Контрольные вопросы
1. Перечислите основные элементы экономико-математической модели.
2. Может ли одна и та же совокупность математических выражений, включающая
критерий оптимальности и систему ограничений, описывать различные эконо-
мические объекты?
3. Какую роль играет горизонт планирования при составлении модели выбора
эффективного варианта производственной программы предприятия?
4. Какая цель преследуется при агрегировании производственных ресурсов (фак-
торов) в группы? Какие этапы включает в себя процедура агрегирования?
5. Что означает линейная зависимость объемов используемых ресурсов и выпус-
ка?
6. Правильно ли следующее утверждение: «Если коэффициенты матрицы прямых
затрат увеличить в два раза, то компоненты вектора оптимального решения в
задаче на максимум дохода уменьшатся в два раза»
?
7. В чем отличие «вариантной» и «безвариантной» постановок задач на максимум
дохода?
39
8. Как связаны между собой наличие ограничений по производственной програм-
ме предприятия и «эффект структуры»
оптимального решения?
9. Назовите области применения оптимизационных задач в ассортиментной по-
становке.
10. В чем заключается противоречие между критерием в задаче на максимум за-
грузки оборудования и экономическим содержанием оптимального плана этой
задачи? Как снимается это противоречие?
40
Глава 3. Модели
линейной оптимизации
3.1. Планово-производственная задача Канторовича
Производственные задачи, различаясь видом критерия оптимальности,
обладают похожими ограничениями. Это дает возможность провести обобще-
ние и построить универсальную модель операций. Инструментом этого обоб-
щения и средством придания модели свойства универсальности выступают ин-
гредиенты и технологические способы.
Термин «ингредиент», т.е. составная часть, введен для общего обозначе-
ния любого фактора, участвующего в производственном процессе, таковыми
могут быть ресурсы разного рода, промежуточная продукция (полуфабрикаты),
а также конечная продукция данного хозяйственного объекта, в чем бы она не
выражалась. Итак, ингредиенты могут быть трех видов: ресурсы, промежуточ-
ная продукция, конечная продукция.
Под технологическими способами (технологиями, производственными
способами) понимаются различные способы соединения ингредиентов в про-
цессе производства. Они могут разниться по видам конкретных технологиче-
ских процессов выпускаемой продукции, используемых ресурсов, а также и по
конечному эффекту с точки зрения выбранного критерия оптимальности. Это
может быть не только технологический способ производства, но и транспорти-
ровки, хранения, оказания услуг и т.д. Итак, технологический способ жестко
определен участием в нем тех или иных ингредиентов, размерами этого уча-
стия, а следовательно, и их соотношением между собой в рамках данной техно-
логии и, кроме того, определенным значением критериального показателя.
Под участием здесь понимается, что каждый ингредиент в каждом из спо-
собов может либо производиться, либо расходоваться, либо не участвовать во-
все (нулевое участие). Причем производство (расходование) одного и того же
ингредиента возможно в нескольких способах. В силу этого имеет место взаи-
мозаменяемость технологических способов, а следовательно, и возможность
выбора наиболее выгодных из них. С другой стороны, в разных способах один
и тот же ингредиент может то производиться, то тратиться, но может и не
участвовать. Отсюда следует взаимодополнение технологических способов.
Кроме того, наличие взаимозаменяемости и взаимодополняемости технологи-
ческих способов ведет в конечном счете и к взаимозаменяемости ресурсов
(продукции) в рамках задачи в целом, хотя в каждом из способов соотношение
ингредиентов жестко закреплено, и они невзаимозаменяемы.
Конкретный вид участия характеризуется знаками «плюс» или «минус».
Все величины (как удельные, так и объемные), обозначающие размеры выпуска
будут положительными, а размеры затрат — отрицательными. Факт неучастия
отражается нулевой величиной соответствующего показателя. Подобный прием
позволяет каждый из технологических способов (столбец коэффициентов) или
же весь данный хозяйственный объект (столбец правых частей) рассматривать с
41
точки зрения обмена ингредиентами с внешней средой: технологического спо-
соба с объектом в целом; объекта с поставщиками, потребителями и т.п. Отри-
цательными величинами обозначается все, что поступает извне, положитель-
ными — все, что выдается вовне, нулевыми — отсутствие и того и другого.
Подобное описание целесообразно в тех случаях, когда продукция одних
технологических способов служит ресурсом в других. Забегая несколько впе-
ред, отметим, что этот подход может распространяться и на переменные вели-
чины.
После предварительных разъяснений запишем модель основной планово-
производственной задачи Канторовича.
Введем следующие обозначения:
i —
индекс ингредиента (
i
= 1, 2,...,
m
);
s —
индекс технологического способа (
s
= 1, 2,...,
r
);
b
i —
общий объем
i
-го ингредиента в производственном процессе модели-
руемого хозяйственного объекта; при этом если
i
-й ингредиент является конеч-
ным продуктом, то
b
i
, если ресурсом, то
b
i
, а если
i
-й ингредиент целиком
производится и потребляется внутри объекта и является промежуточным про-
дуктом, то
b
i
;
a
is —
норма участия
i
-го ингредиента в
s
-м технологическом способе на
единицу его (т.е. способа) интенсивности; при этом если
i
-й ингредиент выпус-
кается, то
a
is
, и норма участия есть не что иное, как величина выпуска
i
-го
ингредиента
при единичной интенсивности использования способа
s
, если
i
-й
ингредиент затрачивается, то
a
is
, и в этом случае норма участия есть норма
затрат ингредиента
i
на единицу интенсивности способа
s
, если
i
-й ингредиент и
не выпускается, и не затрачивается, то
a
is
;
p
s —
коэффициент эффективности
s
-го технологического способа в расчете
на единицу его интенсивности; например, при выборе в качестве критерия оп-
тимальности максимума прибыли величины
p
s
являются величиной прибыли от
использования
s
-го технологического способа с единичной интенсивностью;
x
s —
интенсивность
s
-го технологического способа; она показывает разме-
ры его использования при том или ином варианте плана и может измеряться
через любой из ингредиентов, т.е. размером выпуска какого-либо конечного
продукта (или даже промежуточного продукта), либо количеством затрачивае-
мого ресурса (промежуточного продукта) любого вида.
В принятых обозначениях модель основной планово-производственной
задачи будет выглядеть следующим образом:
∑
𝑝
𝑠
𝑥
𝑠
→ max
𝑟
𝑠=1
,
(3.1)
∑
𝑎
𝑖𝑠
𝑥
𝑠
≤ 𝑏
𝑖
𝑟
𝑠=1
,
(i = 1, 2,...,m);
(3.2)
𝑥
𝑠
0, (s = 1, 2,...,r).
(3.3)
Более подробно обсудим, каким образом измеряется интенсивность тех-
нологических способов. Поясним на примере, представленном в табл. 3.1.
Следует отметить, что в последней строке таблицы величина показателя
прибыли учитывает общий итог выручки от реализации не только продукции Б,
42
но и реализуемых отходов, а также как затраты, возникающие при расходова-
нии ресурсов, так и затраты, связанные с выпуском и расходом промежуточной
продукции В и Г соответственно. Кроме того, здесь же может учитываться и
общий итог затрат и выпуска тех второстепенных видов ресурсов, конечной и
промежуточной продукции, которые не были включены в модель, но в реаль-
ном процессе производства тратятся и выпускаются в рамках данной техноло-
гии.
Таблица 3.1
Do'stlaringiz bilan baham: |