ЗАДАЧА 01. Для изготовления трех видов изделий: А, В, С используется токарное, фрезерное, сварочное и шлифовальное оборудование. Затраты времени на обработку одного изделия для каждого из типов оборудования указаны в таблицах. В ней же указан общий фонд рабочего времени каждого из типов используемого оборудования, а также прибыль от реализации одного изделия данного вида. Требуется определить, сколько и какого вида изделий следует изготовить предприятию, чтобы прибыль от их реализации была максимальной. Тип оборудования Фрезерное Токарное Сварочное Шлифовальное Прибыль Затраты времени (станко-ч) на обработку одного изделия вида А В С 2 4 5 1 8 6 7 4 5 4 6 7 10 14 12 Общий фонд рабочего времени оборудования, ч 120 280 240 360 ЗАДАЧА 02. Продукцией городского молочного завода являются: молоко, кефир и сметана. На производство 1 т молока, кефира и сметаны требуется соответственно: 1010, 1010 и 9450 кг молока. При этом затраты рабочего времени при разливе 1 т молока и кефира составляют: 0,18 и 0,19 машино–ч. На расфасовке 1 т сметаны заняты специальные автоматы в течение 3,25 ч. Всего для производства цельномолочной продукции завод может использовать 136000 кг молока. Основное оборудование может быть занято в течение 21,4 ч, а автоматы по расфасовке сметаны – в течение 16,25 ч. Прибыль от реализации 1 т молока, кефира и сметаны соответственно равна: 30, 22 и 136 рублей. Завод должен ежедневно производить не менее 100 т молока, расфасованного в пакеты. На производство другой продукции не имеется никаких ограничений. Требуется определить, какую продукцию и в каком количестве следует ежедневно изготовлять заводу, чтобы прибыль от ее реализации была максимальной. ЗАДАЧА 03. Кондитерская фабрика для производства трех видов карамели: А, В и С использует три вида основного сырья: сахарный песок, патоку и фруктовое пюре. Нормы расхода сырья каждого вида на производство 1 т карамели данного вида приведены в таблице. В ней же указано общее количество сырья каждого вида, которое может быть использовано фабрикой, а также приведена прибыль от реализации 1 т карамели данного вида. Вид сырья Сахарный песок Патока Фруктовое пюре Прибыль от реализации 1 т продукции, руб. Нормы расхода сырья (т) на 1 т карамели A В С 0,8 0,5 0,6 0,4 0,4 0,3 – 0,1 од 108 112 Общее количество сырья, т 800 600 120 126 Найти план производства карамели обеспечивающий максимальную прибыль от ее реализации. ЗАДАЧА 04. Компания производит полки двух размеров: А и В. Агенты по продаже считают, что в неделю на рынке может быть реализовано до 550 полок. Для каждой полки типа А требуется 2 м2 материала, а для полки типа В – 3 м2 материала. Компания может получить до 1200 м2 материала в неделю. Для изготовления одной полки типа А требуется 12 мин машинного времени, а для изготовления одной полки типа В – 30 мин. Если прибыль oт продажи полок типа А составляет $3, а от продажи полок типа B – $4, то сколько полок каждого типа следует выпускать в неделю? ЗАДАЧА 05. Автозавод выпускает две модели: "Каприз" и "Фиаско". На заводе работает 1000 неквалифицированных и 800 квалифицированных рабочих, каждому из которых оплачивается 40 ч в неделю. Для изготовления модели "Каприз" требуется 30 ч неквалифицированного и 50 ч квалифицированного труда; для "Фиаско" требуется 40 ч неквалифицированного и 20 ч квалифицированного труда. Каждая модель "Фиаско" требует затрат в размере $500 на сырье и комплектующие изделия, тогда как каждая модель "Каприз" требует затрат в размере $1500; суммарные затраты не должны превосходить $900 000 в неделю. Рабочие, осуществляющие доставку, работают по пять дней в неделю и могут забрать с завода не более 210 машин в день. Каждая модель "Каприз" приносит фирме $1000 прибыли, а каждая модель "Фиаско" – $500. Какой объем выпуска каждой модели вы бы порекомендовали? Что бы вы порекомендовали для повышения прибыли фирмы? ЗАДАЧА 06. Заводы фирмы, расположенные в городах: Лидсе и Кардиффе, выпускают в год 800 и 500 т соответственно. Товары доставляются на склады городов: Манчестер, Бирмингем и Лондон, которые вмещают: 400, 600 и 300 т соответственно. Расстояния между этими городами приведены в таблице: Лидс Кардифф Манчестер 40 170 Бирмингем 110 100 Лондон 190 150 Как следует транспонировать товары для минимизации расходов на перевозки, если стоимость тонно-километра по любому маршруту составляет $2. ЗАДАЧА 07. Фирма занимается составлением диеты, содержащей, по крайней мере, 20 единиц белков, 30 единиц углеводов, 10 единиц жиров и 40 единиц витаминов. Как дешевле всего достичь этого при указанных в таблице ценах на 1 кг (или 1 л) пяти имеющихся продуктов? Белки Углеводы Жиры Витамины Цена Хлеб Соя 2 12 1 2 12 12 0 8 2 36 Сушеная рыба 10 0 3 4 32 Фрукты Молоко 1 4 0 6 18 2" 3 4 2 10 ЗАДАЧА 08. Небольшая фирма производит два вида продукции, столы и стулья. Для изготовления одного стула требуется 3 фута древесины, а для изготовления одного стола – 7 футов. На изготовление одного стула уходит 2 ч рабочего времени, а на изготовление стола – 8 ч. Каждый стул приносит $1 прибыли, а каждый стол – $3. Сколько стульев и сколько столов должна изготовить эта фирма, если она располагает 420 футами древесины и 400 ч рабочего времени и хочет получить максимальную прибыль? ЗАДАЧА 09. У фермера есть 400 акров земли, на которой он планирует посеять зерно и соевые бобы. Засеять каждый акр зерна и собрать с него урожай стоит $200, а засеять и собрать урожай с каждого акра соевых бобов – $100. Фермер получил заем в $60 000 долларов для того, чтобы покрыть затраты. Каждый акр зерна принесет 30 бушелей зерна, а каждый акр соевых бобов – 60 бушелей. Фермер обязался продавать зерно и соевые бобы по $3 и по $6 за бушель, соответственно. Однако фермеру нужно хранить в амбаре зерно и соевые бобы в течение нескольких месяцев после сбора урожая. Максимальная вместимость амбара составляет 21 000 бушелей. Сколько акров каждой культуры нужно засеять, чтобы прибыль была наибольшей? 2 ЗАДАЧА 10. Фирма, изготовляющая деревянную продукцию, производит два вида обшивочных панелей: колониальную и западную. Производство, панелей осуществляется двумя операциями: прессованием и отделкой. Задача администрации фирмы – узнать, сколько пластов обоих типов обшивочной панели нужно производить в месяц, чтобы получить максимальную прибыль. Фирма получает $80 прибыли за каждые 100 пластов колониальной панели и $100 – за каждые 100 пластов западной панели. Ресурсные потребности и возможности для каждого типа панелей, которые образовывают параметры модели, приведены в таблице: Средства Деревянная продукция Прессование Отделка Стоимость Необходимые средства для партии из 100 пластов обшивочной панели Колониальные Западные 20 кг 40 кг 4ч 6ч 4ч 4ч $30 $50 Всего средств в месяц 4000 кг 900 ч 600 ч $6000 ЗАДАЧА 11. В трех пунктах отправления: А1, А2 и А3 сосредоточен однородный груз в количествах, равных: 420, 380 и 400 т. Этот груз необходимо перевезти в три пункта назначения: B1, B2 и B3 в количествах, соответственно равных: 260, 520 и 420 т. Долларовые тарифы перевозок 1 т груза из каждого пункта отправления в каждый пункт назначения являются известными величинами и задаются таблицей: В1 2 7 6 А1 А2 А2 В2 4 5 9 В2 3 8 7 Найти план перевозок, обеспечивающий вывоз имеющегося в пунктах отправления и завоз необходимого в пунктах назначения груза при минимальной общей стоимости перевозок. ЗАДАЧА 12. Четыре предприятия: B1, B2, B3 и B4 для производства продукции используют три вида сырья: А1, А2 и А3. Потребности в сырье каждого из предприятий соответственно равны: 120, 50, 190 и 110 единиц. Сырье сосредоточено в трех местах его получения, а запасы соответственно равны: 160, 140 и 170 единиц. На каждое из предприятий сырье может завозиться из любого пункта его получения. Тарифы перевозок являются известными величинами и задаются таблицей: А1 А2 А2 В1 7 4 9 В2 8 5 2 В3 1 9 3 В4 2 8 6 Составить такой план перевозок, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 13. На трех складах: А1, А2 и А3 оптовой базы сосредоточен однородный груз в количествах: 90, 60 и 150 единиц. Этот груз необходимо перевезти в четыре магазина: B1, B2, B3 и B4. Каждый из магазинов должен получить соответственно: 120, 40, 60 и 80 единиц груза. Тарифы перевозок единицы груза из каждого склада во все магазины задаются таблицей: 3 В1 2 5 2 А1 А2 А2 В2 3 3 1 В3 4 1 4 В4 3 2 2 Составить такой план перевозок, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 14. Производственное объединение имеет в своем составе три филиала: А1, А2 и А3, которые производят однородную продукцию соответственно в количествах, равных: 50, 30 и 10 единиц. Эту продукцию получают четыре потребителя: B1, B2, B3 и B4, расположенные в разных местах. Их потребности соответственно равны: 30, 30, 10 и 20 единиц. Тарифы перевозок единицы продукции от каждого из филиалов до любого из потребителей задаются таблицей: В1 1 2 3 А1 А2 А2 В2 2 3 2 В3 4 1 4 В4 1 5 4 Составить такой план прикрепления получателей продукции к ее поставщикам, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 15. Три предприятия: А1, А2 и А3 могут производить некоторую однородную продукцию в количествах, соответственно равных: 180, 350 и 20 единиц. Эта продукция должна быть поставлена пяти потребителям: B1, B2, B3, B4 и B5 в количествах, соответственно равных: 110, 90, 120, 80 и 150 единиц. Затраты, связанные с доставкой единицы продукции, задаются таблицей: В1 7 1 6 А1 А2 А2 В2 12 8 13 В3 4 6 8 В4 6 5 7 В5 5 3 4 Составить такой план перевозок, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 16. Для строительства четырех дорог: B1, B2, B3 и B4 используется гравий из трех карьеров: А1, А2 и А3. Запасы гравия в каждом из карьеров соответственно равны: 120, 280 и 160 единиц. Потребности в гравии для строительства каждой из дорог соответственно равны: 130, 220, 60 и 70 единиц. Известны также тарифы перевозок 1 единицы гравия из каждого карьера к каждой из строящихся дорог, которые задаются таблицей: А1 А2 А2 В1 1 4 3 В2 7 2 8 В3 9 6 1 В4 5 8 2 Составить такой план перевозок гравия, при котором потребности в нем каждой из строящихся дорог были бы удовлетворены при наименьшей общей стоимости перевозок. ЗАДАЧА 17. Для строительства четырех объектов: B1, B2, B3 и B4 используется кирпич, изготовляемый на трех заводах: А1, А2 и А3. Ежедневно каждый из заводов может изготовлять: 100, 150 и 50 единиц кирпича. Ежедневные потребности в кирпиче на каждом из строящихся объектов 4 равны: 75, 80, 60 и 85 единиц. Известны также тарифы перевозок 1 единицы кирпича с каждого завода к каждому из строящихся объектов: А1 А2 А2 В1 6 1 8 В2 7 2 10 В3 3 5 20 В4 5 6 1 Составить такой план перевозок кирпича к строящимся объектам, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 18. На трех мукомольных комбинатах: А1, А2 и А3 ежедневно производится: 110, 190 и 90 т муки. Эта мука потребляется четырьмя хлебозаводами: B1, B2, B3 и B4, потребности которых равны соответственно: 80, 60, 170 и 80 т. Тарифы перевозок 1 т муки с мукомольных комбинатов к каждому из хлебозаводов задаются таблицей: А1 А2 А2 В1 6 1 8 В2 7 2 10 В3 3 5 20 В4 5 6 1 Составить такой план доставки муки, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 19. В трех хранилищах горючего: А1, А2 и А3 ежедневно хранится: 175, 125 и 140 т бензина. Этот бензин ежедневно получают четыре заправочные станции: B1, B2, B3 и B4 в количествах, равных соответственно: 180, 110, 60 и 40 т. Тарифы перевозок 1 т бензина от хранилищ к заправочным станциям задаются таблицей: А1 А2 А2 В1 9 1 3 В2 7 2 5 В3 5 4 8 В4 3 6 9 Составить такой план перевозок бензина, при котором общая стоимость перевозок является минимальной. ЗАДАЧА 20. Компания имеет два товарных склада: А1 и А2, а также и трех оптовых покупателей: В1, В2 и В3. Известно, что общий объем запасов на складах составляет 300 000 единиц продукции и совпадает с общим объемом заказов покупателей. Конкретные данные о загруженности каждого из складов, потребности каждого покупателя и стоимости перевозки приведены в таблице: Склады А1 А2 Запрос Стоимость перевозок от склада к потребителям, руб./единица В1 В2 В3 8 5 6 4 9 7 70 000 140 000 90 000 Наличие 120 000 180 000 300 000 Минимизируйте общую стоимость перевозок. 5 ЗАДАЧА 21. Два торговых склада: А1 и А2 поставляют продукцию в четыре магазина: В1, В2, В3 и В4. Издержки транспортировки продукции с торговых складов в магазины, а также наличие продукции на складах и объемы ее магазинами приведены в таблице: Стоимость перевозок от склада к магазинам, руб./единица В1 В2 В3 В4 4 3 5 6 8 2 4 7 50 100 75 75 Склады А1 А2 Запрос Наличие 100 200 300 Минимизируйте общую стоимость перевозок. ЗАДАЧА 22. Предположим, что нужно перевезти весь груз с трех складов: А1, А2 и А3 в два пункта: В1 и В2, причем весь груз должен быть перевезен во все пункты. В первый пункт должно быть перевезено 45 единиц груза, во второй – 79. На складах груз распределен следующим образом: на первом – 18, на втором – 75, на третьем – 31. Стоимость перевозки единицы груза со склада в пункт назначения приведена в таблице: В1 17 12 9 А1 А2 А2 В2 6 13 8 Требуется так организовать перевозку грузов, чтобы транспортные затраты были минимальными. ЗАДАЧА 23. Задача о расписании полетов Ежедневно некоторая авиалиния осуществляет следующие перелеты между городами X и Y: № полета 1 2 3 4 5 Отправление из X 09:00 10:00 15:00 19:00 20:00 Прибытие в Y 11:00 12:00 17:00 21:00 22:00 № полета 11 12 13 14 15 Отправление из Y 08:00 09:00 14:00 20:00 21:00 Прибытие в X 10:00 11:00 16:00 22:00 23:00 Требуется: • Организовать полеты "туда" и "обратно" так, чтобы минимизировать время простоя при условии, что каждому самолету требуется, по крайней мере, 1 ч для заправки; • Составить расписание полетов, совершаемых каждым из самолетов; • Представить найденное решение в виде диаграммы; • Выяснить сколько самолетов требуется для полетов по составленному расписанию. Методические указания к решению 1. Вычислим по расписанию перелетов время простоя в каждом случае и запишем результат в таблицу: Полет вX 11 12 13 1 2 3 4 5 23 22 17 24 23 18 5 4 23 9 8 3 10 9 9 Полет вY 1 2 3 11 12 13 14 15 21 20 15 22 21 16 3 2 21 9 8 3 10 9 4 6 14 15 11 10 12 11 17 16 21 20 22 21 4 5 11 10 12 11 17 16 23 22 24 23 2. Составим задачу целочисленного программирования о минимизации времени простоя и решим ее средствами MS Excel (аналогично решению Задания 8). 3. Выясним по схеме полетов минимальное число самолетов, необходимых для организации перелетов. Литература 1. Андрияшин Х.А., Казанцев С.Я. и др. Информатика и математика для юристов. – М.: ЮНИ ТИ, 2002. 2. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. – М.: Высшая школа, 1993. 7