Курсовая работа: Разработка программных средств анализа графика функции и решение оптимизационных задач

Главная задача математического программирования – это нахождение экстремума функций при выполнении указанных ограничений. Если система ограничений несовместима, то область допустимых решений является пустой.

Сущность задач оптимизации: определить значение переменных х₁ , х₂ ,..., х_n , которые обеспечивают экстремум целевой функции Е, с учетом ограничений, наложенных на аргументы этой функции. При этом сложность решения задач зависит:

· от вида функциональных зависимостей, то есть от связи функции Е с элементами решения;

· от размерности задачи, то есть от количества элементов решения;

· от вида и количества ограничений, накладываемых на элементы решения.

8 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Кондитерская фабрика для производства трех видов карамели А, В и С использует три вида сырья: сахарный песок, патоку и фруктовое пюре. Нормы расхода сырья на производство 1 кг. Карамели заданы в таблице.

Наименование сырья	Нормы расхода (кг./кг.)
	A	B	C
Сахарный песок	0,6	0,5	0,6
Патока	0,4	0,4	0,3
Фруктовое пюре	0,1	0,2	0,2

Запасы сырья на складе соответственно равны V1, V2 и V3 кг. Прибыль от реализации 1 кг. Продукции каждого вида определяется значениями РА, РВ и РС. Найти план производства карамели, обеспечивающий максимальную прибыль.

Запасы сырья (кг.)			Прибыль от реализации (руб./кг.)
V1	V2	V3	Pa	Pb	Pc
800	600	120	1,08	1,12	1,28

Подготовим задачу к решению.

Пусть х₁ – карамель вида А (кг.)

х₂ – карамель вида В (кг.)

х₃ – карамель вида С (кг.).

Тогда система ограничений и целевая функция запишутся следующим образом:

Ра*Х1+Рв*Х2+Рс*Х3 =>mах (целевая функция);

х1*0,6+х2*0,5+х3*0,6<=800

х1*0,4+х2*0,4+х3*0,3<=600 ограничения на запасы сырья (сахарный

х1*0.1+х2*0,2+х3*0,2<=120 песок, патока, фруктовое пюре)

х1>=0; x2>=0; x3>=0;

x1, x2, x3- целые числа.

Для решения задачи в Excel запишем ее в виде, представленном на таблице 1.

Таблица 1 – Таблица для решения задачи

Кг.		ограничение
х1	0		800	>=		0
х2	0		600	>=		0
х3	0		120	>=		0
Mах прибыль:		0

В соответствии с условием прибыль должна быть максимальной, поэтому в таблице 1 добавлена строка «Mах прибыль». В ней буду суммировать прибыль от реализации продукции.

Вызываю Поиск решения из меню Сервис.

Определяю целевую ячейку – $D$8, устанавливаю переключатель в максимальное значение. Ввожу диапазон изменяемых ячеек ($B$11:$В$13) и вношу ограничения. Прежде всего, количество продукта не может быть отрицательным ($B$11:$В$13>=0), далее добавляю ограничения на запасы сырья, которое должно быть не более нормативного (800>=G$5; 600>=G$6; 120>=G$7). Нажимаю кнопку Выполнить .

В появившемся окне Результаты поиска решения нажимаю кнопку ОК и получаю решение задачи (приложение Д).Из полученных данных видно, что максимальная прибыль при производстве карамели составила 1296 рублей, причем такая прибыль будет получена при производстве 1200кг. Карамели вида А.

Для проверки правильности решения введем дополнительные ограничения.

В первом варианте я ввела ограничение на карамель вида В и получила результат приведенный в таблице 1.