Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό. Χειμερινό Εξάμηνο

Σχετικά έγγραφα
Επιχειρησιακή Έρευνα

Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό. Χειμερινό Εξάμηνο

Πόρος Προϊόν 1 Προϊόν 2 Διαθέσιμη ποσότητα πόρου Απαιτούμενη ποσότητα πόρου ανά μονάδα προϊόντος. Γάλα (λίτρα)

Αναζητάμε το εβδομαδιαίο πρόγραμμα παραγωγής που θα μεγιστοποιήσει 1/20

Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό. Χειμερινό Εξάμηνο

Πόρος Προϊόν 1 Προϊόν 2 Διαθέσιμη ποσότητα πόρου Απαιτούμενη ποσότητα πόρου ανά μονάδα προϊόντος. Γάλα (λίτρα)

Επιχειρησιακή Έρευνα

Ασκήσεις γραφικής επίλυσης

Επιχειρησιακή Έρευνα

Case 12: Προγραμματισμός Παραγωγής της «Tires CO» ΣΕΝΑΡΙΟ (1)

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης. Εισαγωγή στον Γραμμικό Προγραμματισμό

Επιχειρησιακή Έρευνα

Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Case 09: Επιλογή Διαφημιστικών Μέσων ΙI ΣΕΝΑΡΙΟ (1)

Γραμμικός Προγραμματισμός

Case 10: Ανάλυση Νεκρού Σημείου (Break Even Analysis) με περιορισμούς ΣΕΝΑΡΙΟ

Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Συστήματα Παραγωγής ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Η επιστήμη που ασχολείται με τη βελτιστοποίηση της απόδοσης ενός συστήματος.

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Δυϊκότητα. Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. τελευταία ενημέρωση: 1/12/2016

σει κανένα modem των 128Κ. Θα κατασκευάσει συνολικά = 320,000 τεμάχια των 64Κ και το κέρδος της θα γίνει το μέγιστο δυνατό, ύψους 6,400,000.

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

Επιχειρησιακή Έρευνα

z = c 1 x 1 + c 2 x c n x n

ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΑΚ. ΕΤΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 6 η -Η ΔΥΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX

Case 11: Πρόγραμμα Παρακίνησης Πωλητών ΣΕΝΑΡΙΟ

Case 07: Στρατηγική Χρηματοοικονομικής Δομής ΣΕΝΑΡΙΟ (1)

Α) δηλώνουν τις ποσότητες που, ανάλογα με το πρόβλημα, θα παραχθούν, επενδυθούν, αγοραστούν, κατασκευαστούν κ.λπ.

Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ Π Ρ Ο Γ Ρ Α Μ Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Σ

Επιχειρησιακή έρευνα (ασκήσεις)

2.4 Μια Πρώτη Προσέγγιση στην Ανάλυση Ευαισθησίας

Case 02: Προγραµµατισµός Προϊόντων «MODA A.E.» ΣΕΝΑΡΙΟ (Product Mix)

1. ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Η γραφική μέθοδος επίλυσης προβλημάτων Γραμμικού Προγραμματισμού

Case 08: Επιλογή Διαφημιστικών Μέσων Ι ΣΕΝΑΡΙΟ (1)

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας ΙΙ

3.7 Παραδείγματα Μεθόδου Simplex

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

Τ.Ε.Ι. Πειραιά Π.Μ.Σ. ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ ΜΕ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Λύσεις θεμάτων Επιχειρησιακής Έρευνας (17/09/2014)

Διαδικασία μετατροπής σε τυπική μορφή

Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

ΑΚΕΡΑΙΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ & ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ (Γ.Π.).) (LINEAR PROGRAMMING)

Δυναμικότητα (GWh) A B C Ζήτηση (GWh) W X Y Z

Ανάλυση ευαισθησίας. Γκόγκος Χρήστος- Γεωργία Φουτσιτζή ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

2.1. ΑΠΛΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Case 05: Επιλογή Επενδύσεων (πολυσταδιακό πρόβλημα) ΣΕΝΑΡΙΟ

Επιχειρησιακή Έρευνα Βασικές Έννοιες Γραμμικού Προγραμματισμού

2. ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

είναι πρόβλημα μεγιστοποίησης όλοι οι περιορισμοί είναι εξισώσεις με μη αρνητικούς του σταθερούς όρους όλες οι μεταβλητές είναι μη αρνητικές

ιαµόρφωση Προβλήµατος

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Ανάλυση ευαισθησίας. Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. τελευταία ενημέρωση: 1/12/2016

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ & ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ 3 ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ Δρ. Δημήτρης Βαρσάμης Μάρτιος / 31

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ

Chemical A.E. χηµική βιοµηχανία Ρύπανση του παρακείµενου ποταµού µε απόβλητα

Επιχειρησιακή Έρευνα Εφαρμογές και Λογισμικό Γραμμικού Προγραμματισμού

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ SIMPLEX

Αλγεβρική Μέθοδος Επίλυσης Γραμμικών Μοντέλων Η μέθοδος SIMPLEX (Both Simple and Complex ) 1

Γραμμικός Προγραμματισμός

3.12 Το Πρόβλημα της Μεταφοράς

Μοντέλα Διανομής και Δικτύων

Αλγοριθµική Επιχειρησιακή Ερευνα. Χειµερινό Εξάµηνο Ασκήσεις. 1. Ενα διυλιστήριο µπορεί να επεξεργαστεί τρία είδη ακατέργαστου πετρελαίου :

Επιχειρησιακή Έρευνα

Κεφάλαιο 3ο: Γραμμικός Προγραμματισμός

Ενδιαφερόμαστε να μεγιστοποιήσουμε το συνολικό κέρδος της εταιρείας που ανέρχεται σε: z = 3x 1 + 5x 2 (εκατοντάδες χιλιάδες χ.μ.)

Γραµµικός Προγραµµατισµός - Μέθοδος Simplex

Δυαδικό Πρόβλημα Εισαγωγή στην Ανάλυση Ευαισθησίας

Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Η μέθοδος Simplex. Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. τελευταία ενημέρωση: 19/01/2017

Γραμμικός Προγραμματισμός και θεωρία Παιγνίων

Η μέθοδος Simplex. Χρήστος Γκόγκος. Χειμερινό Εξάμηνο ΤΕΙ Ηπείρου

Συστήματα Αποφάσεων. Εργαστηριακές Ασκήσεις στον Γραμμικό Προγραμματισμό

Γραμμικός Προγραμματισμός Μέθοδος Simplex

ΣΧΟΛΗ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ & ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ Έβδομο Εξάμηνο

ΔΕΟ13(ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΛΙΟΥ )

Επιχειρησιακή Έρευνα

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Έργων (Y100)

Case 04: Επιλογή Χαρτοφυλακίου IΙ «Null Risk Securities» ΣΕΝΑΡΙΟ

Γραμμικός Προγραμματισμός

Θεωρία Δυαδικότητας ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Η παρουσίαση προετοιμάστηκε από τον Ν.Α. Παναγιώτου. Επιχειρησιακή Έρευνα

ΤΕΙ Χαλκίδας Σχολή Διοίκησης και Οικονομίας Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης. Επισκόπηση μοντέλων λήψης αποφάσεων Τεχνικές Μαθηματικού Προγραμματισμού

ΤΕΙ ΣΤΕΡΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ. Τμήμα Εμπορίας και Διαφήμισης ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. Μάθημα: Επιχειρησιακή Έρευνα. Ακαδημαϊκό Έτος

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Transcript:

Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό Χειμερινό Εξάμηνο 2016-2017

Εισαγωγή Ασχολείται με το πρόβλημα της άριστης κατανομής των περιορισμένων πόρων μεταξύ ανταγωνιζόμενων δραστηριοτήτων μιας επιχείρησης Επικεντρώνεται στον εντοπισμό του άριστου (βέλτιστου) προγράμματος, με το οποίο κατανέμονται κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο οι περιορισμένοι διαθέσιμοι πόροι μιας επιχείρησης στις ανταγωνιζόμενες δραστηριότητές της, ώστε να ικανοποιηθούν όλοι οι προκαθορισμένοι στόχοι της 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 2

Εισαγωγή Οι διαθέσιμοι πόροι μιας επιχείρησης μπορεί να είναι μεταξύ άλλων: Η εργασία Οι πρώτες ύλες Η δυναμικότητα του εξοπλισμού Τα διαθέσιμα κεφάλαια κ.ά. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 3

Εισαγωγή Οι περιορισμοί εκτός από τους διαθέσιμους πόρους μιας επιχείρησης μπορεί να αφορούν και όλες εκείνες τις αιτίες που επηρεάζουν τους προκαθορισμένους στόχους της επιχείρησης: Η ζήτηση των προϊόντων Οι προδιαγραφές των προϊόντων Η πολιτική της επιχείρησης Η μέθοδος χρηματοδότησης των δραστηριοτήτων της Οι κανονισμοί λειτουργίας Η νομοθεσία κ.ά. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 4

Εισαγωγή Αποσκοπεί στη μεγιστοποίηση (ή ελαχιστοποίηση) ενός κριτηρίου απόδοσης: Μεγιστοποίηση κέρδους από τις πωλήσεις των προϊόντων Μεγιστοποίηση μεριδίου αγοράς Ελαχιστοποίηση κόστους παραγωγής των προϊόντων μιας βιομηχανικής επιχείρησης Ελαχιστοποίηση κόστους μεταφοράς ενός προϊόντος από διάφορα κέντρα παραγωγής του σε διάφορα κέντρα κατανάλωσης κ.ά. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 5

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 1. Πρόβλημα μείγματος προϊόντων Καθορισμός των επιπέδων παραγωγής των προϊόντων μιας βιομηχανίας με βάση τις διαδικασίες παραγωγής και τους περιορισμούς της αγοράς, ώστε να επιτευχθεί η πιο αποτελεσματική χρήση των παραγωγικών της πόρων με στόχο τη μεγιστοποίηση του προσδοκώμενου κέρδους 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 6

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 2. Πρόβλημα μεταφοράς Προσδιορισμός ενός προγράμματος διανομής προϊόντων με καθορισμό των δρομολογίων των διαθέσιμων μεταφορικών μέσων και των ποσοτήτων που θα μεταφερθούν, με το οποίο θα ελαχιστοποιηθεί το κόστος μεταφοράς των προϊόντων, ενώ συγχρόνως θα ικανοποιηθεί η ζήτηση των πελατών 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 7

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 3. Επιλογή διαφημιστικών μέσων Κατανομή ενός δεδομένου προϋπολογισμού διαφήμισης στα διάφορα μέσα διαφήμισης, ώστε να μεγιστοποιηθεί η αποδοτικότητα μιας διαφημιστικής εκστρατείας ενός προϊόντος ή μιας υπηρεσίας 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 8

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 4. Πρόβλημα δίαιτας Καθορισμός ημερησίων προγραμμάτων μαζικής διατροφής, ώστε να ικανοποιούνται σε κάθε περίπτωση οι συγκεκριμένες απαιτήσεις σε βασικά θρεπτικά συστατικά με αντίστοιχη ελαχιστοποίηση του κόστους 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 9

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 5. Πρόβλημα προγραμματισμού παραγωγής πολλών σταδίων Καθορισμός ενός χρονοπρογράμματος παραγωγής που θα ανταποκρίνεται στην προβλεπόμενη ζήτηση για ένα ή περισσότερα προϊόντα με προσδιορισμό των ποσοτήτων κάθε προϊόντος που θα παραχθούν σε κάθε περίοδο και σε κάθε μονάδα παραγωγής, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί το κόστος παραγωγής και αποθήκευσης των προϊόντων 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 10

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 6. Επιλογή χαρτοφυλακίου Προσδιορισμός της σύνθεσης ενός επενδυτικού φακέλου με επιλογή ενός συνδυασμού εναλλακτικών επενδυτικών επιλογών με σκοπό την αύξηση της απόδοσης των επενδυμένων κεφαλαίων και την ταυτόχρονη μείωση του επενδυτικού ρίσκου 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 11

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 7. Προγραμματισμός ανθρώπινου δυναμικού Καταρτισμός ενός σχεδίου κατανομής προσωπικού σε διάφορες χρονικές περιόδους που ελαχιστοποιεί κάποια συνάρτηση κόστους κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, όπως π.χ. περιορισμένα κεφάλαια, φόρτο εργασίας, απαιτούμενες δεξιότητες και προσόντα, κ.ά. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 12

Εφαρμογές Γραμμικού Προγραμματισμού 8. Διαχείριση έργων Προγραμματισμός των δραστηριοτήτων που αποτελούν ένα έργο ώστε το έργο να ολοκληρωθεί εντός του επιθυμητού χρονικού ορίζοντα με χρήση των διαθέσιμων πόρων και μέσων. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 13

Βασικές έννοιες μοντελοποίησης Πρόβλημα Γραμμικού Προγραμματισμού Οι μαθηματικές σχέσεις που συνδέουν τις διάφορες μεταβλητές του προβλήματος πρέπει να είναι γραμμικές Μεταβλητές απόφασης Εκφράζουν ένα σημαντικό μέρος της δομής του συστήματος και πιο συγκεκριμένα εκείνες τις ποσότητες που μπορεί πιθανώς να επηρεάσει ο αναλυτής 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 14

Βασικές έννοιες μοντελοποίησης Αντικειμενική συνάρτηση Η συνάρτηση που εκφράζει το κριτήριο απόδοσης του προβλήματος (μεγιστοποίηση ή ελαχιστοποίηση μιας ποσότητας) Είναι γραμμική ως προς τις μεταβλητές απόφασης Περιορισμοί Αντιπροσωπεύουν τα διαθέσιμα κεφάλαια για αγορά πρώτων υλών, τη διαθέσιμη ποσότητα των πρώτων υλών, την προσφορά και το κόστος εργασίας, την παραγωγική δυναμικότητα του εξοπλισμού, τις προβλέψεις ζήτησης, τις οικονομικές υποχρεώσεις της επιχείρησης, κ.ά. 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 15

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Έστω μια βιομηχανική επιχείρηση γαλακτοκομικών προϊόντων Στην προσπάθειά της να διεισδύσει ακόμα περισσότερο στην αγορά γιαουρτιού παράγει μεταξύ άλλων δύο νέα προϊόντα σε οικογενειακή συσκευασία, τα οποία είναι Προϊόν 1: συσκευασία ενός κιλού επιδόρπιου γιαουρτιού με άρωμα βανίλιας Προϊόν 2: συσκευασία ενός κιλού επιδόρπιου γιαουρτιού με κομματάκια σοκολάτας υγείας 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 16

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Στον Πίνακα της επόμενης διαφάνειας παρουσιάζονται τα δεδομένα του προβλήματος, όπως έχουν προσδιοριστεί για την παραγωγή μιας μονάδας από κάθε προϊόν Στόχος Η μεγιστοποίηση του συνολικού εβδομαδιαίου κέρδους από την πώληση των δύο προϊόντων 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 17

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Απαιτούμενη ποσότητα πόρου ανά μονάδα προϊόντος Πόρος Προϊόν 1 Προϊόν 2 Διαθέσιμη ποσότητα πόρου Γάλα (λίτρα) 1 1 550 Εργασία (λεπτά χρόνου) Παστερίωση και ψύξη (λεπτά χρόνου) Μέγιστη ζήτηση (μονάδες προϊόντος) Κέρδος ανά μονάδα προϊόντος (σε λεπτά του ) 1 3 1000 2 5 2000 400 χωρίς όριο 150 200 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 18

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Μεταβλητές απόφασης Ποια στοιχεία του προβλήματος επηρεάζουν το κριτήριο απόδοσης (συνολικό εβδομαδιαίο κέρδος); Για ποια στοιχεία είμαστε σε θέση να επηρεάσουμε τις τιμές τους και ποια δεν επιδέχονται μεταβολές; Ποιες είναι οι αποφάσεις που πρέπει να πάρουμε και ποιες είναι οι τιμές των μεταβλητών απόφασης που μπορούν να αποτελέσουν λύση για το πρόβλημα; 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 19

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Μεταβλητές απόφασης x 1 : ο αριθμός μονάδων Προϊόντος 1 που παράγονται κάθε εβδομάδα x 2 : ο αριθμός μονάδων Προϊόντος 2 που παράγονται κάθε εβδομάδα 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 20

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Αντικειμενική συνάρτηση εβδομαδιαίο κέρδος Προϊόντος 1 + εβδομαδιαίο κέρδος Προϊόντος 2 (παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 1 ανά εβδομάδα κέρδος ανά μονάδα) + (παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 2 ανά εβδομάδα κέρδος ανά μονάδα) 150x 1 + 200x 2 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 21

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Αντικειμενική συνάρτηση Maximize z = 150x 1 + 200x 2 Αντικειμενικοί συντελεστές Η μοναδιαία συνεισφορά του κέρδους καθενός από τα προϊόντα 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 22

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος εβδομαδιαία κατανάλωση γάλακτος διαθέσιμη ποσότητα γάλακτος (εβδομαδιαία κατανάλωση γάλακτος για το Προϊόν 1 + εβδομαδιαία κατανάλωση γάλακτος για το Προϊόν 2) διαθέσιμη ποσότητα γάλακτος 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 23

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος ((απαιτούμενο γάλα για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 1 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 1) + (απαιτούμενο γάλα για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 2 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 2)) διαθέσιμη ποσότητα γάλακτος 1 x 1 + 1 x 2 550 x 1 + x 2 550 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 24

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος συνολική απαιτούμενη εργασία διαθέσιμη εργασία (απαιτούμενη εργασία για το Προϊόν 1 + απαιτούμενη εργασία για το Προϊόν 2) διαθέσιμη εργασία 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 25

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος ((απαιτούμενη εργασία για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 1 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 1) + (απαιτούμενη εργασία για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 2 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 2)) διαθέσιμη εργασία 1 x 1 + 3 x 2 1000 x 1 + 3x 2 1000 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 26

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος συνολική απαιτούμενη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης διαθέσιμη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης (απαιτούμενη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης για το Προϊόν 1 + απαιτούμενη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης για το Προϊόν 2) διαθέσιμη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 27

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος ((απαιτούμενη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 1 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 1) + (απαιτούμενη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης για την παραγωγή μιας μονάδας Προϊόντος 2 παραγόμενες μονάδες Προϊόντος 2)) διαθέσιμη επεξεργασία παστερίωσης και ψύξης 2 x 1 + 5 x 2 2000 2x 1 + 5x 2 2000 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 28

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Περιορισμοί του προβλήματος Η εβδομαδιαία ζήτηση για το Προϊόν 1 δεν μπορεί να ξεπεράσει τις 400 μονάδες x 1 400 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 29

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Οι τέσσερις γραμμικές ανισώσεις που ορίσαμε παριστάνουν τους περιορισμούς του προβλήματος ως συναρτήσεις των μεταβλητών απόφασης και ονομάζονται λειτουργικοί περιορισμοί Οι ποσότητες στα δεξιά μέλη των ανισώσεων καλούνται σταθερές του δεξιού μέλους των αντίστοιχων περιορισμών και συνήθως εκφράζουν τη διαθέσιμη ποσότητα του αντίστοιχου πόρου το άνω (ή κάτω) φράγμα για την εκτίμηση ενός εξωτερικού συνήθως παράγοντα 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 30

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Στο δεξιό μέρος υπάρχουν μόνο σταθερές και ποτέ μεταβλητές Οι συντελεστές των μεταβλητών απόφασης στους περιορισμούς ονομάζονται τεχνολογικοί συντελεστές, γιατί πολλές φορές παριστάνουν την ποσότητα που απαιτείται από τον αντίστοιχο πόρο για την παραγωγή μιας μονάδας ενός συγκεκριμένου προϊόντος 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 31

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Αν μια μεταβλητή απόφασης δεν μπορεί να πάρει αρνητικές τιμές (π.χ. ποσότητα παραγωγής προϊόντος), τότε προσθέτουμε και έναν αντίστοιχο περιορισμό μη αρνητικότητας x 1, x 2 0 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 32

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Συνολικό μοντέλο Maximize z = 150x 1 + 200x 2 (αντικειμενική συνάρτηση) με περιορισμούς: x 1 + x 2 550 (γάλα σε λίτρα) x 1 + 3x 2 1000 (λεπτά εργασίας) 2x 1 + 5x 2 2000 (λεπτά παστερίωσης και ψύξης) x 1 400 (ζήτηση Προϊόντος 1) x 1, x 2 0 (μη αρνητικές τιμές) 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 33

Παράδειγμα προβλήματος μεγιστοποίησης Πιθανή λύση Κάθε συνδυασμός τιμών των μεταβλητών απόφασης του προβλήματος Εφικτή λύση Κάθε πιθανή λύση που δεν παραβιάζει τους περιορισμούς του προβλήματος Εφικτή περιοχή Το σύνολο όλων των εφικτών λύσεων ενός προβλήματος Βέλτιστη λύση Η εφικτή λύση που δίνει στην αντικειμενική συνάρτηση τη μέγιστη (ή ελάχιστη) τιμή της 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 34

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου x 1 >0 x 2 >0 Άρα βρισκόμαστε στο 1 ο τεταρτημόριο 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 35

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου x 1 + x 2 = 550 x 2 =-x 1 + 55 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 36

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου x 1 + 3x 2 = 1000 x 2 = -(1/3)x 1 + 333,333 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 37

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου 2x 1 + 5x 2 = 2000 x 2 = -(2/5)x 1 + 400 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 38

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου x 1 = 400 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 39

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου Η βέλτιστη λύση σε ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού είναι μία από τις κορυφές της εφικτής περιοχής 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 40

Γραφική Επίλυση του Μοντέλου Η βέλτιστη λύση σε ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού είναι μία από τις κορυφές της εφικτής περιοχής Κορυφή (x 1, x 2 ) z Α (0,0) 0 Β (400, 0) 60.000 Γ (400, 150) 90.000 Δ (325, 225) 93.750 Βέλτιστη Ε (0, 333,333) 66.666,667 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 41

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Η αχρησιμοποίητη ποσότητα ενός πόρου σε ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού εκφράζεται από την τιμή μιας μεταβλητής που ονομάζεται χαλαρή μεταβλητή και που σχετίζεται με τον αντίστοιχο περιορισμό Η χαλαρή μεταβλητή είναι μια βοηθητική μεταβλητή, η οποία προστίθεται σε ένα περιορισμό με φορά (μικρότερο) καθιστώντας τον ισότητα 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 42

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Σε κάθε περιορισμό i αντιστοιχεί μια χαλαρή μεταβλητή s i, i = 1,, Ν, όπου Ν το πλήθος των περιορισμών Η προσθήκη των χαλαρών μεταβλητών οδηγεί στην τυποποιημένη μορφή του προβλήματος, όπου όλοι οι περιορισμοί του έχουν μετατραπεί σε ισότητες και τα δεξιά μέλη είναι μη αρνητικά 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 43

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Τυποποιημένη μορφή Maximize z = 150x 1 + 200x 2 + 0s 1 + 0s 2 + 0s 3 + 0s 4 με περιορισμούς: x 1 + x 2 + 1s 1 = 550 x 1 + 3x 2 + 1s 2 = 1000 2x 1 + 5x 2 + 1s 3 = 2000 x 1 + 1s 4 = 400 x 1, x 2, s 1, s 2, s 3, s 4 0 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 44

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Μη δεσμευτικοί περιορισμοί Οι περιορισμοί που μετά την επίλυση και τον εντοπισμό της βέλτιστης λύσης έχουν την αντίστοιχη χαλαρή μεταβλητή μεγαλύτερη από το μηδέν Δηλώνουν ότι υπάρχει στη διάθεση της επιχείρησης μεγαλύτερη ποσότητα από όση τελικά καταναλώνεται στο άριστο πρόγραμμα παραγωγής (στη βέλτιστη λύση) Δεν καθορίζουν την κορυφή που δίνει τη βέλτιστη λύση 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 45

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Δεσμευτικοί περιορισμοί Έχουν την αντίστοιχη χαλαρή μεταβλητή ίση με το μηδέν Καθορίζουν την κορυφή της εφικτής περιοχής που δίνει τη βέλτιστη λύση Ισχύουν ως ισότητες μετά την εύρεση της βέλτιστης λύσης 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 46

Δεσμευτικοί και μη Δεσμευτικοί Περιορισμοί Πλεονάζων περιορισμός Είναι ένας μη δεσμευτικός περιορισμός που δεν επηρεάζει την εφικτή περιοχή Προσοχή όμως, δεν είναι ένας «άχρηστος» περιορισμός Αποτελεί μία χρήσιμη πληροφορία, η οποία μπορεί να χρησιμέψει αργότερα στη λήψη της βέλτιστης απόφασης, σε περίπτωση που μεταβληθούν κάποιες από τις παραμέτρους του προβλήματος 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 47

Παραλλαγή Μείωση σταθεράς δεξιού μέλους 3 ου περιορισμού από 2000 σε 1500 λεπτά 2x 1 + 5x 2 1500 2x 1 + 5x 2 = 1500 x 2 = -(2/5)x 1 + 300 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 48

Παραλλαγή Αύξηση σταθεράς δεξιού μέλους 2 ου περιορισμού από 1000 σε 1500 λεπτά x 1 + 3x 2 1500 x 1 + 3x 2 = 1500 x 2 = -(1/3)x 1 + 500 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 49

Παραλλαγή o Κατανάλωση όλου του γάλατος που έχει δεσμευτεί για την παραγωγή γιαουρτιού x 1 + x 2 = 550 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 50

Παραλλαγή o Παραγωγή ακριβώς 400 μονάδων από το Προϊόν 1 x 1 = 400 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 51

Άσκηση 1 η o Μία σπουδάστρια θέλει να στείλει, από το μέρος που σπουδάζει, 12 τουλάχιστον κάρτες σε φίλους και συγγενείς o Οι ασπρόμαυρες κάρτες κοστίζουν 1 και οι έγχρωμες 2 η μία, αλλά η σπουδάστρια δεν διαθέτει πάνω από 16 o Πόσες κάρτες από κάθε είδος μπορεί να αγοράσει; o Ποιος είναι ο μεγαλύτερος αριθμός καρτών που μπορεί να αγοράσει; 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 52

Άσκηση 1 η o Επιλύστε γραφικά τη συγκεκριμένη άσκηση 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 53

Άσκηση 2 η o Ένας μηχανικός πρόκειται να φέρει από το εξωτερικό τόρνους και τρυπάνια o Οι συσκευές έρχονται λυμένες και ο μηχανικός θα τις συναρμολογήσει και θα τις μεταπωλήσει o Συνολικά μπορεί να αποθηκεύσει μέχρι 50 συσκευές o Κάθε τόρνος κοστίζει 40 και κάθε τρυπάνι 20 o Ο μηχανικός μπορεί να διαθέσει μέχρι 1400 για την αγορά τους o Υπολογίζει να κερδίσει 60 από κάθε τόρνο και 40 από κάθε τρυπάνι o Με αυτές τις συνθήκες πόσους τόρνους και τρυπάνια πρέπει να αγοράσει για να κερδίσει περισσότερα; 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 54

Άσκηση 2 η o Επιλύστε γραφικά τη συγκεκριμένη άσκηση 7/10/2016 Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό 55