Xreferat.com » Рефераты по экономико-математическому моделированию » Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Экономика транспорта»


Методические указания и задания к выполнению

расчетно-графических работ для студентов

экономических специальностей

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ


В.А. Подоба А.М. Метлакова-Лазуткина


Хабаровск 2006


СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

1. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ДЕПОВСКОМУ РЕМОНТУ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

1.1 Методика решения задачи

1.2 Исходные данные

1.3 Последовательность решения задачи

2. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ МОЩНОСТЕЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

2.1 Постановка задачи

2.2 Методика решения задачи

2.3 Исходные данные

2.4 Последовательность решения задачи

3. ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕЖОТРАСЛЕВОГО БАЛАНСА (МОДЕЛЬ «ЗАТРАТЫ–ВЫПУСК»)

3.1 Методика решения задачи

3.2 Исходные данные

3.3 Последовательность решения задачи

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


ВВЕДЕНИЕ


В современных условиях роль экономико-математических методов и моделей в решении широкого круга экономических и производственных задач существенно возрастает. Это в полной мере относится к железнодорожному транспорту, для которого методология экономико-математического моделирования всегда являлась действенным инструментом повышения эффективности его работы.

В связи с широким внедрением в экономическую практику современных информационных технологий возможности экономико-математического моделирования для решения прикладных задач существенно расширились. В частности средства MICROSOFT EXEL позволяют решать большинство задач, входящих в инструментарий экономико-математического моделирования. В связи с этим в методических указаниях представлены три расчетно-графические работы по экономико-математическому моделированию, отражающих специфику железнодорожного транспорта.


1. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ВАГОНОРЕМОТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ДЕПОВСКОМУ РЕМОНТУ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ


1.1 Методика решения задачи


Деповской ремонт грузовых вагонов выполняется в ремонтных вагонных депо, входящих в Департамент ОАО «РЖД» по ремонту грузового вагонного парка. Программа ремонта по количеству и типам вагонов для каждого депо в отдельности устанавливается департаментом исходя из потребностей в ремонте, производственных мощностей депо и имеющихся в наличии производственных ресурсов. С учетом того, что в настоящее время неуклонно возрастает вагонный парк других собственников, а также предстоящим акционированием Департамента возникает проблема определения оптимальной производственной программы депо, обеспечивающей максимальную прибыль предприятию. Такая задача может быть сформулирована следующим образом. Имеем:

Хi – объем ремонта вагонов j–го типа; i = 1, 2, … n;

Вi – объем, имеющихся в наличии производственных ресурсов i-го вида; I = 1, 2, … m;

aij – расход i-го вида ресурсов на ремонт одного вагона j-го типа;

Cj – прибыль, получаемая предприятием за один отремонтированный вагон j-го типа.

Решение задачи осуществляется на основе следующей экономико-математической модели:

Найти совокупность переменных Хj, минимизирующую целевую функцию F:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте (1.1)

На целевую функцию накладываются следующие ограничения:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте(1.2)

Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Xij ≥ 0 для всех значений индексов. (1.3)


Данная модель относится к классу экономико-математических моделей линейного программирования [4, 5, 8, 9]. Решение задач, описываемых экономико-математическими моделями линейного программирования, как правило, осуществляется универсальным симплексным методом [4, 5].

Он достаточно трудоемок. Поэтому выполнение расчетов рекомендуется в среде EXCEL [2, 7].

Технологию решения задач линейного программирования в среде EXCEL продемонстрируем на следующем примере.

Вагоноремонтное депо имеет в своем распоряжении определенное количество ресурсов: рабочую силу, материалы, запасные части, оборудование, производственные площади и т. п. Допустим, например, имеются ресурсы четырех видов: рабочая сила, материалы, специальные запасные части и фонд времени вагоноремонтных позиций. Депо может ремонтировать вагоны четырех типов. Информация о количестве единиц каждого ресурса, необходимого для ремонта одного вагона каждого типа, их объеме и получаемой прибыли приведена в табл. 1.


Таблица 1.1

Ресурсы Нормы расхода ресурсов на один вагон Наличие ресурсов

полувагон крытый платформа хопердозатор
Раб. сила, чел.час 180 205 160 336 650000
Материалы, тыс. руб 28 27 26 54 100000
Фонд времени, час 17 18 16 30 125000

Специальные

запчасти, тыс. руб.

0 0 0 15 5000
Прибыль на 1 вагон, тыс. руб. 7,3 7,5 6,5 15

Требуется найти такой план ремонта вагонов, при котором будет максимальной общая прибыль предприятия.

Обозначим через Х1, Х2, Х3, Х4 количество вагонов каждого типа. Сформулируем экономико-математическую модель задачи:


F = 7,3Х1 + 7,5Х2 + 6,5Х3 + 15Х4 а max


180Х1 + 205Х2 + 160Х3 + 336Х4 ≤ 650000,

28Х1 + 27X2 + 26Х3 + 54Х4 ≤ 100000,

17Х1 + 18Х2 + 16Х3 + 30Х 4 ≤ 125000,

15 ∙ Х4 ≤ 5000

X1 ≥ 0; X2 ≥ 0; X3 ≥ 0; X4 ≥ 0

Решение задач линейного программирования в среде EXCEL осуществляется с помощью надстройки «Поиск решения» [2, 7]. Если в меню Сервис отсутствует команда Поиск решения, значит, необходимо загрузить эту надстройку. Выберите команду Сервиса Надстройки и активизируйте надстройку Поиск решения. Если же этой надстройки нет в диалоговом окне Надстройки, то необходимо обратиться к панели управления Windows, щелкнуть на пиктограмме Установка и удаление программ и с помощью программы установки EXCEL (или Office) установить надстройку Поиск решения. Для решения задачи необходимо:

Создать форму для ввода условий задачи.

Указать адреса ячеек, в которые будет помещен результат решения (изменяемые ячейки).

Ввести исходные данные.

Ввести зависимость для целевой функции.

Ввести зависимости для ограничений.

Указать назначение целевой функции (установить целевую ячейку).

Ввести ограничения.

Ввести параметры для решения задачи линейного программирования.

Для рассматриваемого примера продемонстрируем технологию решения задачи оптимального использования ресурсов.

Подготовим форму для ввода условий задачи (рис. 1).


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 1


В нашей задаче оптимальные значения вектора X = (Х1, Х2 Х3, Х4) будут помещены в ячейках ВЗ: ЕЗ, оптимальное значение целевой функции - в ячейке F4.Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Введем исходные данные в созданную форму. Получим результат, показанный на рис. 2.

4.Введем зависимость для целевой функции:

Курсор в F4.

Курсор на кнопку Мастер функций.




Переменные




Х1 Х2 Х3 Х4


Значение



ЦФ

коэф. в ЦФ 7,3 7,5 6,5 15 0



Ограничения



Вид ресурсов



Левая часть Знак Правая часть
Труд 180 205 160 336
<= 650000
Материалы 28 27 26 54
<= 100000
Фонд времени 17 18 16 30
<= 125000
Спец. запчасти 0 0 0 15
<= 5000

Рис.2. Данные введены


M1 (Обозначим через М1 следующее действие – «один щелчок левой кнопкой мыши»). На экране диалоговое окно Мастер функций шаг 1 из 2.

Курсор в окно Категория на категорию Математические.

M1.

Курсор в окно Функции на СУММПРОИЗВ.

M1.

В массив 1 ввести В$3:Е$3.

В массив 2 ввести В4:Е4.

Готово. На экране: в F4 введена функция, как показано на рис. 3.


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 3


5.Введем зависимость для левых частей ограничений:

Курсор в F4.

Копировать в буфер.

Курсор в F7.

Вставить из буфера.

Курсор в F8.

Вставить из буфера.

Курсор в F9.

Вставить из буфера.

На этом ввод зависимостей закончен.

Запуск Поиска решения

После выбора команд Сервис =>Поиск решения появится диалоговое окно Поиск решения (рис. 4).


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 4


В диалоговом окне Поиск решения есть три основных параметра:

Установить целевую ячейку.

Изменяя ячейки.

Ограничения.

Сначала нужно заполнить поле «Установить целевую ячейку». Во всех задачах для средства Поиск решения оптимизируется результат в одной из ячеек рабочего листа. Целевая ячейка связана с другими ячейками этого рабочего листа с помощью формул. Средство Поиск решения использует формулы, которые дают результат в целевой ячейке, для проверки возможных решений. Можно выбрать поиск наименьшего или наибольшего значения для целевой ячейки или же установить конкретное значение.

Второй важный параметр средства Поиск решения – это параметр.

Изменяемые ячейки – это те ячейки, значения в которых будут изменяться для того, чтобы оптимизировать результат в целевой ячейке. Для поиска решения можно указать до 200 изменяемых ячеек. К изменяемым ячейкам предъявляется два основных требования: они не должны содержать формул, и изменение их значений должно отражаться на изменении результата в целевой ячейке. Другими словами, целевая ячейка зависима от изменяемых ячеек.

Третий параметр, который нужно вводить для Поиска решения – это Ограничения.

6.Назначение целевой функции (установить целевую ячейку).

Курсор в поле «Установить целевую ячейку».

Ввести адрес $F$4.

Ввести направление целевой функции: Максимальному значению.

Ввести адреса искомых переменных:

Курсор в поле «Изменяя ячейки».

Ввести адреса В$3:Е$3.

Ввод ограничений.

Курсор в поле «Добавить». Появится диалоговое окно Добавление ограничения (рис. 5).


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 5


В поле «Ссылка на ячейку» ввести адрес $F$7.

Ввести знак ограничения ≤.

Курсор в правое окно.

Ввести адрес $Н$7.

Добавить. На экране опять диалоговое окно Добавление ограничения.

Ввести остальные ограничения.

После ввода последнего ограничения ввести ОК.

На экране появится диалоговое окно Поиск решения с введенными условиями (рис. 5).

8.Ввод параметров для решения ЗЛП (рис. 6).

Открыть окно Параметры поиска решения.

Установить флажок Линейная модель, что обеспечивает применение симплекс-метода.

Установить флажок Неотрицательные значения.

ОК.

В открывшемся окне «Поиск решения» ввести «Выполнить».

Полученное решение (рис. 7) означает, что максимальную прибыль 26537,7 тыс. руб. депо может получить при выпуске из ремонта 2595,5 полувагонов, 345,4 крытых вагонов, 333,3 вагонов-хопперов. При этом ремонт платформ в оптимальном плане производства отсутствует. Ресурсы – рабочее время, материалы, специальные запасные части – будут использованы полностью, а из 125 тыс. ч фонда времени вагоноремонтных позиций будет использовано только 60,3 тыс. ч.


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 6

EXCEL позволяет представить результаты поиска решения в форме отчета. Существует три типа таких отчетов:

Результаты (Answer). В отчет включаются исходные и конечные значения целевой и влияющих ячеек, дополнительные сведения об ограничениях.

Устойчивость (Sensitivity). Отчет, содержащий сведения о чувствительности решения к малым изменениям в изменяемых ячейках или в формулах ограничений.

Пределы (Limits). Помимо исходных и конечных значений изменяемых и целевой ячеек в отчет включаются верхние и нижние границы значений, которые могут принимать влияющие ячейки при соблюдении ограничений.


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 7


В отчете по результатам содержатся оптимальные значения переменных X1, Х2, Хз, Х4, значение целевой функции, а также левые части ограничений.


Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам


Рабочий лист: [Методичк.ОПТ.ВАГ.xls]Лист1


Отчет создан: 26.07.2005 4:23:00

















Целевая ячейка (Максимум)




Ячейка Имя Исходное значение Результат


$F$4 коэф.в ЦФ ЦФ 26537,72727 26537,72727















Изменяемые ячейки




Ячейка Имя Исходное значение Результат


$B$3 Значение Х1 2595,454545 2595,454545


$C$3 Значение Х2 345,4545455 345,4545455


$D$3 Значение Х3 0 0


$E$3 Значение Х4 333,3333333 333,3333333















Ограничения




Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница

$F$8 Материалы Левая часть 100000 $F$8<=$H$8 связанное 0

$F$7 Труд Левая часть 650000 $F$7<=$H$7 связанное 0

$F$9 Фонд времени Левая часть 60340,90909 $F$9<=$H$9 не связан. 64659,09091

$F$10 Спец. Запчасти Левая часть 5000 $F$10<=$H$10 связанное 0

Рис. 8


1.2 Исходные данные


Задача формулируется для вагоноремонтных депо, которые в состоянии ремонтировать пять типов вагонов: полувагоны, крытые, платформы, вагоны-хопперы и цистерны. Предположим, что в производственном процессе используется пять видов ресурсов: рабочая сила, материалы, фонд времени ремонтных позиций, специальные запасные части и электроэнергия. Нормы расхода ресурсов на ремонт одного вагона по типам единые для всех вариантов задания представлены в табл. 1.2.


Таблица 1.2

Ресурсы Нормы расхода ресурсов на один вагон

полувагон крытый платформа хопердозатор цистерна
Раб. сила, чел.час 180 205 160 336 170
Материалы, тыс. руб. 28 27 26 54 27
Фонд времени, час 17 18 16 30 17
Специальные запчасти, тыс. руб. 0 0 0 15 10
Электроэнергия, тыс. квт∙час 1,5 1,4 0,9 1,6 1,2
Прибыль на 1 вагон, тыс. руб. 7,3 7,5 6,5 15 7

Данные о размерах прибыли на 1 отремонтированный вагон и объемах ресурсов на предприятии приведены по вариантам в табл. 3 и 4.


Таблица 1.3

Номер

варианта

Прибыль на 1 вагон, тыс. руб.

полувагон крытый платформа хопердозатор цистерна

1

2

3

4

5

7,3

7,5

7,7

8,0

7,1

7,5

7,7

7,9

8,4

8.1

6,5

6,0

6,4

6,3

7,0

15,0

14,2

15,4

15,7

15,5

7,1

7,3

7,6

7,9

6,8


1.3 Последовательность решения задачи


Определяются номера вариантов исходных данных применительно к табл. 1.3 и 1.4. Для этого две последние цифры зачетной книжки студента делятся с остатком на количество вариантов, представленных в таблицах. К остатку от деления прибавляется единица. Полученное число явится номером варианта для информации соответствующего вида.

Например, считываем из зачетной книжки число 89. Применительно к табл. 1.3 делим его на 5. Получаем 17 и 4 в остатке. Прибавляем к остатку единицу, получаем вариант 5. Если остаток 0, вариант 1.


Таблица 1.4

Номер

варианта

Объемы ресурсов

рабочая сила материалы

фонд

времени

специальные запчасти электроэнергия

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

650000

590000

680000

700000

750000

690000

800000

790000

770000

710000

100000

98000

120000

125000

130000

133000

129000

130000

115000

120000

125000

80000

90000

75000

88000

74000

95000

80000

92000

79000

5000

6000

7000

8000

9000

7800

10000

9600

8100

7900

6300

7000

6500

6900

7000

7400

9200

8400

7500

7800


Для соответствующих исходных данных составляется экономико-математическая модель.

Используя надстройку «Поиск решения» пакета EXCEL решается задача с выдачей отчета «Результаты».

Полученное решение анализируется, и делаются выводы, в которых дается характеристика найденному оптимальному варианту производственной программы вагоноремонтного предприятия и эффективности использования производственных ресурсов.


2. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ МОЩНОСТЕЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА


2.1 Постановка задачи


Железнодорожный транспорт в больших объемах потребляет разнообразные запасные части для поддержания активной части своих производственных фондов в работоспособном состоянии. Запасные части для предприятий железнодорожного транспорта изготавливаются на заводах по ремонту подвижного состава и производству запасных частей и других специализированных предприятиях. Снижение издержек, связанных с обеспечением предприятий железнодорожного транспорта запасными частями весьма актуально. Учитывая большую протяженность железных дорог России, эта задача должна решаться комплексно как для производственной, так и для транспортной составляющей затрат. Для решения этой задачи с успехом может быть использована экономико-математическая модель так называемой «Транспортной задачи линейного программирования» [1, 3, 9]. В частности ее разновидность – открытая модель транспортной задачи. Для построения экономико-математической модели рассматриваемой задачи введем следующие обозначения:

Аi – производственные мощности предприятий по производству запасных частей по пунктам размещения i;

Вj – потребности в запасных частях в пунктах j;

Хij – объемы перевозок запасных частей между пунктами производства и пунктами потребления i, ,j;

Зi – затраты на производство единицы (удельные затраты) запасных частей у предприятий по пунктам i;

Сij – затраты на транспортировку единицы запасных частей между пунктами производства и потребления;

аi – загрузка производственных мощностей предприятий по производству запасных частей по пунктам размещения i.

Тогда экономико-математическая модель может быть сформулирована следующим образом: найти совокупность переменных аi, минимизирующих целевую функцию F.


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте (2.1)


После некоторых преобразований формула (2.1) принимает вид:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте.


На целевую функцию накладываются следующие ограничения:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеХij = аi, i = 1,2,…,m; (2.2)

Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеХij = Вj, j = 1,2,…,n; (2.3)

Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеАi > Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеВj (2.4)

аi, Хij > = 0 для всех значений индексов (2.5)


Ограничения 2.2 и 2.3 называются балансовыми. Они показывают, что вся произведенная продукция по пунктам размещения мощностей должна быть вывезена – ограничение 2.2, а спрос потребителей должен быть полностью удовлетворен – ограничение 2.3. Ограничение 2.5 показывает, что суммарная мощность всех предприятий должна превышать общие потребности. Это весьма важно, поскольку при равенстве задача оптимизации теряет смысл, так как будет иметь место только один вариант решения, при стопроцентной загрузке мощностей. Из ограничений 2.2 и 2.3 следует, что


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеа = Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеВ.


А из ограничения 2.5:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеА > Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспортеа.


Ограничение 2.5 называется ограничением неотрицательности переменных.


2.2 Методика решения задачи


Методику решения задач на основе модели 2.2–2.5 рассмотрим на следующем примере. Допустим, имеется три предприятия по производству запасных частей и пять пунктов потребления. Объемы производства будем измерять в тоннах, а затраты в тысячах рублей.

Показатели, характеризующие производственные мощности, имеют следующие значения:

А1 = 500 т; А2 = 400 т; А3 = 700 т

З1= 45 тыс. руб.;З2 = 49 тыс. руб.; З3 = 40 тыс. руб.

Потребности в пунктах потребления:

В1 = 350 т; В2 = 320 т; В3 = 190 т; В4 = 270 т; В5 = 230 т.

Затраты на транспортировку одной тонны запасных частей между пунктами производства и потребления представлены в матрице (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Номера

пунктов производства i

Номера пунктов потребления j

1 2 3 4 5

1

2

3

3

10

8

5

8

5

4

11

6

7

9

7

6

13

4


На основе модели 2.1–.5 применительно к нашему примеру строим матрицу, отражающую особенности решаемой задачи. При этом следует учитывать, что ограничение 2.4 соответствует открытой модели транспортной задачи. В процессе ее решения открытая модель сводится к закрытой за счет искусственной балансировки ресурсов и потребностей. Для этого в модель вводится фиктивный потребитель и ему назначается спрос равный разнице суммарных мощностей и потребностей:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте.


Матрица, отражающая особенности решаемой задачи, принимает следующий вид (табл. 2.2).


Таблица 2.2

Мощности


Потребности Вj


Фикт. потр.
Аi В1=350 В2=320 В3=190 В4=270 В5=230 Вф = 240


48
50
49
52
51
0
А1 = 500













59
57
60
58
62
0
А2 = 400













48
45
46
47
44
0
А3 = 700












По строкам матрицы отражены мощности по производству запасных частей. По столбцам отражены потребители и их спрос. В клетках матрицы, в маленьких квадратиках, представлены показатели критерия оптимальности модели – суммарные затраты на производство и транспортировку продукции между предприятиями и потребителями. В столбце фиктивного потребителя показатели критерия оптимальности приравниваются нулю. Объемы перевозок между пунктами производства и потребления, которые находятся в результате решения, помещаются в клетки матрицы.

Сформулированная таким образом задача решается с помощью одного из известных алгоритмов транспортной задачи линейного программирования. Для ручного решения может быть рекомендован так называемый метод потенциалов в матричной постановке [1, 3, 5]. Тем не менее, даже для относительно небольших матриц решение транспортной задачи вручную весьма трудоемко. Рекомендуется использовать для этой цели средство EXCEL «Поиск решения».

Рассмотрим технологию использования «Поиска решения» на рассматриваемом примере.

Вначале вводятся исходные данные (рис. 9).


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 9


На рисунке 9 в поле с единицами располагаются изменяемые ячейки. В ячейке целевой функции содержится формула суммы произведений матрицы изменяемых ячеек на матрицу затрат.

Далее заполняется окно Поиск решения по пунктам, рассмотренным в части 1. При этом следует учитывать, что при вводе ограничений должны быть введены равенства содержимого ячеек первых столбцов и верхней и нижней строк таблиц, представленных на рисунке 10 (балансовые ограничения транспортной задачи).


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте

Рис. 10


После ввода параметров и нажатия кнопки «выполнить» получаем решение, которое представлено в матрице изменяемых ячеек на рис. 10.

В целевой ячейке записывается величина целевой функции – функционал.

Для наглядности переносим результат решения в клетки матрицы (табл. 2.3).


Таблица 2.3

Мощности Потребности Вj Фикт. потр.
Аi В1 = 350 В2 = 320 В3 = 190 В4 = 270 В5 = 230 Вф = 240


48
50
49
52
51
0
А1 = 500 350
0
150
0
0




59
57
60
58
62
0
А2 = 400 0
0
0
160
0
240


48
45
46
47
44
0
А3 = 700 0
230
130
110
230
0

Анализ результатов решения показывает следующее. Предприятие А1 отправляет реальным потребителям В1 и В3 соответственно по 350 и 150 т запасных частей, что в сумме составляет 500 т. Иначе говоря, мощности предприятия А1 полностью вошли в оптимальный план. Следовательно загрузка мощностей этого предприятия а1 равна также 500 т, то есть 100 %. То же самое имеет место для предприятия А3. Предприятие А2 реальному потребителю В4 отправляет 160 т продукции. Оставшиеся мощности 240 т, как видно из табл. 2.3, приходятся на фиктивный потребитель. Это говорит о том, что мощности А2 востребованы не полностью. Следовательно, загрузка А2 составляет 160 т, то есть 40 %.

Из рис. 2.3. видно, что функционал, то есть суммарные производственные и транспортные затраты, составляет 65050 тыс. руб. Из них производственная составляющая – первый член целевой функции (формула 2.1) – равна 53340 тыс. руб., на транспортную составляющую приходится соответственно 11710 тыс. руб., или 18 %. Высокий удельный вес транспортной составляющей – свыше 5 % – свидетельствует о том, что транспортный фактор оказывает существенное значение на загрузку производственных мощностей для рассматриваемого примера.


2.3 Исходные данные


Исходная информация для решения задачи включает в себя показатели, входящие в модель 2.1–2.5. Среди них можно выделить три группы исходных данных.

Первая группа – это показатели производственных мощностей по пунктам их размещения. К ним относятся собственно мощности предприятий по производству запасных частей – Аi и удельные затраты на производство – Зi. Мощности предприятий приведены в табл. 2.4.


Таблица 2.4

Ai Мощности по производству запасных частей в тоннах по вариантам

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A1 490 500 550 670 1000 450 670 540 640 570
A2 380 350 690 500 390 600 300 760 290 930
A3 600 640 370 850 740 840 880 580 850 810
A4 750 850 950 450 600 760 490 670 700 350
A5 800 700 450 620 520 620 750 450 580 490

Удельные затраты на производство рассчитываются по формуле:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте(тыс. руб.). (2.6)


Вторая группа показателей – это потребности в запасных частях по пунктам размещения потребителей в тоннах – Вj. Эти данные по вариантам приведены в табл. 2.5.

Третья группа показателей – это затраты на транспортировку запасных частей между пунктами производства и потребления на рассматриваемом полигоне железнодорожной сети. Полигон железнодорожной сети представлен табл. 2.6. Применительно к заданному полигону по вариантам задаются номера узлов железнодорожной сети, в которых размещены предприятия по производству запасных частей (индексы i), и номера узлов, в которых размещены потребители запасных частей (индексы j) (табл. 2.7).

Расчет минимальных транспортных затрат между пунктами производства и потребления осуществляется по формуле:


Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте (тыс. руб.), (2.7)


где е – расходная ставка на 10 ткм. Для рассматриваемого рода груза принимается равной 80 руб.; L – минимальное расстояние, рассчитываемое для заданного полигона между пунктами производства и потребления, км.


Таблица 2.5

Пункты потребления j Потребности пунктов потребления по вариантам (т)

1 2 3 4 5 6
1 470 540 240 390 480 460
2 330 290 430 600 340 840
3 560 420 620 350 560 430
4 610 600 320 780 500 590
5 220 310 790 620 700 300
6 650 460 600 370 210 450
7 490 720 400 410 520 510
8 670 860 610 650 670 680
9 700 450 730 720 790 520
10 460 300 540 300 460 400

Таблица 2.6

Номера узлов 1–2 1–3 1–4 2–3 2–6 2–10 3–5 3–7 3–8 4–5
Расстояние, км 110 75 90 160 69 130 150 170 130 98
Номера узлов 5–8 5–9 6–7 6–10 7–8 7–11 8–9 8–12 7–8 7–11
Расстояние, км 49 112 125 98 117 135 100 95 117 135
Номера узлов 8–9 8–12 9–12 9–13 10–11 10–14 11–12 11–14 12–13 12–15
Расстояние, км 100 95 110 113 95 117 150 105 190 170
Номера узлов 13–15 14–15 14–16 15–16





Расстояние, км 200 140 79 130






Таблица 2.7

Варианты Номера узлов размещения мощностей – индексы i Номера узлов размещения потребителей – индексы j
1 1 8 10 13 16 2 3 5 6 7 9 11 12 14 15
2 3 5 6 13 14 1 2 4 7 8 9 10 11 12 16
3 2 4 7 9 15 3 5 8 6 10 11 12 13 14 16
4 1 5 6 11 16 2 3 7 8 9 10 12 13 14 15

2.4 Последовательность решения задачи


Решение задачи осуществляется по вариантам применительно к табл. 2.4, 2.5 и 2.7. Расчет вариантов должен быть приведен в работе. Выполнение задачи осуществляется в следующем порядке.

1. Постановка задачи и формулировка экономико-математической модели в соответствии с заданной размерностью.

2. Определение показателей производственных мощностей. Величины мощностей берутся из табл. 2.4, а производственные затраты рассчитываются по формуле 2.6.

3. Расчет

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: