Кондитерская    фабрика    производит    продукцию    двух    видов:    конфеты  и  шоколад.  Для  производства  продукции  каждого  вида  требуются  ресурсы  двух  типов:  сахар  и  какао-бобы.  Чтобы  получить  1  т  шоколада,  нужны  1  т  сахара  и  3  т  какао-бобов.  Чтобы  получить  1  т  конфет,  нужны  1  т  сахара  и  1  т  какао-бобов.  Суточные  запасы  ресурсов  равны  5  и  10  т  соответственно.  Прибыль  от  реализации  одной  тонны  шоколада  и  конфет  составляет  5  млн  и  3  млн  р.  соответственно.  Составьте  математическую  модель  для  нахождения  оптимального  суточного  плана  производства,  максимизирующего  прибыль  фабрики.
от

1 Ответ

Дано:
- Для производства 1 т шоколада требуется 1 т сахара и 3 т какао-бобов.
- Для производства 1 т конфет требуется 1 т сахара и 1 т какао-бобов.
- Суточные запасы:
  - сахара: 5 т,
  - какао-бобов: 10 т.
- Прибыль от реализации 1 т шоколада составляет 5 млн р, от реализации 1 т конфет — 3 млн р.

Найти: оптимальное суточное производство конфет и шоколада, максимизирующее прибыль.

Решение:

Обозначим через:
- x — количество производимых тонн шоколада,
- y — количество производимых тонн конфет.

Условия задачи:

1. Для производства x тонн шоколада требуется x тонн сахара и 3x тонн какао-бобов.
2. Для производства y тонн конфет требуется y тонн сахара и y тонн какао-бобов.
3. Суточные запасы сахара и какао-бобов ограничены:
   - x + y ≤ 5 (ограничение по сахару),
   - 3x + y ≤ 10 (ограничение по какао-бобам).
4. Прибыль от реализации продукции:
   - прибыль от шоколада: 5x млн р,
   - прибыль от конфет: 3y млн р.
   
Функция прибыли:
P = 5x + 3y.

Задача сводится к задаче линейного программирования:

Максимизировать P = 5x + 3y

при условиях:
x + y ≤ 5,
3x + y ≤ 10,
x ≥ 0,
y ≥ 0.

Теперь решим задачу.

1. Построим график системы ограничений:
   - x + y = 5 — прямая с угловым коэффициентом -1 и сдвигом 5.
   - 3x + y = 10 — прямая с угловым коэффициентом -3 и сдвигом 10.

2. Находим точки пересечения ограничений:
   - Пересечение x + y = 5 и 3x + y = 10.
     Из уравнения x + y = 5 выражаем y = 5 - x.
     Подставляем это в уравнение 3x + y = 10:
     3x + (5 - x) = 10,
     3x + 5 - x = 10,
     2x = 5,
     x = 2,5.
     Подставляем x = 2,5 в y = 5 - x:
     y = 5 - 2,5 = 2,5.

   Точка пересечения: (2,5, 2,5).

3. Теперь проверим возможные значения функции прибыли в вершинах области допустимых решений:
   - В точке (0, 5): P = 5(0) + 3(5) = 15.
   - В точке (2,5, 2,5): P = 5(2,5) + 3(2,5) = 12,5 + 7,5 = 20.
   - В точке (5, 0): P = 5(5) + 3(0) = 25.

Наибольшая прибыль достигается в точке (2,5, 2,5), и она составляет 20 млн р.

Ответ:
Для максимизации прибыли фабрика должна выпустить 2,5 т конфет и 2,5 т шоколада. Прибыль составит 20 млн р.
от