Информационные оптимизационные модели. «Оптимизация раскроя» на языке программирования и в электронных таблицах

Содержание

Слайд 2

В сфере управления сложными системами (например в экономике) применяется оптимизационное моделирование,

В сфере управления сложными системами (например в экономике) применяется оптимизационное моделирование,

в процессе которого осуществляется поиск наиболее оптимального пути развития системы
Слайд 3

Критериями оптимальности могут быть различные параметры: максимальное количество выпускаемой продукции; Низкая

Критериями оптимальности могут быть различные параметры:
максимальное количество выпускаемой продукции;
Низкая себестоимость.
Оптимальное

развитие соответствует экстремальному (максимальному или минимальному) значению выбранного целевого параметра
Слайд 4

Цель исследования : нахождение экстремума функции и определение значений параметров, при которых этот экстремум достигается.

Цель исследования : нахождение экстремума функции и определение значений параметров, при

которых этот экстремум достигается.
Слайд 5

Задача поиска оптимального режима при линейной зависимости приобретает смысл только при наличии определенных ограничений на параметры

Задача поиска оптимального режима при линейной зависимости приобретает смысл только при

наличии определенных ограничений на параметры
Слайд 6

Задача1 В ходе производственного процесса из листов материала получают заготовки двух

Задача1

В ходе производственного процесса из листов материала получают заготовки двух типов:

А и В, тремя различными способами, при этом количество получаемых заготовок при каждом методе различается.
Нужно выбрать оптимальное сочетание способов раскроя, для того чтобы получить 500 заготовок первого типа и 300 второго типа при расходовании наименьшего количества материала.
Слайд 7

Формальная модель «Оптимизация раскроя» Пусть Х1 – количество листов, раскроенные способом

Формальная модель «Оптимизация раскроя»

Пусть Х1 – количество листов, раскроенные способом 1
Х2

– вторым способом,
Х3 – третьим способом.
Слайд 8

Тогда всего количество листов материала будет равно F=х1+х2+х3 – целевая функция стремится к минимуму

Тогда всего количество листов материала будет равно

F=х1+х2+х3 – целевая функция стремится

к минимуму
Слайд 9

Общее количество заготовок типа А, полученное разными способами можно выразить следующим

Общее количество заготовок типа А, полученное разными способами можно выразить следующим

образом:

10Х1+3Х2+8Х3=500

Общее количество заготовок типа В, полученное разными способами можно выразить следующим образом:

3Х1+6Х2+4Х3=300

Слайд 10

Также важно, что количество листов не может быть отрицательным и дробным

Также важно, что количество листов не может быть отрицательным и дробным

числом:

Х1>=0, х1 – целое
Х2>=0, х2 – целое
Х3>=0, х3 – целое

Слайд 11

Слайд 12

Перед решением задач с использованием оптимизационного моделирования в Excel, нужно установить

Перед решением задач с использованием оптимизационного моделирования в Excel, нужно установить

надстройку Поиск решения:

Кнопка “Office” – Параметры Excel
В окне «Параметры Excel» слева выбрать пункт Надстройки, справа - пункт «Поиск решения», нажать на кнопку «Перейти».
Поставить галочку «Поиск решения» и нажать «ОК».

Слайд 13

Необходимо найти все удовлетворяющие ограничениям значения параметров, при которых целевая функция принимает минимальное значение

Необходимо найти все удовлетворяющие ограничениям значения параметров, при которых целевая функция

принимает минимальное значение
Слайд 14

Работа в Excel: 1. Готовим лист для расчетов

Работа в Excel:

1. Готовим лист для расчетов

Слайд 15

Работа в Excel: 2. В В4 вводим целевую функцию, в В7

Работа в Excel:

2. В В4 вводим целевую функцию, в В7 и

В8 – формулы для вычисления Общего количества заготовок данного типа
Слайд 16

Работа в Excel: 3. Запускаем ПОИСК РЕШЕНИЯ (Данные – поиск решения), заполняем все графы окна.

Работа в Excel:

3. Запускаем ПОИСК РЕШЕНИЯ (Данные – поиск решения), заполняем

все графы окна.
Слайд 17

Работа в Excel: 4. Получаем результат Ответ: требуется 70 листов материала.

Работа в Excel:

4. Получаем результат

Ответ: требуется 70 листов материала. Из них

20 листов кроим по первому варианту, 20 листов по второму и 30 – по третьему.
Слайд 18

Задача 2: Требуется перевезти 15 компьютеров на одном легковом автомобиле. Каждый

Задача 2: Требуется перевезти 15 компьютеров на одном легковом автомобиле. Каждый

компьютер упакован в 2 коробки. Существует 3 варианта погрузки коробок в автомобиль:

Необходимо выбрать оптимальное сочетание вариантов погрузки, чтобы совершить минимальное количество рейсов.

Слайд 19

Х1 – кол-во рейсов, загруженных по варианту 1 Х2 – по

Х1 – кол-во рейсов, загруженных по варианту 1
Х2 – по варианту

2
Х3 – по варианту 3
Целевая функция: F=X1+X2+X3 стремится к минимуму
Ограничения: 3Х1+2Х2+Х3=15
1Х1+2Х2+4Х3=15
Х1, Х2, Х3 – целые, неотрицательные