МОДЕЛЬ ПОВЕДЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.
Функция предпочтения потребителя на множестве двух товаров выражается целевой функцией вида:
Вариант |
Функция |
|
D |
Р1 |
Р2 |
|||
|
предпочтения |
|
|
|
||||
0 |
U = у1 |
2 |
у2 |
|
40 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
|
2 |
|
65 |
10 |
5 |
|
|
U = у1 |
|
у2 |
|
|
|
|
|
2 |
U = у1 у2 |
|
|
5у1 |
15 |
2 |
2 |
|
3 |
2 |
|
|
у |
2 |
23 |
4 |
2 |
|
U = 6 у1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
Вариант |
Функция |
D |
Р1 |
|
Р2 |
|||
|
предпочтения |
|
|
|
|
|||
4 |
U = у1 у2 |
|
у2 |
40 |
10 |
|
3 |
|
5 |
U = 3у1 |
|
2 |
15 |
1 |
|
2 |
|
|
у2 |
|
|
|
|
|||
6 |
U = |
2 |
|
5у2 |
35 |
5 |
|
1 |
|
у1 |
|
|
|
|
|
||
7 |
U = |
у1 |
|
2 |
26 |
6 |
|
3 |
|
4 у2 |
|
|
|
|
|||
8 |
U = 2у1 |
2 |
у2 |
42 |
10 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
9 |
U = |
2 |
|
2 |
50 |
3 |
|
12 |
|
у1 |
3у2 |
|
|
|
|
||
Известны цены за единицу каждого вида товара Р1 , |
Р2 и |
доход потребителя D . Определить оптимальные размеры покупок первого и второго видов, численное значение функции предпочтения.
3.4. ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ. Используя средства Excel решить задачу оптимального
использования ресурсов на максимум общей стоимости. Ресурсы сырья, норма его расхода на единицу продукции и цена продукции заданы в соответствующей таблице.
В каждой задаче требуется:
1.Определить план выпуска продукции из условия максимизации его стоимости;
2.Определите ценность каждого ресурса (двойственные оценки) и его приоритет при решении задачи увеличения запаса ресурсов;
3.Определите суммарную стоимостную оценку ресурсов, используемых при производстве единицы каждого изделия. Выпуск какой продукции нерентабелен;
4.На сколько уменьшится стоимость выпускаемой продукции при принудительном выпуске единицы нерентабельной продукции;
36
Кроме того, в каждом варианте необходимо выполнить еще два пункта задания (5 и 6).
Вариант 0. Для изготовления четырех видов продукции используют три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и прибыль от реализации каждого продукта приведены в таблице.
Тип |
Нормы расхода сырья на одно |
Запасы |
||||
сырья |
|
|
изделие |
|
сырья |
|
|
А |
Б |
|
В |
Г |
|
I |
1 |
2 |
|
1 |
0 |
18 |
II |
1 |
1 |
|
2 |
1 |
30 |
III |
1 |
3 |
|
3 |
2 |
40 |
Цена изделия |
12 |
7 |
|
18 |
10 |
|
5.Определить, как изменятся общая стоимость продукции и план ее выпуска при увеличении запасов сырья I и II вида на 4 и 3 единицы соответственно и уменьшении на 3 единицы сырья III вида.
6.Определить целесообразность включения в план изделия «Д» ценой 10 ед., на изготовление, которого расходуется по две единицы каждого вида сырья ед.
Вариант 1. Для изготовления четырех видов продукции используют три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и прибыль от реализации каждого продукта приведены в таблице.
Тип |
Нормы расхода сырья на одно |
Запасы |
|||
сырья |
|
изделие |
|
сырья |
|
|
А |
Б |
В |
Г |
|
I |
1 |
0 |
2 |
1 |
180 |
II |
0 |
1 |
3 |
2 |
210 |
III |
4 |
2 |
0 |
4 |
800 |
Цена изделия |
9 |
6 |
4 |
7 |
|
5. Определить, как изменятся общая стоимость продукции и план выпуска при увеличении запасов сырья II и III вида на 120 и 160 ед. соответственно и одновременном уменьшении на 60 ед. запасов сырья I вида;
37
6. Определить целесообразность включения в план изделия «Д» ценой 12 ед., на изготовление которого расходуется по две единицы каждого вида сырья.
Вариант 2. Для изготовления трех видов продукции используют три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и прибыль от реализации каждого продукта приведены в таблице.
Тип |
Нормы расхода сырья на одно |
Запасы |
||
Сырья |
|
изделие |
|
сырья |
|
А |
Б |
В |
|
I |
4 |
2 |
1 |
180 |
II |
3 |
1 |
3 |
210 |
III |
1 |
2 |
5 |
244 |
Цена |
10 |
14 |
12 |
|
5.Определить, как изменится общая прибыль продукции и план выпуска при увеличении запасов сырья I и III вида на 4 ед. каждого;
6.Определить целесообразность включения в план изделия «Г», на изготовление которого расходуется соответственно 1, 3 и
2 ед. каждого |
вида сырья ценой 13 ед. и изделия «Д» на |
изготовление |
которого расходуется по две единицы каждого |
вида сырья ценой 12 ед.
Вариант 3. Для изготовления четырех видов продукции используют три вида сырья. Запасы сырья, нормы его расхода и прибыль от реализации каждого продукта приведены в таблице.
Тип |
Нормы расхода сырья на одно |
Запасы |
||||
сырья |
|
|
изделие |
|
сырья |
|
|
А |
Б |
|
В |
Г |
|
I |
2 |
1 |
|
3 |
2 |
200 |
II |
1 |
2 |
|
4 |
8 |
160 |
III |
2 |
4 |
|
1 |
1 |
170 |
Цена изделия |
5 |
7 |
|
3 |
8 |
|
5.Определить, как изменится общая стоимость продукции и план выпуска при увеличении запасов сырья I и II вида на 8 и 10 ед. соответственно и одновременном уменьшении на 5 ед.
38
запасов сырья III вида;
6.Определить целесообразность включения в план изделия «Д» на изготовление которого расходуется по две единицы каждого вида сырья и ожидается прибыль 10 ед.
Вариант 4. На основании информации приведенной в таблице была решена задача оптимального использования ресурсов на максимум общей стоимости.
Ресурсы |
Нормы |
затрат ресурсов на |
Запасы |
||
|
единицу продукции |
|
|
||
|
I вид |
|
II вид |
III вид |
|
Труд |
1 |
|
4 |
3 |
200 |
Сырье |
1 |
|
1 |
2 |
80 |
Оборудование |
1 |
|
1 |
2 |
140 |
Цена |
40 |
|
60 |
80 |
|
5.Определить, как изменится общая стоимость продукции и план выпуска при увеличении запасов сырья на 18 единиц;
6.Определить целесообразность включения в план изделия четвертого вида на изготовление которого расходуется по две единицы каждого вида ресурсов ценой 70 ед.
Вариант 5. На предприятии выпускается три вида изделий, используется при этом три вида сырья:
Сырье |
Нормы затрат ресурсов на единицу продукции |
Запасы |
||
|
А |
Б |
В |
сырья |
I |
18 |
15 |
12 |
360 |
II |
6 |
4 |
8 |
192 |
III |
5 |
3 |
3 |
180 |
Цена |
9 |
10 |
16 |
|
5.Как изменится общая стоимость выпускаемой продукции и план ее выпуска, если запас сырья I вида увеличить на 45 кг., а II - уменьшить на 9кг.;
6.Целесообразно ли выпускать изделие Г ценой 11 единиц, если нормы затрат сырья 9, 4 и 6 кг.
39
Вариант 6. Для изготовления трех видов продукции используют четыре вида ресурсов. Запасы ресурсов, нормы расхода и цена каждого продукта приведены в таблице.
Ресурсы |
Нормы затрат ресурсов на единицу |
Запасы |
|||
|
|
продукции |
|
|
|
|
I вид |
II вид |
|
III вид |
|
Труд |
3 |
6 |
|
4 |
2000 |
Сырье 1 |
20 |
15 |
|
20 |
15000 |
Сырье 2 |
10 |
15 |
|
20 |
7400 |
Оборудование |
0 |
3 |
|
5 |
1500 |
Цена |
6 |
10 |
|
9 |
|
5.Как изменится общая стоимость выпускаемой продукции и план ее выпуска, если запас сырья I вида увеличить на 24;
6.Целесообразно ли выпускать изделие четвертого вида ценой 11 единиц, если нормы затрат ресурсов 8, 4, 20 и 6 единиц.
Вариант 7. Предприятие выпускает 4 вида продукции и использует 3 типа основного оборудования: токарное, фрезерное, шлифовальное. Затраты на изготовление единицы продукции приведены в таблице; там же указан общий фонд рабочего времени, а также цена изделия каждого вида.
Тип |
Нормы расхода сырья на |
Общий фонд |
|||
оборудования |
|
одно изделие |
|
раб. времени |
|
|
А |
Б |
В |
Г |
|
Токарное |
2 |
1 |
1 |
3 |
300 |
Фрезерное |
1 |
0 |
2 |
1 |
70 |
Шлифовальное |
1 |
2 |
1 |
0 |
340 |
Цена изделия |
8 |
3 |
2 |
1 |
|
5.Как изменится общая стоимость выпускаемой продукции и план ее выпуска, если фонд времени шлифовального оборудования увеличить на 24 часа;
6.Целесообразно ли выпускать изделие «Д» ценой 11 единиц, если нормы затрат оборудования 8, 2 и 2 ед.
Вариант 8. На предприятии выпускается три вида изделий, используется при этом три вида сырья:
40