Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Бережная_Матметоды моделирования эк cистем

.pdf
Скачиваний:
211
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
8.86 Mб
Скачать

Распределите спортсменов в команды так, чтобы сумма очков команды была наибольшей, если известно, что в команде I разряд имеют только 10 спортсменов.

7.22. Предприятию задана месячная программа на изготовле­ ние четырех типов изделий в количествах соответственно 5000, 2000, 3000 и 1800 шт. На предприятии имеется три группы станков с различной производительностью. Суммарное допустимое время для каждой группы станков составляет соответственно 800, 1000, 1500 час. Данные о технологическом процессе указаны в следую­ щей таблице:

 

Нормы времени на

 

Издержки

 

№ группы

изготовление одного

на изготовление одного

станков

 

изделия, час.

 

 

изделия, д. е.

 

 

I

II

III

IV

I

II

III .

IV

1

0,5

0,15

0,4

0,6

0,12

0,2

0,3

0,25

2

0,4

0,12

0,2

0,5

0,16

0,14

0,35

0,2

3

0,42

0,14

0,35

0,45

0,17

0,25

0,4

0 , 3 j

Распределите изделия по станкам так, чтобы месячная програм­ ма была выполнена при наименьших издержках.

7.23. Звероферма выращивает черно-бурых лисиц и песцов. На звероферме имеется 10 000 клеток. В одной клетке могут быть ли­ бо две лисы, либо 1 песец. По плану на ферме должно быть не ме­ нее 3000 лис и 6000 песцов. В одни сутки необходимо выдавать каждой лисе корма - 4 ед., а каждому песцу - 5 ед. Ферма еже­ дневно может иметь не более 200 000 единиц корма. От реализации одной шкурки лисы ферма получает прибыль 10 д.е., а от реализа­ ции одной шкурки песца - 5 д. е.

Какое количество лисиц и песцов нужно держать на ферме, чтобы получить наибольшую прибыль?

7.24. Найдите оптимальное распределение трех видов механиз­ мов, имеющихся в количествах 45, 20 и 35, между четырьмя участ­ ками работ, потребности которых соответственно равны 10, 20, 30, 40 при следующей матрице производительности:

(Ъ W = 2 1

7.25. Имеются два элеватора, в которых сосредоточено соответ­ ственно 4200 и 1200 т зерна. Зерно необходимо перевезти трем хле-

260

бозаводам в количестве 1000, 2000 и 1600 т каждому Расстояние от элеватора до хлебозаводов указано в следующей таблице:

Элеваторы

 

Хлебозаводы

 

1

2

3

 

1

20

30

50

2

60

20

40

Затраты на перевозку 1 т продукта на 1 км составляют 25 д.е. Спланируйте перевозки зерна из условия минимизации транс­

портных расходов.

7.26. Из двух сортов бензина образуются две смеси — А и В. Смесь А содержит бензина 60% 1-го сорта и 40% 2-го сорта; смесь В - 80% 1-го сорта и 20% 2-го сорта. Цена 1 кг смеси А - 10 д.е., а смеси В — 12 д.е.

Составьте план образования смесей, при котором будет полу­ чен максимальный доход, если в наличии имеется бензина 50 т 1-го сорта и 30 т 2-го сорта.

7.27. Имеются две почвенно-климатические зоны, площади ко­ торых соответственно равны 0,8 и 0,6 млн га. Данные об урожай­ ности зерновых культур приведены в следующей таблице:

Зерновые культуры

Урожайность (ц/га)

Стоимость 1 ц,

1-я зона

2-я зона

д. е.

 

 

 

Озимые

20

25

8

Яровые

25

20

7

Определите размеры посевных площадей озимых и яровых куль­ тур, необходимые для достижения максимального выхода продук­ ции в стоимостном выражении.

7.28. На строительство четырех объектов кирпич поступает с трех заводов. Заводы имеют на складах соответственно 50, 100 и 50 тыс. шт. кирпича. Объекты требуют соответственно 50, 70, 40, 40 тыс. шт. кирпича. Тарифы (в д.е./тыс. шт) приведены в следующей таблице:

Заводы

 

 

Объекты

 

1

2

3

4

 

1

2

6

2

3

2

5

2

1

7

3

4

5

7

8

261

Составьте план перевозок, минимизирующий суммарные транспортные расходы.

7.29. Для полива различных участков сада, на которых растут сливы, яблони, груши, служат три колодца. Колодцы могут дать соответственно 180, 90 и 40 ведер воды. Участки сада требуют для полива соответственно 100, 120 и 90 ведер воды. Расстояния (в метрах) от колодцев до участков сада указаны в следующей таб­ лице:

Колодцы

 

Участки

 

сливы

яблони

груши

 

1

10

5

12

2

23

28

33

3

43

40

39

Определите, как лучше организовать полив?

7.30. На заводе выпускают изделия четырех типов. От реализа­ ции 1 ед. каждого изделия завод получает прибыль соответственно 2, 1, 3, 5 д.е. На изготовление изделий расходуются ресурсы трех типов: энергия, материалы, труд. Данные о технологическом про­ цессе приведены в следующей таблице:

Ресурсы

Затраты ресурсов на единицу изделия

Запасы

I

II

III

Г/

ресурсов, ед.

 

 

 

Энергия

2

3

1

2

30

Материалы

4

2

1

2

40

Труд

1

2

3

1

25

Спланируйте производство изделий так, чтобы прибыль от их реализации была наибольшей.

Решите задачи линейного программирования (7.31 - 7.60) графическим методом, проведите анализ на чувствительность.

Во всех задачах Xj > О, Х2 > 0.

7.31. ЙК= 2^1 ~ 5^2 -> min;

7.32. И^= Xj - 4д:2 -> min;

3xi + 4x2 ~ 6;

3xi+5x2>8;

2x1+3x2 < 4.

-3x1+10x2 < 16.

262

7.33.F= Xi + X2 ~> max;

xi+2x2 -30; 2xi+X2<20.

7.35.F = 2xi + 3x2 --> max;

fxi>4;

jx2>3;

[xi+X2<8.

7.37. W^ = Xi - 3x2 -> ™^'

-xi + 2x2 - 6; Xi +2X2 ~5 .

7.39. Ж = Xi + 4x2 -> ^^^'y

Xi+X2<7;

xi<3;

X2<1.

7.41. И^ = 2xi + 2x2-^ min;

xi + X2 > 4;

-xi+2x2<8 .

7.43.И^= Xj + X2 -> max;

3xi + X2 < 20; 2x1+3x2 < 30.

7.45. PF = 2xi + 7x2 ~> "^ax;

k>3;

X2>4; 2xi+2x2<9.

7.34. fF= 2xi + 2x2 -^ niin;

xj +X2 >1; -Xi +X2 ^ 1 .

7.36. J^ = Xi — 3x2 —> ™^>

xj + X2 < 3; -Xi +2X2 - 5 .

7.38. PF = 2xi + 5X2 ~> max;

[xi+x<500;

]xi<400;

[x2<300.

7.40. PF = 2xi + X2 -^ max;

2xi +6x2 <15; 4xi+3x2<ll.

7.42.^F = 3xi + 2x2 -> niax; fxi>l;

X2>0,6;

[o,lxi+0,4x2<2.

7.44.РГ = Sxj + X2 -> max; 13xi + 6x2 < 11;

jxj <2,75; 3X2 < 1,1.

7.46. lV-=Xi - 2 x 2 - ^ mm;

xi+10x2<l;

-2xi+24x2<l.

263

7.47. 1И^= Xj + 3x2 -» max;

[4xi+8x2<17;

bi<3;

[x2<2.

7.49. И^ = 2xi + 3x2 -^ min; 5xi + 2x2 - 3;

-4xi+6x2<9.

7.51.PF= 4xi - X2 -^ min;

J4xi+6x2<9;

[-5x1 + 8x2 < 4.

7.53.

Ж = Xi + 5x2 -^

^^^y

 

|2xi+X2<8;

 

 

[xi+3x2<7.

 

7.55.

fF = Xi + 4x2 -^

^^^y

 

fx,>4;

 

 

X2>5;

 

 

[ З Х 1 + Х 2 < 1 6 .

 

7.57.

IPF= Xi + 3x2 -> max;

 

16xi+4x2<9;

 

 

XI < ~

 

 

3'

 

 

2

 

 

X2:

 

7.59.

И^ = 3xi + X2 -> min;

 

4xi +X2 $5;

 

 

-3xi+10x2<50.

 

7.48. W=2x^+

4x2 -> n^ax;

4xi +X2 <15;

Xi +6X2

-^•

7.50. PF = 4xi + 6x2 -> max; [xi+15x2<32;

xi<31;

[x2<2.

7.52. Ж = 2xi + X2 -> min;

f5xi+3x2>7; [-2x1+9x2 < 21.

7.54. fF= 2xi + X2 -> min; f5xi+3x2>7;

|-2xi+9x2<21.

7.56. PF= 3xi - 2x2 -^ ^ii^J 2xi+5x2<8;

-3xi+8x2<4.

7.58.W^= 5xi + 4x2 "^ "^^^i

|4xi+X2<9; [xi +3X2 - 6 -

7.60. ИК= 3xi + 0,5x2 -^ n^ax;

fxi<2;

Ui^bS;

[2x1+5x2 > 12.

264

Задачи линейного программирования (7.61 — 7.90) решите симп­ лекс-методом и проведите анализ моделей на чувствительность, сформулируйте двойственную задачу к исходной и решите ее.

7.61. max Z = Х] — 2^2 + 2x3 + ЗХ4;

Xi + Х2 + 2X3 + 2X4 = 8»

2xi + 2x2 + Хз + Х4 = 10; Х] — 2X2 "^ ^3 "'^ ^4 ^^ 1>

Ху>0;У=174.

7.62. max L = 2xi + Х2 + Х3 + 2x4;

Xi Н- 2x2 + Х3 + 2x4 = 16 2xi + Х2 + 2хз + Х4 = 14:

2xi + 2x2 2^3 + л:4 = 4

Ху>0;У=Т74.

7.63. min L = 3xi + 2x2 + Х3 + ^4>

2xi + 2x2 + ЗХ4 = 9; Х2 + 2x3 + Х4 = 4;

Xj + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 8;

Ху>0;У=174.

7.64. min Z = 3xi + 2x2 + -^3 + 2x4;

2xi + 3x2 "*• 3^:4 = 10; X2 + 2x3 +X4 = 4;

Xi + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 8;

Xy>0;y = T74.

7.65. max Z = Xj + 2x2 + ЗХ3 + ^4»

2xi + X2 + ЗХ3 + X4 = 12;

X] + 2X2 + X3 + 2X4 = ^>

3xi + 3x2 + ^3 "*" ЗХ4 = 15; x^.>0;y = 174.

7.66. max Z = 2xi ~ X2 + ЗХ3 2x4;

Xj "b X2 "^ 2X3 — X4 ^== 3; 2xi + X2 — X3 + 2x4 = 4; Xj + 2x2 + X3 + ^4 ^ 5;

xy>0;y=174.

265

7.67. min L = 2xi + X2 + 2x3 + 2X4;

2xi + X2 + 2x3 + X4 = 8; Xj + 2x2 + X3 + 2x4 = lOj 2xi + X2 + 2x3 + 2x4 = 10;

Xy>0;y = T74.

7.68. min L = Xj + 2x2 + X3 + ^4>

л^! + X2 — Хз + X4 = 4; 2xi + X2 + 2x3 — X4 = 4; Xj — X2 "»• X3 ^" X4 ^^ 2j

Xy>0;y = T74.

7.69. min Z = 4xi + 2x2 + 2x3 + ^4»

Xi + X2 + X3 + 2x4 = 8; 2xi + X2 + X3 + 2x4 = 10; Xi + X2 + 2x3 - 2x4 = 6;

Ху>0;У=ТГ4.

7.70. min L = Xi + 2x2 + ЗХ3 + "^^4»

^1 "^ ^2 ~ 2x3 + X4 = 2; Xj — 2x2 "*• л:з + 2x4 = 4;

Xi + 2x2 + 2хз + 2x4 = 8;

Ху>0;У=Т74.

7.71. max Z = Xi + 2x2 + ЗХ3 - ^4J

X] -f X2 + X3 + X4 = 4;

Xi + 2x2 "*" ^3 "^ 2x4 = 6;

Xj + 2x2 + 2x3 + X4 = 6;

Ху>0;У = Т74.

7.72. min L = Xj — 2x2 + ЗХ3 + ^4>

Xi + X2 + 2x3 + X4 = 7; Xj — 2x2 "^ -^3 "^ 2x4 = 1;

3xi + X2 + ЗХ3 + 2x4 = 13;

X y > 0 ; y = M .

266

7.73. max L = Sxj + X2 + 2x3 + X4;

Xj + 2x2 + 2x4 = 6;

2x2 + 2x3 + X4 = '75

Xj + X2 + X3 + 2x4 = 7;

xy>0;y=174.

7.74. max L = 2xi + X2 + ЗХ3 + 2x4;

X2 + 2x3 + 2x4 = 8;

2xi + 2x2 + X3 + X4 = 9; 2xi + 2x3 + X4 = 8;

Ху>0;у = ТГ4.

7.75. max £ = 2xi + X2 - X3 + 2x4;

X| + 2X2 ^ ^'

X2 + X3 + 2x4 = 6;

Xi + 2x2 + 2x3 = 10;

Xy>0;y=l74.

7.76. min L = Xi + 2x2 - X3 + ЗХ4;

Xi + 2x3 + 2x4 = 5;

Xj + X2 + 2x3 = 4;

2x2 + X3 = 4;

Ху>0;У=М.

7.77. min L = Xi + X2 - 2x3 + 2x4;

Xj "b X2 ^~ X4 =^ 5j

2X| + X3 = 3; 2xi + X3 = 6;

Xy>0;y=lT4.

7.78. min Z = x^ - 2x2 + 2x3 + ЗХ4;

Xj + X2 + 2x4 = 4;

X2 + 2x3 + X4 = 6;

Xj — 2x2 + X3 + X4 = 6;

Xy>0;y = T74.

267

7.79. min i = -

2x2 + X3;

 

 

 

~2xi + X2 + X4 = 0;

 

 

 

Xj — X2 "I" X3 ^= 2j

 

 

 

2xi — X2 + 4x3 — X4 = 12;

 

 

Xj>0;J-=T~i.

 

7.80. min L = 4xi + 2x2 + 2x3 + ^45

 

 

 

Xj + X2 + X3 + 2x4 = 8;

 

 

 

2x1 + X2 + X3 + 2x4 = *0»

 

 

Xj + X2 + X3 -- 2x4 = 6;

 

 

Ху>0;У=Т74.

 

7.81. max L

= 4xi

+ ЗХ2 + 2x3 + X4;

 

 

 

Xj - 3x2 + X3 + X4 = 6;

 

 

 

Xj — 2x2 + X3 + 2x4 = 4;

 

 

X i + X 3 = l ;

 

 

 

Ху>0;У=Т74.

 

7.82. min L

= Xi

+ X2 + X3 + X4;

 

 

 

3xi + 2x2 + 5x3 + X4 =

22

 

 

2xi + 5x2 "^ 4x3 + X4 =

24

 

 

3xi + 4x2 "^ 5x3 + X4 =

26

Ху>0;у = 1Г4.

7.83. max L = Xj — X2 + X3 — X4;

3xi + X3 + 2x4 = 2;

—Xj + X2 + X3 + 5x4 = 5;

Ху>0;У=Т74.

7.84. max Z = 2xi — X2 + ЗХ3 — 5x4;

Xj + X2 + X3 = 6;

X2 + X3 + X4 = 9;

X3 + X4 + X5 = 12;

X4 + X5 + X5 = 15;

Ху>0;У=ТГб.

268

7.85. min I

= 2xj -

X2 + ЗХ3 - 2x4 + X5;

 

 

-Xi + X2 + X3 = 1;

 

 

Xj + X2 + X4 = 1;

 

 

Xj • X2 ' x^ ^^ 2j

 

 

Xy>0;y = T75.

7.86. max I

= 2xi -

X2 + X3 - ЗХ4 + 4x5;

 

Xi — X2 + ЗХ3 —18x4 + 2x5 = —4;

 

2xi — X2 + 4x3 — 21x4 + 4x5= 22;

 

3xi + 2x2 + 8x3 - 4ЗХ4 + 11x5= 38;

 

 

Ху>0;у = ГГ5.

7.87. min L = 3xi -

2x3 + X3 + 8x5;

 

Xj — 2X2 — ^0^4 "*" ^^5 ^ 12»

 

2xi — 3x2 ~ 15^3 "" 10^4 •*" 6x5 = 28;

 

2xi — X2 + 8x3 — 6x4 + 10x5= 40;

 

 

Xy>0;y=I71.

7.88. max i

= 3xi + 4x2 + 2x3 + 6x4;

 

 

2xi + 3x2 + 2x3 H- ЗХ4 = 10;

2X2 "^ 2X3 + X4 == 7;

Xi + 3x2 + 2x3 + 5x4 = 8;

Ху>0;У=Т75.

7.89. min Z = 2xi + X2 + X3 + 2x4;

2xi + X2 + ЗХ3 + X4 = 20; Xi + 2x2 + X3 + 2x4 = 30; 3xi + 3x2 "^ ^3 "^ ЗХ4 = 40;

Xy>0;y = T74.

7.90. max £ = Xj + 2x2 + ЗХ3 + 4x4;

^1 + ^2 "*~ -^3 "^ ^4 "^ 60; Xj + 2x2 + X3 + 4x4 = 9;

2xi + 3x2 "*" ^^3 •*" 1^4 ~ 12;

ху>0;у= 174.

269