Менеджмент: конспект лекций

Следовательно, область допустимых значений параметров ( К, С ) является неограниченной сверху. Из всей плоскости она выделяется осями координат (лежит в первом квадранте) и прямыми (1) и (4) (лежит выше этих прямых, а также включает граничные отрезки). Область допустимых значений параметров, т. е. точек ( К, С ), можно назвать «неограниченным многоугольником». Минимум целевой функции 3,8 К + 4,2 С может достигаться только в вершинах этого «многоугольника». Вершин всего три. Это пересечения с осями абсцисс (10,0) и ординат (0,20) прямых (1) и (4) (в каждом случае из двух пересечений берется то, которое удовлетворяет обоим ограничениям). Третья вершина – это точка А пересечения прямых (1) и (4), координаты которой находятся при решении системы уравнений

0,10 К + 0,25 С = 1,00,

1,00 К + 0,25 С = 5,00.

Из второго уравнения К = 5–0,25 С , из первого 0,10 (5–0,25 С ) + 0,25 С = 0,5–0,025 С + 0,25 С = 0,5 + 0,225 С

= 1, откуда С = 0,5/0,225 = 20/9 и К = 5–5/9 = 40/9. Итак, А = (40/9; 20/9).

Прямая (3) – это прямая, соответствующая целевой функции 3,8 К + 4,2 С . Она проходит между прямыми (1) и (4), задающими ограничения, и минимум достигается в точке А , через которую и проходит прямая (3). Следовательно, минимум равен 3,8х40/9 + 4,2х20/9 = 236/9. Задача об оптимизации смеси полностью решена.

Двойственная задача, построенная по описанным выше правилам, имеет приведенный ниже вид (мы повторяем здесь и исходную задачу об оптимизации смеси, чтобы наглядно продемонстрировать технологию построения двойственной задачи):

3,8 К + 4,2 С → min, W 1 + 5 W 2 + 400 W 3 → max,

0,10 К + 0,25 С ≥ 1,00, 0,1 W 1 + 1,10 W 2 + 110 W

3 ≤ 3,8,

1,00 К + 0,25 С ≥ 5,00, 0,25 W 1 + 0,25 W 2 + 120 W 3 ≤ 4,2,

110,00 К + 120,00 С ≥ 400,00, W 1 ≥ 0,

К ≥ 0, W 2 ≥ 0,

С ≥ 0. W 3 ≥ 0.

Минимальное значение в прямой задаче, как и должно быть, равно максимальному значению в двойственной задаче, т. е. оба числа равны 236/9. Интерпретация двойственных переменных: W 1 – «стоимость» единицы вещества Т, а W 2 – «стоимость» единицы вещества Н, измеренные «по их вкладу» в целевую функцию. При этом W 3 = 0, поскольку ограничение на число калорий никак не участвует в формировании оптимального решения. Итак, W

1 , W 2, W 3 – это т. н. объективно обусловленные оценки (по Л.В. Канторовичу) ресурсов (веществ Т и Н, калорий).

Планирование номенклатуры и объемов выпуска. Вернемся к организации производства. Предприятие может выпускать автоматические кухни (вид кастрюль), кофеварки и самовары. В табл.2 приведены данные о производственных мощностях, имеющихся на предприятии (в штуках изделий).

При этом штамповка и отделка проводятся на одном и том же оборудовании. Оно позволяет штамповать за заданное время или 20000 кухонь, либо 30000 кофеварок, либо и то, и другое, не в меньшем количестве. А вот сборка проводится на отдельных участках.

Задача линейного программирования имеет вид:

Х 1 ≥ 0, Х 2 ≥ 0, Х 3 ≥ 0, (0)

Х 1 / 200 + Х 2 / 300 + Х 3 / 120 ≤ 100, (1)

Х 1 / 300 + Х 2 / 100 + Х 3 / 100 ≤ 100, (2)

Х

1 / 200 ≤ 100, (3)

Х 2 / 120 ≤ 100, (4)

Х 3 / 80 ≤ 100, (5)

F = 15 Х 1 + 12 Х 2 + 14 Х 3 → max.

Здесь:

(0) – обычное в экономике условие неотрицательности переменных,

(1) – ограничение по возможностям штамповки (выраженное для облегчения восприятия в процентах),

(2) – ограничение по возможностям отделки,

(3) – ограничение по сборке для кухонь,

(4) – то же для кофемолок,

(5) – то же для самоваров (как уже говорилось, все три вида изделий собираются на отдельных линиях).

Наконец, целевая функция F – общая прибыль предприятия.

Заметим, что неравенство (3) вытекает из неравенства (1), а неравенство (4) – из (2). Поэтому неравенства (3) и (4) можно из формулировки задачи линейного программирования исключить.

Отметим сразу любопытный факт. Как будет установлено, в оптимальном плане Х 3 = 0, т. е. самовары выпускать невыгодно.

Методы решения задач линейного программирования. Методы решения задач линейного программирования относятся к вычислительной математике, а не к экономике и менеджменту. Однако инженеру, менеджеру и экономисту полезно знать о свойствах интеллектуального инструмента, которым он пользуется.

С ростом мощности компьютеров необходимость применения изощренных математических методов снижается, поскольку во многих случаях время счета перестает быть лимитирующим фактором, оно весьма мало (доли секунд). Поэтому разберем лишь три метода.