2.
Transport
masalasiga
keltiriladigan
iqtisodiyotning
ba’zi
masalalari.
Transport masalasini yuklarni tashishga hech qanday aloqasi bo’lmagan
iqtisodiy masalalarni yechishga tadbiq etish mumkin. Transport masalasidagi
maqsadli funksiya
ij
С
koeffitsiyentlari faqat yo’l harajati (narxi) bo’lmasdan
masalaning muayyan qo’yilishiga qarab har xil ma’noda bo’lishi mumkin.
Masalan, masofa, vaqt, unumdorlik, mahsuldorlik va boshqalar. Shunday
masalalardan bir nechasining qo’yilishi va uning matematik modelini qaraymiz.
65
1). Avtotransportning bo’sh (yuksiz) o’tadigan yo’lini minimallashtirish bilan
unumdorlikni oshirish masalasi. Ma’lumki, muayyan yuklar oqimini tashishda
transportlar, amalda bo’sh (yuksiz) yo’l yuradi. Transportning yuksiz yurishini
kamaytirish albatta unumdorlikning oshishiga olib keladi. Bunday masalaning
matematik modelini tuzamiz.
Bir smenada
m
ta
i
A
ta’minlovchilardan
n
ta
j
B
iste’molchilarga
)
,...,
2
,
1
;
,...,
2
,
1
(
n
j
m
i
x
ij
bir jinsli (bitta va shu transport bilan tashiladigan yuk
bir xil ma’nosida) yuk tashilishi kerak bo’lsin. Yukni tashish jarayonida
transport smena mobaynida
j
B
iste’molchidan mos ravishda
j
b
avtotonna yuksiz
yurishi hamda
)
,...,
2
,
1
(
m
i
A
i
ta’minlovchilargacha yetkazilishi kerak bo’lgan
mos ravishda
i
a
avtotonna yuklar ma’lum bo’lsin. Har bir iste’molchidan, har
bir ta’minlovchigacha bo’lgan masofa
ji
l
ma’lum.
Avtomobil transporti bilan yuk tashishni shunday rejalashtirish kerakki,
rejadagi hamma yuklar tashilib, yuksiz bosib o’tilgan jami yo’l yurish minimal
bo’lsin.
ji
l
bilan j - iste’molchiga yuk tushirilgandan keyin i- ta’minlovchigacha
yuksiz yuradigan transport miqdori avtotonna bo’lsin, bu holda jami yuksiz
yurish miqdori
n
j
m
i
ji
ji
y
l
W
1
1
(1)
funksiya bilan ifodalanadi. Masalaning qo’yilishidan
m
i
i
n
j
j
a
b
1
1
bo’ladi. Shunday qilib, bu masalada (1) chiziqli funksiyaning
n
j
i
ji
m
i
ji
j
ji
m
i
a
y
y
n
j
b
y
1
1
,...,
2
,
1
,
,
0
,
,...,
2
,
1
,
cheklash shartlar sistemasini qanoatlantiruvchi minimal qiymatini topish kerak
bo’ladi.
Avtotransportning yuksiz yurishini kamaytirish, rejadagi yukni tashishga
ajratiladigan avtomobillar sonini kamaytirish bilan ularning unumdorligini
oshirishga va sezilarli iqtisodiy samaraga olib keladi.
2) Stanoklarda detallarga ishlov berish operatsiyalarini taqsimlash masalasi.
Korxonada m ta turdagi stanok bo’lib, ularning maksimal ishlash vaqti
imkoniyati mos ravishda
)
,...,
2
,
1
(
m
i
a
i
soat bo’lsin. Har bir stanok
n
ta
operatsiya bajarishi mumkin. Har bir operatsiyani bajarish jami vaqti mos
ravishda
)
,...,
2
,
1
(
n
j
b
j
soat bo’lsin. i - stanokning j - operatsiyani bajarish
unumdorligi
ij
С
ma’lum. Stanoklarning qaysisida qanday operatsiyalar
bajarilishi vaqtini shunday rejalashtiringki bunda ishlov berilgan detallar soni
maksimal bo’lsin.
66
Masalaning matematik modelini tuzish uchun
)
,...,
2
,
1
;
,...,
2
,
1
(
n
j
m
i
x
ij
bilan i - stanok, j - operatsiyani bajarish vaqtini belgilaymiz. Bu holda i-
stanokda ishlov berilgan detallar miqdori
ij
ij
x
С
bo’ladi. Hamma stanoklarda
ishlov berilgan detallarning jami miqdori
m
i
n
j
ij
ij
x
C
Z
1
1
funksiya bilan ifoda ifodalanadi. i-stanokning maksimal ishlash vaqti
imkoniyati
i
a
bilan chegaralanganligi uchun, undan to’liq foydalanilsa
n
j
i
ij
m
i
a
x
1
,...,
2
,
1
,
bo’lib, to’liq foydalanilmasa
n
j
i
ij
m
i
a
x
1
,...,
2
,
1
,
bo’ladi.
Ikkinchi tomondan j - operatsiyaga ajratilgan vaqt
j
b
soat bo’lganligi
uchun
m
i
j
ij
n
j
b
x
1
,...,
2
,
1
,
bo’ladi. Masala shartlaridan ma’lumki, hamma
stanoklarning umumiy ishlash vaqti, stanoklarning maksimal ishlash vaqt
imkoniyati yig’indisiga va hamma operatsiyalarni bajarishi zarur bo’lgan vaqtlar
yig’indisiga teng, ya’ni
m
i
n
j
m
i
i
ij
a
x
1
1
1
va
m
i
n
j
n
j
j
ij
b
x
1
1
1
tenglik bajariladi. Oxirgi tengliklardan
m
i
m
j
j
i
b
a
1
1
kelib chiqadi.
Shunday qilib,
m
i
n
j
ij
ij
x
C
z
1
1
chiziqli funksiyaning
m
i
j
ij
n
j
ij
i
ij
n
j
b
x
x
m
i
a
x
1
1
,...,
2
,
1
,
,
0
,
,...,
2
,
1
,
cheklash shartlari sistemasini qanoatlantiruvchi maksimal qiymatini topish kerak
bo’ladi. Bunday masalani potensiallar usulidan foydalanib yechish mumkin.
3. Parametrli chiziqli dasturlash masalalari.
Ma’lumki, chiziqli dasturlashning umumiy masalalari o’zgarmas
miqdorlar:
j
С
,
ij
a
koeffitsiyentlarni, ozod hadlar
)
,...,
2
,
1
,
,...,
2
,
1
(
n
j
m
i
b
i
larni
o’z ichiga oladi. Lekin, amalda bu miqdorlar aniqlanishidan o’zgaruvchi bo’lib,
biror intervalda o’zgarishi mumkin. Iqtisodiy masalaning optimal yechimi, bu
sonlarning biror mumkin bo’lgan intervalda o’zgarishida optimalliligicha
qolishini tekshirish zarur bo’ladi. Shuning uchun, chiziqli dasturlash masalasi
koeffitsiyentlari va ozod hadlarining o’zgarishi optimal yechimga qanday ta’sir
etishini tekshirish masalasi yuzaga keladi. Bunday tekshirishlar parametrli
chiziqli dasturlash masalasiga olib keladi. Parametrli dasturlash har xil iqtisodiy
jarayonlar, ishlab chiqarishni rejalashtirish, optimal boshqarishni tekshirish
natijasida hosil bo’ladi.
67
1) Chiziqli funksiya
n
j
j
j
x
C
Z
1
j
C
koeffitsiyentlari biror, masalan,
j
j
j
j
C
C
C
C
,
intervalda o’zgarsin.
Tekshirishlarning qulayligi uchun chiziqli funksiya koeffitsiyentlarini
j
j
j
C
C
C
)
(
ifoda bilan almashtiramiz, bu yerda
j
j
C
C
,
o’zgarmaslar,
- biror chegarada
o’zgaruvchi parametr bo’lsin.
Endi chiziqli dasturlash masalasini quyidagicha ifodalash mumkin:
m
i
b
x
a
i
n
j
j
ij
,...,
2
,
1
,
1
(1)
)
,...,
2
,
1
(
,
0
n
j
x
j
(2)
chiziqli cheklash shartlarini qanoatlantiruvchi shunday
)
,...,
,
(
2
1
n
x
x
x
X
vektorni
topish kerakki,
ning
intervaldagi har bir qiymati uchun
n
j
j
j
j
x
C
C
Z
1
)
(
(3)
chiziqli funksiya minimum qiymatga ega bo’lsin.
Bunday masalaning yechimini
parametrning o’zgarishiga qarab
tekshiramiz.
=
bo’lsin, simpleks usuldan foydalanib ushbu ikki holatga
kelamiz: 1)
=
uchun optimal reja mavjud; 2)
=
uchun chiziqli funksiya
chegaralanmagan.
Bunday hollarni alohida-alohida tekshiramiz:
1-hol.
=
uchun optimal reja olingan bo’lib,
n
A
A
A
,...,
,
2
1
sistemasidan
olingan
m
ta vektorlardan iborat biror bazisga mos kelsin. Optimallik shartiga
asosan uning
1
m
satri baholari
0
j
j
C
Z
shartni qanoatlantiradi.
j
j
j
C
C
C
bo’lganligi uchun optimallik sharti
n
j
C
Z
j
j
j
j
,...,
2
,
1
,
0
ko’rinishda
bo’ladi, bu yerda
j
j
,
lar biror haqiqiy sonlar. Bundan ma’lum bo’ladiki
n
j
j
j
,...,
2
,
1
,
0
tengsizliklar sistemasi birgalikda bo’lib, hamma
0
j
lar
uchun
j
j
, hamma
0
j
lar uchun
j
j
yechimlarga ega bo’ladi.
Quyidagi belgilashlarni kiritamiz:
,
учун
лар
0
барча
,
)
(
max
0
j
j
j
j
,
учун
лар
0
барча
,
)
(
min
0
j
j
j
j
bo’lsin, bu holda masalaning
bo’lgandagi optimal yechimi
tengsizlikni qanoatlantiruvchi hamma lar uchun optimal yechimi mos keladi.
Bu holda
]
,
[
intervalning chap chetki nuqtasi aniq, ya’ni
bo’ladi. Endi
]
,
[
intervalning o’ng chetki nuqtasini aniqlash kerak yoki
bo’lganda
68
masalaning yechimi yo’qligini isbotlash kerak bo’ladi. Demak,
chekli bo’lsa,
bo’ladi.
bo’lsa, yechish jarayoni tugaydi.
va
larning qiymati oldindan berilmagan bo’lsa, lekin
ning o’zgarish
intervali sistemasini va ularga mos optimal yechimni topish kerak bo’lsa,
n
j
j
j
,...,
2
,
1
,
0
tengsizliklar sistemasi yechimga ega bo’lgan bazisni
aniqlash kerak va shu sistema yordamida
va
larni topish mumkin. Keyin
va
bo’lganda tekshirishni yuqoridagi usul bilan davom ettirish
kerak bo’ladi.
Bunday masalalarning boshqa hollarini matematik dasturlash o’quv rejasi
kengroq kurslarda o’rganiladi.
Endi parametrik dasturlashga misol qaraymiz.
1-misol. Korxona ikki M va N turdagi mahsulot ishlab chiqarish uchun uch
xildagi xom ashyodan foydalanadi. Har bir mahsulotni ishlab chiqarish uchun
xom ashyo sarfi hamda xom ashyo zahirasi ushbu jadvalda berilgan.
Xom ashyo
turlari
1 birlik mahsulotlarni ishlab chiqarish
uchun xom ashyo sarfi
Xom ashyo
zahirasi
M
N
I
4
1
16
II
2
2
22
III
6
3
36
Mahsulotlar narxi, M mahsulot uchun 2 dan 12 so’mgacha, N mahsulot uchun
13 dan 3 so’mgacha o’zgarishi mumkin bo’lsin va bu o’zgarish
t
C
t
C
13
,
2
2
1
tengliklar bilan ifodalansin, bunda
10
0
t
.
Har bir turdagi mahsulotlar narxlarining mumkin bo’lgan o’zgarishini
hisobga olgan holda ularni ishlab chiqarishdan umumiy qiymati maksimum
bo’ladigan rejani tuzing [5, 194-bet].
Yechish.
1
x
bilan ishlab chiqarilishi kerak bo’lgan M mahsulot miqdorini,
2
x
bilan ishlab chiqarilishi kerak bo’lgan N mahsulotning miqdorini belgilaylik. Bu
belgilashdan keyin masalaning matematik modeli quyidagicha ifodalanadi:
t (
10
0
t
) parametrining har bir qiymati uchun
,
36
3
6
,
22
2
2
,
16
4
2
1
2
1
2
1
x
x
x
x
x
x
(1)
69
0
,
0
2
1
x
x
(2)
cheklash shartlarini qanoatlantiruvchi
2
1
, х
х
o’zgaruvchilarning shunday
qiymatini topish kerakki
2
1
)
13
(
)
2
(
x
t
x
t
F
(3)
maqsadli funksiya maksimum qiymatga ega bo’lsin.
(1) va (2) tengsizliklarga mos yechimlar ko’pburchagini yasaymiz (1-
chizma).
Keyin
0
t
uchun
26
13
2
2
1
x
x
(26 soni ixtiyoriy olindi) to’g’ri chiziqni
va
)
13
;
2
(
C
vektorni yasaymiz. Yasalgan to’g’ri chiziqni
C
vektor yo’nalishi
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1
-1
-2
-3
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
16
4
2
1
x
x
56
7
8
2
1
x
x
36
3
6
2
1
x
x
44
11
4
2
1
x
x
22
2
2
2
1
x
x
26
13
2
2
1
x
x
III
II
I
2
x
1
x
1-chizma.
70
bo’yicha (o’zini-o’ziga) parallel siljitib, uning
ОАВДЕ
yechimlar ko’pburchagi
bilan oxirgi, umumiy nuqtasi A(0;11) da bo’lishini aniqlaymiz. Demak, (1)-(3)
masala
0
t
bo’lganda
)
11
,
0
(
0
X
optimal yechimga ega bo’ladi. Bu yechimning
mohiyati M mahsulot 1 birligining narxi 2+0=2 so’m, N mahsulot 1 birligining
narxi
13
0
13
so’m bo’lganda, N mahsulotdan 11 birlik, M mahsulotdan esa
ishlab chiqarilmaganda umumiy baho
143
max
F
bo’lib, u optimal bo’ladi.
Endi
2
t
bo’lsin.
44
11
4
)
2
13
(
)
2
2
(
2
1
2
1
x
x
x
x
(44 soni ixtiyoriy
olindi) to’g’ri chiziqni,
)
11
;
4
(
1
C
vektorni yasab, to’g’ri chiziqni o’zini-o’ziga
parallel siljitib, A(0,11) nuqtada yechimlar ko’pburchagi bilan oxirgi umumiy
nuqtaga ega bo’lishini aniqlab,
2
t
bo’lganda ham
)
11
,
0
(
0
X
yechim optimal
yechim ekanligini topamiz. Bundan M mahsulot narxi 2+2=4 so’m va N
mahsulot narxi 13-2=11 so’m bo’lganda ham N mahsulotdan 11 birlik, M
mahsulot ishlab chiqarilmaganda korxona uchun maqsadga muvofiqligini
ifodalaydi hamda mahsulotlarning umumiy bahosi
121
11
11
0
4
max
F
so’m
bo’ladi.
1-chizmadan ko’rinadiki, ishlab chiqarishning bu rejasi
t
ning istalgan
qiymati uchun
h
x
t
x
t
2
1
)
13
(
)
2
(
to’g’ri chiziq
22
2
2
2
1
x
x
to’g’ri chiziqqa
parallel bo’lgunga qadar optimal yechim bo’lib qoladi. Parallellik
2
13
2
2
t
t
,
ya’ni
5
,
5
t
bo’lganda bajariladi.
t
ning bu qiymati uchun AV kesmaning
istalgan nuqtasi (1)-(3) masalaning optimal rejasi bo’ladi.
Shunday qilib,
5
,
5
0
t
uchun
)
11
,
0
(
0
X
optimal reja bo’lib qoladi va
maqsadli funksiya maksimum qiymati
t
t
t
F
11
143
11
)
13
(
0
)
2
(
max
bo’ladi.
Endi
t
ning 5,5 dan katta biror qiymatini olaylik, masalan,
6
t
bo’lsin.
6
t
uchun (1)-(3) masalaning yechimini izlaymiz.
56
)
6
13
(
)
6
2
(
2
1
x
x
(56 soni ixtiyoriy olindi) to’g’ri chiziqni va
)
7
,
8
(
2
C
vektorni yasaymiz. Yasalgan to’g’ri chiziqni
2
C
vektorning yo’nalishi bo’yicha
o’zini-o’ziga parallel siljitib, uning yechimlar ko’pburchagi bilan
)
10
,
1
(
B
nuqtada oxirgi umumiy nuqtaga ega bo’lishini aniqlaymiz. Demak,
6
t
bo’lganda (1)-(3) masala optimal yechimga ega bo’ladi. Bu yechimning
mohiyati 1 birlik M mahsulotning narxi 2+6=8 so’m, 1 birlik N mahsulotning
narxi 13-6=7 so’m bo’lganda, mahsulotlarni ishlab chiqarishning optimal rejasi
M mahsulotdan 1 birlik, N mahsulotdan 10 birlik ishlab chiqarish kerak bo’ladi.
Bunday rejada mahsulot ishlab chiqarishning umumiy bahosi maksimum
78
10
7
1
8
max
F
so’m
bo’ladi.
1-chizmadan ko’rinadiki, har qanday
5
,
5
t
uchun ishlab chiqarishning
)
10
,
1
(
1
X
rejasi
h
x
t
x
t
2
1
)
13
(
)
2
(
to’g’ri chiziq
36
3
6
2
1
x
x
to’g’ri chiziqqa
parallel bo’lib qolgunga qadar optimal reja bo’lib qoladi. Parallellik
71
3
13
6
2
t
t
, ya’ni
8
t
bo’lganda bajariladi.
t
ning bu qiymati uchun VD
kesmaning istalgan nuqtasi (1)-(3) masalaning optimal rejasi bo’ladi. Demak,
har qanday
8
5
,
5
t
uchun
)
10
,
1
(
1
X
(1)-(3) masalaning optimal rejasi bo’lib,
maqsadli funksiyaning maksimal qiymati
t
t
t
F
9
132
10
)
13
(
1
)
2
(
max
bo’ladi.
1-chizmadan foydalanib, yuqoridagidek mulohaza yuritib, har qanday
10
8
t
uchun (1)-(3) masalaning optimal yechimi
)
8
,
2
(
2
X
bo’lishini topish
mumkin (buni topishni o’quvchiga havola etamiz). Bu rejada har qanday
10
8
t
uchun maqsadli funksiyaning masimal qiymati
t
F
6
108
max
bo’ladi.
Shunday qilib, (1)-(3) masalaning ushbu yechimini hosil qilamiz:
5
,
5
0
t
bo’lsa, optimal reja
)
11
,
0
(
0
X
bo’lib,
t
F
11
143
max
bo’ladi;
8
5
,
5
t
bo’lsa, optimal reja
)
10
,
1
(
1
X
bo’lib,
t
F
9
132
max
bo’ladi;
10
8
t
bo’lsa, optimal reja
)
8
,
2
(
2
X
bo’lib,
t
F
6
108
max
bo’ladi;
Do'stlaringiz bilan baham: |