- •До вивчення дисципліни та виконання лабораторних, практичних і контрольних робіт
- •1. Загальні відомості
- •2. Зміст дисципліни
- •3. Запитання для підготовки до іспиту
- •4. Варіанти лабораторних робіт та порядок їх виконання
- •Лабораторна робота 1 Побутова математичної моделі задачі оптимізації
- •Варіанти задач
- •Цех підприємства виробляє 2 виду продукції (Продукт 1) та (Продукт 2). Необхідно розрахувати оптимальні щотижневі об’єми виробництва продукції з точки зору максимального прибутку.
- •Лабораторна робота 2 Класичні методи дослідження функцій на оптимум.
- •Варіанти завдань
- •Рішення задачі безумовної оптимізації
- •Варіанти завдань
- •5. Контрольна робота для студентів заочної форми навчання
- •6. Вказівки до виконання лабораторних та контрольної робіт
- •6.1. Класичний метод визначення екстремуму
- •6.2. Задача планування випуску продукції
- •Розв’язок:
- •Б) встановити перемикач Равной максимальному значению;
- •6.3. Метод повного перебору (метод сіток)
- •6.4. Алгоритм дихотомічного пошуку
- •7. Рекомендована література
- •7.1. Основна
- •6.2. Додаткова
Варіанти задач
Варіант 1
Для виробництва кукурудзи та гороху на зерно виділено 1200 га пашні, 6000 людино-днів, 2500 тракторних змін. Витрати ресурсів на виробництво 1 ц приведені в таблиці.
Таблиця 4.1.1
Виробничі ресурси |
Витрати на 1 ц |
Об’єм ресурсів |
|
кукурудзи |
гороху |
||
Пашня, га |
0, 25 |
0,05 |
1200 |
Витрати праці, людино-дні |
0,16 |
0,074 |
6000 |
Витрати труда механізаторів, тракторні зміни |
0,064 |
0,037 |
2500 |
Закупочна ціна 1 ц, гривня |
5,5 |
10 |
|
Необхідно отримати максимальний прибуток від продажу продукції, який виходить з виробничих ресурсів.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 2
Знайдіть оптимальне співвідношення трьох видів виробництв:
виробництво зерна,
вирощування цукрового буряка на підкорм,
виробництво свинини.
Показники виробництва та наявність ресурсів знаходяться в таблиці.
Таблиця 4.1.2
Виробничі ресурси |
Витрати на 1 ц |
Об’єм ресурсів |
||
зерна |
буряків |
Приріст свиней |
||
Пашня, га |
0,05 |
0,005 |
- |
5 000 |
Витрати праці, людино-дні |
0,1 |
0,1 |
2 |
100 000 |
Корма, ц корм. од. |
- |
- |
5 |
- |
Прибуток від реалізації 1 ц, гривня
|
5 |
3 |
60 |
|
Визначить співвідношення виробництв, що призводить до максимізації прибутку.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 3
На заводі щомісячно накопичується 14 т метала, з якого можна виготовляти 2 виду виробів А1 і А2. Місячна потреба в цих виробах відповідно 600 тис. штук або 1100 тис. штук (недостатня кількість шайб закуповується на спец. підприємстві). Оптова ціна виробів А1 – 11,9 та А2 – 5,2. Витрати металу на вироби А1 та А2 відповідно 22 кг на тис штук та 8 кг на тис штук.
Вироби А1 і А2 виготовляються на двох пресах, кожний виробляє за зміну 9 тис. штук виробів А1 або 11,5 тис. шт. виробів А2. Завод працює в 2 зміни.
Складіть модель визначення оптимального плану виробництва виробів А1 та А2 з відходів виробництва, що забезпечує максимум прибутку за місяць.
Розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 4
У тарному цеху кондитерської фабрики виробляють коробки для пакування готової продукції. З цією метою роблять заготовки з картону чотирьох видів ─ КТ1, КТ2, КТ3, КТ4. Картон отримують трьох розмірів ─ ТР1, ТР2, ТР3. Ціна одного листа картону, кількість заготовок, які можна вирізати з кожного типорозміру картону, та потреба в них на зміну роботи цеху, наведені у табл.
Складіть план забезпечення цеху картоном трьох розмірів, щоб затрати були мінімальні.
Розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Таблиця 4.1.3
Заготовка |
Кількість заготовок, які можна вирізати з кожного типорозміру картону |
Потреби в коробках на зміну, шт. |
||
ТР1 |
ТР2 |
ТР3 |
||
КТ1 |
3 |
4 |
5 |
250 |
КТ2 |
5 |
2 |
4 |
370 |
КТ3 |
2 |
3 |
5 |
180 |
КТ4 |
4 |
5 |
7 |
500 |
Ціна одного листа картону, грн |
||||
|
15 |
18 |
22 |
|
Варіант 5
На складах А, В, С, Д знаходяться відповідно 100, 90, 60, 70, тонн продукції, яку необхідно перевести до 3-х магазинів. Вартість перевезення зі складу А до магазинів дорівнює відповідно 2, 4, 3 у.о., зі складу В – 1; 1,5; 2,5 у.о., зі складу С – 2, 4, 1 у.о., зі складу Д - 4, 3, 2 у.о. До магазинів необхідно доставити відповідно 120, 50, 110 тонн продукції за мінімальну вартість.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 6
В плановому році будівельні організації міста планують будувати дома типів Д1, Д2, Д3 і Д4. Дані про типи квартир в цих домах та їх вартість наведені в таблиці
Таблиця 4.1.4
-
ПОКАЗНИКИ
Д1
Д2
Д3
Д4
Типи квартир:
- однокімнатні
10
18
20
15
- двокімнатні суміжні
40
20
- двокімнатні несуміжні
20
60
- трьохкімнатні
60
90
10
- чотирикімнатні
20
10
5
Планова вартість
830 у.о.
835 у.о.
360 у.о.
450 у.о.
Річний план введення житлової площі повинен бути таким: однокімнатних - 800, двокімнатних суміжних – 1000, двокімнатних несуміжних – 900, трьохкімнатних – 2000, чотирикімнатних – 7000 квартир.
Побудуйте модель оптимального будівництва будинків різних типів, що дозволить мінімізувати капітальні вкладення в будівництво.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 7
Необхідно скласти суміш, в яку входять 3 хімічних елемента А, В, С. Відомо, що у суміші елементу А не менш ніж 6 одиниць, елемента В не менш ніж 8 одиниць, елемента С не менш ніж 12 одиниць. Елементи А, В, С знаходяться в 4- х видах продуктів (І – IV) в концентрації, яка вказана в таблиці.
Таблиця 4.1.5
-
А
В
С
І
2
1
3
ІІ
1
2
4
ІІІ
3
1,5
2
IV
4
3
0
Одиниця продукту І має вартість 2 у.о., ІІ – 3 у.о., ІІІ – 2,5 у.о., IV – 3,5 у.о.
Необхідно скласти таку суміш, щоб вартість використаних продуктів була б найменшій.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 8
Необхідно скласти оптимальний план випуску 4 видів виробів при обмежених можливостях 4 видів обладнання, щоб одержати максимальний прибуток від продажу виробів.
При цьому вироби послідовно обробляються на всіх видах обладнання; перший вид обладнання може обробляти вироби не більш 38 годин, 2-й -24 години, 3-й - 24 години, 4-й - 18 годин. В таблиці вказаний час, необхідний для обробки кожного виду виробів на кожному з видів обладнань. Нуль означає, що цей вид виробів на даному виді обладнання не обробляється. Прибуток від кожного виду виробів також є в таблиці.
Таблиця 4.1.6
-
Вироби
1
2
3
4
Прибуток
І
1
0,5
1
0
4 у.о.
ІІ
1
1
0
1
6 у.о.
ІІІ
0
1
1
0,5
5 у.о.
ІV
1
1
0,5
1
6,5 у.о.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 9
Кожен день до міста постачається одним видом транспорту 12 т. картоплі від чотирьох фермерів: від першого по 4 у.о. за тонну, від другого по 3 у.о., від третього по 1 у.о, і від четвертого 2 у.о.
Щоб постачання картоплі до міста було своєчасним необхідно на завантаження 12 т. витратить не більше 40 хвилин.
Відомо, що на завантаження 1 т. картоплі у першого фермера витрачається 1 хвилина; у другого - 4 хвилини; у третього - 3 хвилини та 1 четвертого - 2 хвилини.
Крім цього, перший фермер може поставити до міста кожен день не більш 8 т картоплі, 2-й - не більш 8 тонн , 3-й не більш 6 т., 4-й – не більш 6 т.
Як розподілити замовлення на постачання картоплі між фермерами, щоб загальна вартість картоплі, що постачається до міста, була мінімальною.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 10
Відомо, що відгодівлю тварин є економічним при умові, коли кожна тварина має кожен день в раціоні не менш 6 одиниць елемента А, не менш 12 одиниць елемента В, не менш 4 одиниць елемента С.
Для корму тварин використовують 3 види корма. В таблиці вказано скільки одиниць кожного елемента знаходиться в 1 кг кожного виду корма.
Таблиця 4.1.7
-
І
ІІ
ІІІ
А
2
1
0
В
2
4
3
С
0
4
3
Вартість корма І дорівнює 5 у.о. за кг, вартість корма ІІ – 6 у.о., вартість корма ІІІ – 4 у.о.
Яка кількість кожного виду корма необхідна для тварин, щоб витрати на їх відгодівлю були найменшими.
Складіть математичну модель задачі і розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL «Пошук рішення».
Варіант 11
Судно може прийняти на борт не більш 1000 т вантажу, загальний об’єм якого не більш ніж 500 куб. м. На причалі знаходиться вантаж 16 найменувань. Вага, об’єм і ціна вантажу кожного найменування приведені в таблиці.
Таблиця 4.1.8
Показники |
Номер вантажу |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Вага , т |
50 |
100 |
70 |
91 |
60 |
75 |
89 |
67 |
Об’єм, куб.м. |
45 |
31 |
25 |
44 |
37 |
40 |
29 |
35 |
Ціна, тис. грн |
1,5 |
2,1 |
1,3 |
1,8 |
1,4 |
1,9 |
2,0 |
1,1 |
Продовження таблиці 4.1.8
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Вага , т |
73 |
81 |
78 |
88 |
80 |
76 |
72 |
63 |
Об’єм, куб.м. |
46 |
33 |
39 |
36 |
41 |
43 |
34 |
38 |
на, тис. грн |
1,6 |
2,0 |
1,5 |
1,6 |
1,8 |
1,9 |
1,2 |
0,9 |
На судно не можна погрузити більш однієї одиниці вантажу кожного найменування.
Складіть математичну модель задачі, на основі якої можна сформулювати екстремальну задачу вибору варіанта завантаження судна з максимальною вартістю всього вантажу.
Розв’яжіть задачу за допомогою засобів EXCEL “Пошук рішення”.
Варіант 12