Использование эвристических и экономико-математических методов при решении задач управления

Произведем переранжировку рангов и оформим в таблицу 4 (см. выше). Также в данной таблице рассчитаем среднее значение Хi по формуле

которое будет равно Хi=224/7=32; найдем значение

Формула коэффициента конкордации имеет вид:

Где t - число связанных рангов в каждом отдельно взятом столбце матрицы рангов,

W: 0,79 0,7. В данном случае согласованность считается хорошей.

Для определения значимости коэффициента конкордации исчисляется критерий X2
(Пирсона) с числом степеней свободы n-1:

37,97

Значение X2
сравнивается с табличным X2
T
. Величина X2
должна быть больше X2
T
.

Так как X2
> X2
T
при 5%-ном уровне значимости, то нулевую гипотезу случайности совпадений мнений экспертов следует считать отвергнутой.

Построим гистограмму (рис.1):

Рис.1 – Гистограмма распределения типов сыров по наличию спроса на них

Из данных рисунка 1 видно, что спрос на сыр распределяется следующим образом: Х1, Х3, Х5, Х4, Х3, Х7, Х6. Таким образом, можно сделать вывод о том, что наибольшим спросом пользуется сыр «Традиционный» и «Пупырчатый».

2 2 Решение симплекс-методом

Итак, в конечном итоге было выбрано 3 типа сыра, которые предприятие будет производить в дальнейшем. После продажи остатков оставшихся типов сыров, предприятию потребуется направить имеющиеся деньги на покупку нового оборудования для облегчения и усовершенствования производства. Напомним, что у нас имеется 2 комплекса оборудования, состоящего из 3 типов оборудования: прессы сырные вертикальные, кассеты для прессования полутвердых сыров и сыродельные ванны.

Таблица 5 – Исходные данные для симплекс-метода

1)составим экономико-математическую модель задачи:

2) Составим симплекс-матрицу и определим разрешающий элемент

Поэтапно оптимизируем симплекс-матрицы:

3) Найдем опорное и оптимальное решение, которому соответствует симплекс–таблица с неотрицательными значениями всех свободных членов в строке F. Выберем разрешающий столбец. Для этого в F-cтроке выберем наибольший по модулю отрицательный элемент столбца свободного члена (мах по модулю отрицательное):

(-С1
; -С2
) = -1;

4) Выберем разрешающую строку, найдя для этого минимальное частное от деления элементов столбца свободных членов на соответствующем им элементы, и разрешающий столбец:

Q = мин (В1
/А12
; В2
/А21..
) =18000 (В2
);

5) Найдем на пересечении разрешающего столбца и разрешающей строки разрешающий элемент -(А21
);

6) Выполним преобразование исходной симплекс-таблицы с записью результатов в новую таблицу, начиная всегда с пересчета разрешённого элемента:

А21
=1/А21
=1/0,5=2;

7) Произведем пересчет элементов разрешённой строки: А22
=А22
/А21
=0,4/1,5=0,8;

В2
=В2/А21
=9000/0,5=18000.

8) Произведем пересчет элементов разрешённого столбца А11
= -А11
/А21
= -1/0,5=-2

А31
= -А31
/А21
= -3/0,5=-6

А41
= -А41
/А21
=-( -1)/0,5=2

9) Произведем пересчет прочих элементов таблицы, внешних свободных членов и элементов F строки, которые вычисляются по правилу прямоугольника: проводится прямоугольник через элемент, подлежащий пересчету и через разрешённый элемент, и делается пересчет по формуле:

А12
= А12
– А22
*А11
/А21
=1,5-0,4*1/0,5=-7

А32
= А32
– А31
*А22
/А21
=4-3*0,4/0,5=1,6

А42
= А42
– А22
*А41
/А21
=-1-0,4*(-1)/0,5=-0,2

В1
= В1
– В2
*А11
/А21
=22000-9000*1/0,5=4000

В3
= В3
– В2
*А31
/А21
=56000-9000*3/0,5=2000

В4
= В4
– В2
*А41
/А21
=0-9000*(-1)/0,5=18000

1-е преобразование:

Т.к. матрица описывает не оптимальный план (в F-строке есть отрицательный элемент), то есть возможность увеличить целевую функцию). Этапы оптимизации такие же, как и в первом преобразовании.

2-е преобразование (последнее):

Поскольку в строке целевой функции больше нет отрицательных элементов, можно говорить о том, что план оптимален и соответствует максимальному значению целевой функции при существующих ограничениях в ресурсах.

3 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЗАПИСКА

Таким образом, путем различных преобразований, используя различные экономико-математические методы, пришли к следующему выводу. Перед предприятием по производству сыра была поставлена цель определения типов сыров, которые пользуются наибольшим спросом. Выбор необходимо было сделать между 8 типами сыров. После выбора «победителя» дегустации путем экспертных оценок были определены ещё 2 типа сыров, которые пользуются наивысшим спросом. Такими сырами стали «Традиционный» и «Пупырчатый». Производство остальных сыров («Дружба», «Весёлый», «Лазурный», «Майский» и «Неженка») прекращено.

Также были поставлены задачи по определению максимальной прибыли при использовании определенного комплекса нового оборудования, а также структуры покупки нового оборудования, имея данные о стоимости оборудования, а также об отчислениях на закупку различных комплексов оборудования по различной цене.

После двух преобразований, используя симплекс-метод (линейное программирование), была получена оптимальная (итоговая) симплекс-таблица. По полученным данным можно сделать следующий вывод, что структура оптимальной закупки нового оборудования будет включать покупку первого и второго комплекса оборудования. При этом ресурсы, которые были направлены на покупку вертикальных сырных прессов, кассетов для прессования полутвердых сыров и сыродельных ванн расходуются полностью.

Остаток средств при покупке вертикальных сырных прессов составит 1250 грн. Максимально возможная прибыль будет равна 18250 грн. Следовательно, можно сказать, что предприятию необходимо в кратчайшие сроки продать остатки продукции, которые в меньшей степени пользуются спросом, чтобы на вырученные деньги закупить новое оборудование и повысить качество продукции, ускорить процесс производства, чтобы покрыть убытки от закупки новых комплексов оборудования.

Все поставленные задачи можно считать решенными. Правильность их решения была проверена по средствам программ: Microsoft Exсel и SIMP.EXE.