Экономико-математические методы и прикладные модели

y2* = 0

y4* = 0

y1* + 20y2* + 10y3* = 6

y1*+ 20y2* + 20y3*+5y4* = 9.

т.е. y1* =3/2, y2* = 0, y3* = 3/20, y4* = 0.

Вычислим значение целевой функции двойственной задачи:

y1+15000y2 +7400у3+1500y4

j(Y) = 2000x3/2 + 15000x0 + 7400x3/20 + 1500x0 = 4110, т.е. f(X*) = j(Y*) = 4110.

По первой теореме двойственности мы можем утверждать, что действительно найдены оптимальные значения двойственных переменных.

Экономико-математический анализ оптимальных решений базируется на свойствах двойственных оценок. В пределах устойчивости двойственных оценок имеют место следующие свойства.

. Величина двойственной оценки того или иного ресурса показывает насколько возросло бы максимальное значение целевой функции, если бы объем данного ресурса увеличился на одну единицу (двойственные оценки измеряют эффективность малых приращений объемов ресурсов в конкретных условиях данной задачи).

В рассматриваемом примере увеличение фонда труда на 1 час привело бы к росту максимальной суммы прибыли на 1,5 (у1 = 3/2), а увеличение сырья 2 не повлияет на оптимальный план выпуска продукции и сумму прибыли.

Сказанное позволяет выявить направления «расшивки» узких мест, обеспечивающие получение наибольшего экономического эффекта, а также целесообразность изменения в структуре выпуска продукции с позиций общего оптимума.

. Двойственные оценки отражают сравнительную дефицитность различных видов ресурсов в отношении принятого в задаче показателя эффективности. Оценки показывают, какие ресурсы являются более дефицитными (они будут иметь самые высокие оценки), какие менее дефицитными и какие совсем недефицитны (избыточны).

В данном примере недефицитным ресурсом является сырье 1 поскольку у2 = 0 и оборудование, поскольку y4=0.

Острее ощущается дефицитность труда (у1 = 3/2) - он более дефицитен, чем сырье 2 (у3= 3/20).

. Двойственные оценки позволяют определять своеобразные «нормы заменяемости ресурсов»: имеется в виду не абсолютная заменяемость ресурсов, а относительная, т.е. заменяемость с точки зрения конечного эффекта и лишь в конкретных условиях данной задачи.

В нашем примере относительная заменяемость ресурсов определяется соотношением (нормой) 3/20 : 3/2 = 1:10.

. Двойственные оценки служат инструментом определения эффективности отдельных хозяйственных решений (технологических способов), с их помощью можно определять выгодность производства новых изделий, эффективность новых технологических способов:

если - выгодно,

если Dj > 0 - невыгодно.

Предположим в рассматриваемом примере следует решить вопрос о целесообразности включения в программу изделия четвертого вида ценой 11 ед., если нормы затрат ресурсов 8, 4, 20 и 6 ед.

С учетом сказанного будем иметь в двух рассматриваемых случаях:

*3/2+4*0+20*3/20+6*0-11 = 4>0 - невыгодно расширение ассортимента;

Ответим на вопрос, как изменится объем выпуска продукции и прибыль от ее реализации, сырье 1 увеличится на 24 ед.

Предполагая, что эти изменения проходят в пределах устойчивости двойственных оценок имеем:

x1 + 15*0 + 20х3 = 15024

Отсюда определяется что в новых производственных условиях задача решения не имеет, то есть прибыль не изменится, а сырья 1 будет при этом избыток.

. Задача

Оптовый склад обслуживает 30 предприятий-потребителей материалов. Каждое из предприятий направляет на склад автомашину в среднем один раз в смену (смена - 8 ч). Средняя продолжительность погрузки одной автомашины составила 48 мин, т.е. 0,1 смены. Погрузка осуществляется кранами. Потери склада, связанные с простоем крана (включая крановщика и стропальщиков) из-за отсутствия автомашин, равны 5 у.е./ч.

Прибывшая на склад автомашина становится в очередь, если все краны заняты погрузкой других автомашин. При этом склад оплачивает предприятиям расходы, связанные с простоем на складе их автомашин и шоферов в очереди под погрузку, из расчета 2,6 у.е. за час простоя автомашины и шофера.