2. Составить матрицу (экономико-математическую модель) задачи и решить задачу на ЭВМ.

3. Провести полный анализ решения (по схеме, изученной на семинарах).

4. Выбрать (по согласованию с преподавателем) две, не вошедшие в базис переменные (основную и остаточную), и ввести их в базис (по схеме, изученной на семинарах). Дать детальную содержательную, в том числе экономическую интерпретацию выполненных действий.

5. Выбрать один из дефицитных ресурсов (по согласованию с преподавателем). При фиксированных остальных ресурсах выявить зависимость Zopt от величины этого ресурса во всем диапазоне значений от 0 до максимального значения. Дать содержательный комментарий к полученным результатам.

 

 

Задача № 6:(оптимизация трансформации угодий)

Для установления соответствия между существующим составом угодий и перспективным планом развития хозяйства в проекте внутрихозяйственного землеустройства предусмотрена трансформация угодий. Намечено создание на пахотных землях сада площадью до 150+N га и культурных пастбищ площадью до 250-N га. Для компенсации утраченной пашни часть пастбищ (не менее 300-10N га) может быть трансформирована в пашню. На части сенокосов (не менее 80+N га) предполагается поверхностное улучшение. Кроме того, на некоторой части пастбищ (до 30+N га) проектируется улучшение.

Определить оптимальный план трансформации угодий по критерию максимизации дополнительного чистого дохода хозяйства за счет трансформации с учетом указанных ограничений на максимальные площади трансформации различных видов, а также ограничения на период окупаемости капитальных вложений. В процессе решения задачи определить размер капвложений на трансформацию и реальный период их окупаемости. Исходные данные к задаче приведены в таблице 10.

Таблица 10

Трансформируемые угодья Проектируемые угодья

Затраты на трансформацию

Данные для расчета дополнительного чистого дохода с 1 га трансформируемых угодий

    Материально денежные, — Трудовые чел.-

урожайность, ц/га

трудозатраты,

ч.-дн./ц

    руб/га дн./га до трансф. после трансф до трансф. после трансф.
x1 Сад 9000 190 40 150 1,8 3,0
x2 ОКП 4000 110 40 200 1,8 2,6
x3 Пашня 2360 50 35 40 1,2 1,8
x4 Ул. сенокос 800 16 10 30 1,3 1,6
x5 Ул. пастбища 1200 15 35 80 1,2 1,6

 

Стоимость продукции:

зерно (с пашни) - 170 руб./ц;

мн. травы (с ОКП) - (50 + N) руб./ц;

фрукты - 1000 руб./ц;

сено (с пастбищ и сенокосов) - 60 руб./ц.

Ресурс ручного труда на трансформацию угодий составляет 60000 чел.-дн.

Стоимость одного чел.-дн. принять равной (150 + N) руб.

Ограничение по эффективности (сроку окупаемости) капитальных вложений имеет вид:

где rн - коэффициент нормальной эффективности (в расчетах полагать rн = 0,09 + 0,01N);

- капитальные затраты на i-й вид трансформации, руб/га;

- прирост чистого дохода при i-м виде трансформации, руб/га;

- площадь трансформации i-го вида, га.

 

 

Порядок выполнения задачи:

1. Дать полную постановку симплексной задачи:

— описание основных переменных;

— описание ограничений в развернутой неканонической форме с пояснением их содержания и «выводом» ограничения по эффективности капитальных вложений;

— описание целевой функции с пояснением ее содержания;

— описание ограничений и целевой функции в канонической форме с точным определением смысла дополнительных переменных (придерживаться принятого на семинарах порядка нумерации дополнительных переменных).

2. Составить матрицу (экономико-математическую модель) задачи и решить задачу на ЭВМ.

3. Провести полный анализ решения (по схеме, изученной на семинарах).

Дополнительно дать содержательную интерпретацию знаков (±) перед коэффициентами в ограничении по капитальным вложениям. Как влияют на указанный знак изменения различных исходных данных (затрат на трансформацию, цен на продукцию, урожайностей культур и т.д.). Что можно сказать о задаче, не решая ее, если: среди коэффициентов в ограничении по капитальным вложениям есть отрицательные и нет положительных; все коэффициенты - нулевые.

 

Задача № 7:

Найти оптимальную структуру посевных площадей на пашне и ее использование в структуре севооборотов. При этом следует учесть необходимость выращивания концентрированных, сочных, грубых и зеленых кормов, а также производство товарного зерна, сахарной свеклы и подсолнечника. В качестве критерия оптимальности принять максимум валовой продукции хозяйства в денежном выражении. Исходные данные для решения задачи, в том числе рекомендованное распределение культур в севооборотах приведено в таблице 11.

Примерная схема чередования культур в севооборотах:

Полевой севооборот № 1: (10 польный) Кормовой севооборот:(7по-й)

1. пар; 1. ячмень;

2. озимая пшеница; 2. многолетние травы;

3. сахарная свекла + корнеплоды; 3. многолетние травы;

4. кукуруза на зерно; 4. озимые на зелёный корм;

5. зернобобовые; 5. однолетние травы;

6. озимая пшеница + озимые на з/к; 6. кукуруза на силос;

7. кукуруза на силос; 7. кукурузу + корнеплоды.

8. подсолнечник;

9. ячмень;

10. многолетние травы (выводное поле)

Полевой севооборот № 2: (9 польный)

1. пар;

2. озимая пшеница;

3. сахарная свекла;

4. ячмень;

5. озимая пшеница;

6. зернобобовые;

7. озимая пшеница;

8. кукуруза на зерно;

9. подсолнечник.

Таблица 11

Экономико-математическая модель задачи по установлению оптимальной структуры посевных площадей

Виды Ограничений Пар Оз. пше- ница Сах. свекла Кукур. на зерно Зернобо- бовые Подсол- нечник Ячмень Мн. травы Оз. зел. корма Корне- плоды Одн. травы Кукур. на силос Полевой с-т №1 Полевой с-т №2 Кормо- вой с-т Привлеч. тр. ресурс Ресурсы и планы (тыс. ед.)
  X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16  
1. Пл. пашни, га                         1 1 1   4
2. Пар 1                       -0,1 -0,11 0   0
3.Оз. пшеница   1                     -0,16 -0,34 0   0
4. Сах. свекла     1                   -0,07 -0,11 0   0
5.Кукур. (зерно)       1                 -0,1 -0,11 0   0
6.Зернобобовые         1               -0,1 -0,11 0   0
7.Подсолнечник           1             -0,1 -0,11 0   0
8. Ячмень             1           -0,1 -0,11 -0,14   0
9. Мн. тр.               1         -0,1 0 -0,28   0
10. Оз. зел.корм                 1       -0,04 0 -0,14   0
11.Корнеплоды                   1     -0,03 0 -0,07   0
12.Одн.тр(сено)                     1   0 0 -0,14   0
13.Кукур. (силос)                       1 -0,1 0 0,21   0
14.Пл. пара, га 1                               =0,3
15.Общ.потреб. в корме, ц.к.ед.   9 8 14 19   23 22 24 44 26 36         ³40
16. в т.ч. концентраты, ц.к.ед.   4   14 16   18                   16
17.Сочные, ц.к.е.                   44   36         13
18. Грубые, ц.к.ед.   5     3   5 22     26           7
19. Зеленые ц.к.ед.     8           24               4
20. По труду, чел.-дн. 0,5 3,6 34 27 3,8 6 4 3,9 3,4 18 6 8       -1 18
21.По произ. зерна, ц   18         5                   1
22.Сах.свекла,ц     400                           60
23Подсолн., ц           15                     3
Стоим. товарн прод.тыс.руб.   3,0 24     12                     max


Задача №8:

Определить посевные площади кормовых культур на зеленый корм, при условии обеспечения фермы КРС полноценными кормами с минимальными затратами на их возделывание. Пастбищный период длится с 1 мая по 30 октября.

Допустимые площади кормовых культур на зеленый корм, в соответствии с установленной системой севооборотов, приведены в таблице 12. Поголовье скота и суточная потребность в кормах по половозрастным группам приведены в таблице 13. Перечень культур, которые могут быть использованы в системе зеленого конвейера, приведены в таблице 14.

Потребность в зеленой массе определяется с учетом поступления трав с естественных пастбищ. Выход зеленой массы (в %) по месяцам пастбищного периода: май — (30)%,июнь — (35)%, июль — (20)%, август — 0, сентябрь — (10)%, октябрь — 5%. Урожайность пастбищ — (40) ц с гектара.

Максимальные допустимые пределы скармливания зеленой массы многолетних трав составляют 50% от общей потребности в каждый месяц.

В качестве основных переменных принять переменные, указанные в таблице 14, а также X18 - общая площадь пашни под культурами зеленого конвейера (га).

Таблица 12

Площадь кормовых культур

№ п/п Культура Допустимая площадь посева, га
1 Озимая рожь 60
2 Многолетние травы 1 и 2-го укоса 130
3 Вико-гороховая смесь 40
4 Кукуруза 50
5 Пожнивные культуры 60
6 Кормовая бахча 30
7 Естественные пастбища 200*)*45=9000
8 Сахарная свекла (ботва) 75

*) - +10N; (N - номер студента)

 

Таблица 13

Поголовье скота и нормы кормления

Группа животных Количество голов Суточная норма кормления, кг
Быки-произодители 4 22
Коровы 400**) 30
Нетели 40*) 25
Молодняк старше года 125 20
Молодняк до года 300 4

Таблица 14

Строки использования культур

Периоды Основные переменные (зеленая масса, ц) Культуры Срок использования Урожайность, ц/га Себестоимость, руб./ц
Май X1 Озимая рожь 1.05 - 31.05 150 82
  X2 Мн. Травы 1-го укоса 1.05 - 31.05 150 29
Июнь X3 Мн. Травы 1-го укоса 1.06 - 30.06 150 29
  X4 Вико-гороховая смесь 10.06 - 30.06 160*) 72
Июль X5 Мн. Травы 1-го укоса 1.07 - 31.07 150 29

 

X6 Вико-гороховая смесь 1.07 - 31.07 160 74
X7 Мн. Травы 2-го укоса 1.08 - 31.08 100 27
Август X8 Кукуруза 1-го срока посева 1.08 - 20.08 200 70
  X9 Кукуруза 2-го срока посева 21.08 - 31.08 200 64
  X10 Мн. Травы 2-го укоса 1.09 - 30.09 100 27
Сентябрь X11 Кукуруза 2-го срока посева 1.09 - 10.09 200*) 64

 

X12 Кукуруза 3-го срока посева 1.09 - 20.09 180 62
X13 Пожнивные культуры 1.09 - 30.09 100 36
X14 Кормовая бахча 10.09 - 30.09 30 59
  X15 Пожнивные культуры 1.10 - 30.10 100 36
Октябрь X16 Кормовая бахча 1.10 - 30.10 30 39
  X17 Ботва сахарной свеклы 1.10 - 30.10 80 20

 

 

1. Дать полную постановку симплексной задачи:

- описание основных переменных;

- описание ограничений в развернутой неканонической форме с пояснением их содержания;

- описание целевой функции с пояснением ее содержания;

описание ограничений и целевой функции в канонической форме с точным определением смысла дополнительных переменных.

- описание ограничений в структурном виде.

2. Составить матрицу задачи и решить задачу на ЭВМ.

1. Провести полный анализ решения.

2. Составить схему зелёного конвейера.

Задача № 9:

По результатам решения задач 2-6 выполнить расчеты по нахождению новых вариантов оптимального плана с помощью коэффициентов замещения и двойственных оценок, содержащихся в последней симплексной таблице.

Анализ полученного решения выполнить путём последовательного введения в базис основной и дополнительной переменных, и сделать вывод о целесообразности изменения оптимального решения.

Изменение оптимального плана провести по форме, приведённой таблице 15.

Таблица 15

Корректура оптимального решения

Введение в план основной (дополнительной) переменной Х=…

Базисные переменные Значения базисных переменных Коэффициенты замещения при х = ... Произведение коэффициентов замещения на вводимую переменную Знак действия Расчетный оптимальный план
  Ai0 - Ai0

 

 

1. Раскрыть экономический смысл групп показателей, содержащихся в последней симплексной таблице задачи 1, 2, 3.

2. Провести вычисление «узких мест» плана по всем основным и дополнительным переменным, не вошедшим в базисное решение и пояснить их на примере задачи № 5.

3. Провести анализ изменений оптимального плана в связи с введением основной и дополнительной переменных.

4. Изменить одно из значений базисных переменных, находящихся в оптимальном плане.

5. Сделать вывод о целесообразности изменения оптимального решения.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

 

ЗАДАНИЕ №1