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Programación Lineal Trabajo de Minimización Presentado por: Roosevelt Daniel Santos Vanegas Presentado a: Richard Javier Gómez Rosso Universidad de Córdoba Facultad de ingeniería Montería - 2022 1. Una compañía posee dos minas: la mina A produce cada día 1 tonelada de hierro de alta calidad, 3 toneladas de calidad media y 5 de baja calidad. La mina B produce cada día 2 toneladas de cada una de las tres calidades. La compañía necesita al menos 80 toneladas de mineral de alta calidad, 160 toneladas de calidad media y 200 de baja calidad. Sabiendo que el coste diario de la operación es de 2000 dólares en cada mina ¿Cuántos días debe trabajar cada mina para que el coste sea mínimo? R/ Tenemos nuestra función objetivo Proseguimos con las restricciones Teniendo en cuenta la restricción donde x, tienes que ser mayores que 0 X1 + 2X2 - 1S3 + 0S4 + 0S5 + 1A6 + 0A7 + 0A8 = 80 3X1 + 2X2 + 0S3 - 1S4 + 0S5 + 1A6 + 1A7+ 0A8 = 160 5X1 + 2X2 + 0S3 + 0S4 - 1S5 + 0A6 + 0A7 + 1A8 = 200 Establecemos nuestra tabla simplex 2000 2000 0 0 0 M M M 1 2 -1 0 0 1 0 0 80 3 2 0 -1 0 0 1 0 160 5 2 0 0 -1 0 0 1 200 9M 6M -M -M -M M M M 440M 2000-9M 2000-6M M M M -M -M -M Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 2000 2000 0 0 0 M M M 1 2 -1 0 0 1 0 0 80 3 2 0 -1 0 0 1 0 160 5 2 0 0 -1 0 0 1 200 9M 6M -M -M -M M M M 440M 2000-9M 2000-6M M M M -M -M -M Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 R3/5 || R1-R3 || R2-3(R3) 2000 2000 0 0 0 M M M 0 8/5 -1 0 1/5 1 0 -1/5 40 0 4/5 0 -1 3/5 0 1 -3/5 40 2000 1 2/5 0 0 -1/5 0 0 1/5 40 2000 M12/5+2000 -M -M -M4/5 M M M-9/5 80 0 M12/5 M M M4/5 -M -M M9/5 Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 2000 2000 0 0 0 M M M 0 8/5 -1 0 1/5 1 0 -1/5 40 0 4/5 0 -1 3/5 0 1 -3/5 40 2000 1 2/5 0 0 -1/5 0 0 1/5 40 2000 M12/5 -M -M -M4/5 M M M-9/5 80 0 2000-M12/5 M M M4/5 0 0 M-M9/5 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 || R2-R1/ (4/5) || R3-R1(2/5) 2000 2000 0 0 0 M M M 2000 0 1 -5/8 0 1/8 5/8 0 -1/8 25 0 0 1/2 -1 1/2 -1/2 1 -1/2 20 2000 1 0 1/4 0 -1/4 -1/4 0 ¼ 30 2000 2000 1/2 -1 1/2 -3/2 0 -3/2 20 0 0 1/2 -1 1/2 M+3/2 M M+3/2 No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 2000 2000 0 0 0 M M M 2000 0 1 -5/8 0 1/8 5/8 0 -1/8 25 0 0 0 1/2 -1 1/2 -1/2 1 -1/2 20 2000 1 0 1/4 0 -1/4 -1/4 0 ¼ 30 2000 2000 1/2 -1 1/2 -3/2 0 -3/2 20 0 0 -1/2 -1 ½ M+3/2 M M+3/2 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 R2*2 || R3-R2*1/4 || R1+R2*5/8 2000 2000 0 0 0 M M M 2000 0 1 0 -5/4 3/4 0 5/4 -3/4 50 0 0 0 1 -2 1 -1 2 -1 40 2000 1 0 0 1/2 -1/2 0 -1/2 1/2 20 2000 2000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -M -M -M No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Eliminamos las variables artificiales 2000 2000 0 0 0 2000 0 1 0 -5/4 3/4 50 0 0 0 1 -2 1 40 2000 1 0 0 1/2 -1/2 20 2000 2000 0 -1500 500 140000 0 0 0 1500 -500 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 -1/4R2 + R3 || 5/8R2 + R1 2000 2000 0 0 0 2000 0 1 -3/4 1/4 0 20 0 0 0 1 -2 1 40 2000 1 0 1/2 -1/2 0 40 2000 2000 -500 0 -1000 120000 0 0 500 0 1000 X1=40 X2=20 Z(min)=2000(40) +2000(20) =120000 2- 500 alumnos de un colegio van a ir de excursión. La empresa que realiza el viaje dispone de 10 autobuses de 40 pasajeros y 8 de 30 pasajeros, pero solo de 15 conductores ese día. El alquiler de los autobuses pequeños es de $ 500000 y de los buses grandes es de $ 600000. ¿Cuántos autobuses de cada uno le convendrá alquilar para que el viaje resulte lo más económico posible? R/ Tenemos nuestra función objetivo Proseguimos con las restricciones Teniendo en cuenta la restricción donde x, tienes que ser mayores que 0 600000 500000 0 M 0 0 0 40 30 -1 1 0 0 0 500 1 0 0 0 1 0 0 10 0 1 0 0 0 1 0 8 1 1 0 0 0 0 1 15 40M 30M -M M 0 0 0 500M 600000-40M 500000-30M M 0 0 0 0 Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 600000 500000 0 M 0 0 0 40 30 -1 1 0 0 0 500 1 0 0 0 1 0 0 10 0 1 0 0 0 1 0 8 1 1 0 0 0 0 1 15 40M 30M -M M 0 0 0 500M 600000-40M 500000-30M M 0 0 0 0 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 R4-R2 || R1-40R2 600000 500000 0 M 0 0 0 0 30 -1 1 -40 0 0 100 600000 1 0 0 0 1 0 0 10 0 1 0 0 0 1 0 8 0 1 0 0 -1 0 1 5 600000 30M -M M 600000-40M 0 0 6000000+100M 0 500000-30M M 0 40M-600000 0 0 No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 600000 500000 0 M 0 0 0 0 30 -1 1 -40 0 0 100 1 0 0 0 1 0 0 10 0 1 0 0 0 1 0 8 0 1 0 0 -1 0 1 5 600000 30M -M M 600000-40M 0 0 60000000+100M 0 500000-30M M 0 40M-600000 0 0 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 R3-R1 ||R4-R1 600000 500000 0 M 0 0 0 500000 0 1 -1/30 1/30 -4/30 0 0 10/3 600000 1 0 0 0 1 0 0 10 0 0 1/30 -1/30 4/3 1 0 14/3 0 0 1/30 -1/30 1/3 0 1 5/3 600000 500000 -500000/30 500000/30 -200000/3 0 0 23000000/3 0 0 M M-500000/30 200000/3 0 0 Ya se cumple la condición y dejamos de iterar Concluimos que 3-Un granjero cría cerdos para venta y desea determinar qué cantidades de los distintos tipos de alimento debe dar a cada cerdo para cumplir ciertos requisitos nutricionales a un costo mínimo. En la siguiente tabla se dan las unidades de cada ingrediente nutritivo básico contenido en un Kg. de cada tipo de alimento, junto con los requisitos nutricionales diarios y coste de los alimentos: Se plantea el Modelo 𝑍𝑚𝑖𝑛 = 40𝑥1 + 36𝑥2 + 30𝑥3 9𝑥1 + 2𝑥2 + 4𝑥3 ≥ 20 3𝑥1 + 8𝑥2 + 6𝑥3 ≥ 18 𝑥1 + 2𝑥2 + 6𝑥3 ≥ 15 Ahora elaboramos la tabla simplex 9𝑥1 + 2𝑥2 + 4𝑥3 − 𝑆4 + 𝐴5 ≥ 20 3𝑥1 + 8𝑥2 + 6𝑥3− 𝑆6 + 𝐴7 ≥ 18 𝑥1 + 2𝑥2 + 6𝑥3 − 𝑆8 + 𝐴9 ≥ 15 𝑍𝑚𝑖𝑛 = 40𝑥1 + 36𝑥2 + 30𝑥3 + 0𝑆4 + 𝑀𝐴5 + 0𝑆6 + 𝑀𝐴7 + 0𝑆8 + 𝑀𝐴9 40 36 30 0 M 0 M 0 M 9 2 4 -1 1 0 0 0 0 20 3 8 6 0 0 -1 1 0 0 18 1 2 6 0 0 0 0 -1 1 15 13M 12M 16M -M M -M M -M M 53M 40-13 36-12M 30-16M M 0 M 0 M 0 Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 40 36 30 0 M 0 M 0 M 9 2 4 -1 1 0 0 0 0 20 3 8 6 0 0 -1 1 0 0 18 1 2 6 0 0 0 0 -1 1 15 13M 12M 16M -M M -M M -M M 53M 40-13 36-12M 30-16M M 0 M 0 M 0 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 𝑅2 − 6𝑅3 𝑦 𝑅1 − 4𝑅3 40 36 30 0 M 0 M 0 M 25/3 2/3 0 -1 1 0 0 2/3 -2/3 20 2 6 0 0 0 -1 1 1 -1 18 1/6 1/3 1 0 0 0 0 -1/6 1/6 15 31M/3+1/2 15M/2+10 30 -M M -M M 5𝑀/3 − 5 -5𝑀/3 − 5 13M+75 -31M/3+81/2 -15M/2+46 0 M 0 M 0 -5M/3+5 8M/3-75 No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 40 36 30 0 M 0 M 0 M 25/3 2/3 0 -1 1 0 0 2/3 -2/3 20 2 6 0 0 0 -1 1 1 -1 18 1/6 1/3 1 0 0 0 0 -1/6 1/6 15 31M/3+1/2 15M/2+10 30 -M M -M M 5𝑀/3 − 5 -5𝑀/3 − 5 13M+75 -31M/3+81/2 -15M/2+46 0 M 0 M 0 -5M/3+5 8M/3-75 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 𝑅2 − 2𝑅1 𝑦 𝑅3 −1/6𝑅3 40 36 30 0 M 0 M 0 M 1 2/25 0 -3/25 3/25 0 0 2/25 -2/25 6/5 0 146/25 0 6/25 -6/25 -1 1 21/25 21/25 3/5 0 8/25 1 1/50 -1/50 0 0 -9/50 9/50 23/10 40 64/5 + 146𝑀/25 30 −21/5 + 6𝑀/25 21/5 + 6𝑀/25 -M M 21/5 - 11𝑀/5 21/5 + 11𝑀/5 13M+75 0 116/5-146M/25 0 21/5 - 6𝑀/25 −21/5 + 31𝑀/25 M 0 11/5-21𝑀/25 4M/25- 11/5 No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 40 36 30 0 M 0 M 0 M 1 2/25 0 -3/25 3/25 0 0 2/25 -2/25 6/5 0 146/25 0 6/25 -6/25 -1 1 21/25 21/25 3/5 0 8/25 1 1/50 -1/50 0 0 -9/50 9/50 23/10 40 64/5+146𝑀/25 30 −21/5+6𝑀/25 21/5 +6𝑀/25 -M M 21/5-11𝑀/5 21/5 +11𝑀/5 13M+75 0 116/5-146M/25 0 21/5- 6𝑀/25 −21/5+ 31𝑀/25 M 0 11/5-21𝑀/25 4M/25- 11/5 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 𝑅1 – 2/25 𝑅2 𝑦 𝑅3 – 8/25 𝑅2 40 36 30 0 M 0 M 0 M 1 0 0 -9/73 9/73 1/73 -1/73 5/73 -5/73 87/73 0 1 0 3/73 -3/73 -25/146 25/146 21/146 -21/146 15/146 0 0 1 1/146 -1/146 4/73 -4/73 -3/146 33/146 331/146 40 36 30 -237/73 237/73 -530/73 290/73 83/73 -83/73 16.64 0 0 0 237/73 M-237/73 530/73 M-290/73 -83/73 M+83/73 No cumple con las condiciones para dejar de iterar, continuamos Procedemos a escoger nuestro pivote de la tabla Escogiendo el número mayor de las columnas y el renglón, dividiendo el Var.Solu entre los valores de su columna correspondiente. 40 36 30 0 M 0 M 0 M 1 0 0 -9/73 9/73 1/73 -1/73 5/73 -5/73 87/73 0 1 0 3/73 -3/73 -25/146 25/146 21/146 -21/146 15/146 0 0 1 1/146 -1/146 4/73 -4/73 -3/146 33/146 331/146 40 36 30 -237/73 237/73 -530/73 290/73 83/73 -83/73 16.64 0 0 0 237/73 M-237/73 530/73 M-290/73 -83/73 M+83/73 Teniendo nuestro pivote, procedemos a convertirlo en 1 y hacer las respectivas operaciones con los numero adyacentes a este para convertirlos en 0 𝑅1 – 5/73 𝑅2 𝑦 𝑅3 + 33/146𝑅2 40 36 30 0 M 0 M 0 M 1 0 0 -1/7 9/73 1/73 -1/73 0 0 8/7 0 146/21 0 2/7 -2/7 -25/21 25/21 1 -1 5/7 0 0 1 1/14 -1/14 -3/14 -3/14 0 0 17/7 40 590/21 30 -25/7 -3615/511 -215/21 3005/511 0 0 830/7 0 166/21 0 25/7 M-3615/511 215/21 M-3005/511 0 M Se cumplen las condiciones, paramos de iterar Concluimos 𝑥1 = 8/7, 𝑥2 = 0, 𝑥3 = 17/7, 𝑍𝑚𝑖𝑛 = 830/7
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