Практическое задание в Excel
Решение задач по математическим методам в экономике
(файл .xls можно скачать на странице www.matburo.ru/sub_appear.php?p=l_excel )
Задача 1.
Три станка обрабатывают два вида деталей – А и В. Каждая деталь проходит обработку на всех трех станках. Известны: время обработки каждой детали на каждом станке и время работы станков в течение одного цикла производства.
Станок |
Время обработки одной детали, ч |
Время работы станка за один цикл производства, ч |
|
А |
В |
||
I |
1 |
2 |
16 |
II |
1 |
1 |
40 |
III |
3 |
1 |
24 |
Цена одной детали А – 4000 руб., В – 6000 руб.
Составить план производства деталей А и В, обеспечивающий максимальный доход по цеху.
Также определить, как повлияет на решение: а) снижение цены детали В до 5000 руб.; б) снижение времени работы третьего станка до 21 ч за один цикл производства; в) возрастание цены детали В на 4000 руб.
Решение.
Составляем модель в Excel.
Настраиваем Поиск решения.
Получаем.
Детали |
А |
Б |
|
|
|
|
Выпуск |
6,4 |
4,8 |
- искомые переменные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок |
Время обработки одной детали |
Фактические затраты времени |
|
Ограние времени |
|
|
|
|
|||||
I |
1 |
2 |
16 |
≤ |
16 |
|
II |
1 |
1 |
11,2 |
≤ |
40 |
|
III |
3 |
1 |
24 |
≤ |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цены |
4000 |
6000 |
54400 |
- доход (максимизируем) |
Необходимо выпускать 6,4 детали А и 4,8 детали Б, максимальный доход – 54400 руб.
Решение получилось не в целых числах.
Для получения решения в целых числах добавляем ограничение целочисленности.
Получаем.
Детали |
А |
Б |
|
|
|
|
Выпуск |
6 |
5 |
- искомые переменные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок |
Время обработки одной детали |
Фактические затраты времени |
|
Ограние времени |
|
|
|
|
|||||
I |
1 |
2 |
16 |
≤ |
16 |
|
II |
1 |
1 |
11 |
≤ |
40 |
|
III |
3 |
1 |
23 |
≤ |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цены |
4000 |
6000 |
54000 |
- доход (максимизируем) |
Необходимо выпускать 6 деталей А и 5 деталей Б, максимальный доход – 54000 руб.
Определить, как повлияет на решение:
а) снижение цены детали В до 5000 руб.;
Детали |
А |
Б |
|
|
|
|
Выпуск |
6 |
5 |
- искомые переменные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок |
Время обработки одной детали |
Фактические затраты времени |
|
Ограние времени |
|
|
|
|
|||||
I |
1 |
2 |
16 |
≤ |
16 |
|
II |
1 |
1 |
11 |
≤ |
40 |
|
III |
3 |
1 |
23 |
≤ |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цены |
4000 |
5000 |
49000 |
- доход (максимизируем) |
Структура производства не меняется, только снижается доход до 49000 руб.
б) снижение времени работы третьего станка до 21 ч за один цикл производства;
Детали |
А |
Б |
|
|
|
|
Выпуск |
4 |
6 |
- искомые переменные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок |
Время обработки одной детали |
Фактические затраты времени |
|
Ограние времени |
|
|
|
|
|||||
I |
1 |
2 |
16 |
≤ |
16 |
|
II |
1 |
1 |
10 |
≤ |
40 |
|
III |
3 |
1 |
18 |
≤ |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цены |
4000 |
6000 |
52000 |
- доход (максимизируем) |
Необходимо выпускать 4 детали А и 6 деталей Б, максимальный доход – 52000 руб.
в) возрастание цены детали В на 4000 руб.
Детали |
А |
Б |
|
|
|
|
Выпуск |
0 |
8 |
- искомые переменные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок |
Время обработки одной детали |
Фактические затраты времени |
|
Ограние времени |
|
|
|
|
|||||
I |
1 |
2 |
16 |
≤ |
16 |
|
II |
1 |
1 |
8 |
≤ |
40 |
|
III |
3 |
1 |
8 |
≤ |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цены |
4000 |
10000 |
80000 |
- доход (максимизируем) |
Необходимо выпускать 8 деталей Б, максимальный доход – 80000 руб.
Задача 2.
На строительство четырех объектов (1,2,3,4) кирпич поступает с трех (I, II, III) заводов. Заводы имеют на складах соответственно 50, 100 и 50 тыс. шт. кирпича. Объекты требуют соответственно 50, 70, 40, 40 тыс. шт. кирпича. Тарифы (д.е./ тыс. шт) приведены в следующей таблице:
Заводы |
|
|
Объ |
екты |
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
I |
2 |
6 |
|
2 |
3 |
II |
5 |
2 |
|
1 |
7 |
III |
4 |
5 |
|
7 |
8 |
Составьте план перевозок, минимизирующий суммарные транспортные расходы.
Решение.
Составляем модель в Excel.
Настраиваем Поиск решения.
Получаем.
План перевозок |
|
|
|
|
|||
|
Объекты |
|
|
|
|
||
Заводы |
1 |
2 |
3 |
4 |
Сумма |
|
Запасы |
I |
10 |
0 |
0 |
40 |
50 |
= |
50 |
II |
0 |
60 |
40 |
0 |
100 |
= |
100 |
III |
40 |
10 |
0 |
0 |
50 |
= |
50 |
Сумма |
50 |
70 |
40 |
40 |
|
|
|
|
= |
= |
= |
= |
|
|
|
Спрос |
50 |
70 |
40 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимости перевозок |
|
|
|
|
|||
Заводы |
Объекты |
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
I |
2 |
6 |
2 |
3 |
|
|
|
II |
5 |
2 |
1 |
7 |
|
|
|
III |
4 |
5 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарная стоимость перевозок = |
510 |
|
|
|
Минимальная стоимость перевозок = 510.
Задача 3
Дана платежная матрица Р игры с природой.
−20 10 6
Р= 10 8 2
−12 7 3
18 5 19
Известный вероятности наступления событий П природы и равны (02 054 026, , , ) .
Найти оптимальное поведение игрока для максимизации среднеожидаемого выигрыша.
Решение.
Пусть переменные – вектор-столбец вероятностей выбора игроком стратегий:
(p p p p1 2 3 4)T
Тогда ожидаемый выигрыш игрока:
−20 10 6
( p1 p2 p3 p4)⋅−10 8 212 7 3 ⋅(02 054 026, , , )Т
18 5 19
Составляем модель в Excel.
В данной модели выборы стратегий равновероятны и равны 0,25.
Единственное ограничение – сумма вероятностей = 1.
Настраиваем Поиск решения.
Получаем.
Стратегии 1 игрока |
Матрица выигрышей |
||
0 |
-20 |
10 |
6 |
0 |
10 |
8 |
2 |
0 |
-12 |
7 |
3 |
1 |
18 |
5 |
19 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Вероятности природы |
0,2 |
0,54 |
0,26 |
|
|
|
|
Ожидаемый выигрыш игрока = |
11,24 |
Надо однозначно выбирать 4-ю стратегию, максимальный ожидаемый выигрыш = 11,24.
Задача 4
Для сетевой модели:
определить критический путь.
Решение.
Составляем матрицу смежности графа (взвешенную).
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
|
15 |
11 |
9 |
|
13 |
|
|
|
2 |
|
|
|
12 |
|
12 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
14 |
|
10 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
13 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Убираем 1 столбец и 9 строку.
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
15 |
11 |
9 |
|
13 |
|
|
|
2 |
|
|
12 |
|
12 |
|
|
|
3 |
|
|
|
11 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
14 |
|
10 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
14 |
13 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
По отсутствующим направлениям ставим очень большие значения, например, 1000.
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
15 |
11 |
9 |
1000 |
13 |
1000 |
1000 |
1000 |
2 |
1000 |
1000 |
12 |
1000 |
12 |
1000 |
1000 |
1000 |
3 |
1000 |
1000 |
1000 |
11 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
4 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
5 |
1000 |
1000 |
5 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
14 |
1000 |
10 |
1000 |
6 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
14 |
13 |
7 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
11 |
8 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
10 |
Далее составляем матрицу переменных:
Матрица переменных |
|
|
|
||||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Сумма |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
Сумма |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Переменные – наличие дуги между вершинами (то есть 1 или 0).
Находим суммы по строкам и столбцам.
Находим критический путь – умножаем поэлементно матрицу смежности и матрицу переменных (СУММПРОИЗВ())
Теперь составляем задачу.
Необходимо минимизировать критический путь с ограничениями:
1. выходим из вершины 1 – сумма по строке 1 = 1
2. входим в вершину 9: сумма по столбцу 9 = 1
3. если мы вошли в вершину, то должны оттуда выйти: сумма в строке для каждой вершины не может быть меньше суммы по столбцу.
Настраиваем Поиск решения.
Получаем.
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
15 |
11 |
9 |
1000 |
13 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
2 |
1000 |
1000 |
12 |
1000 |
12 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
3 |
1000 |
1000 |
1000 |
11 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
4 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
5 |
1000 |
1000 |
|
5 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
14 |
1000 |
10 |
1000 |
|
6 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
14 |
13 |
|
7 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
11 |
|
8 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Матрица переменных |
|
||||||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Сумма |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сумма |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Критический путь = |
26 |
|
|
|
|
|
Критический путь = 26, дуги пути: (1,6), (6,9).
На графе.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.