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Lineare Optimierung, max Gesamtgewinn?

Frage: Lineare Optimierung, max Gesamtgewinn?
(6 Antworten)


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Bei der Herstellung von Fenstern und Turen werden die Holzverarbeitung, die Lackiererei sowie die Glaserei durchlaufen. Die Zeitaufwande in den einzelnen Abteilungen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen: #Abteilung 1. Zeit pro Fenster - Holz 30, Lack 10, Glas 20 Abteilung 2- Zeit pro Tur- Holz 30, Lack 20, Glas 10

Pro Woche steht die Holz-Abteilung fur 100 Produktionsstunden und die Lack- bzw. Glas- Abteilung fur jeweils 60 Produktionsstunden zur Verfugung. Der Gewinn pro Fenster betr agt 25 e; der Gewinn pro Tur 30 e. Maximieren Sie den Gesamtgewinn mithilfe der graphischen Methode.
Hat jemand eine Idee wie die Variablen machen kann? ich komm nicht klar. danke
Frage von lololina | am 30.11.2017 - 14:30


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 30.11.2017 - 20:01
Ich will Dir es anhand des Simplexverfahrens verdeutlichen:
http://www.helpster.de/das-simplexverfahren-der-linearen-optimierung-einfach-erklaert_210204
Du hast in Deinem Beispiel nur 2 Produkte, Fenster und Türen, der Begriff "Abteilung" ist hier verwirrend.
Die Holz-, Glas-, Lack-Abteilungen sind mit den Maschinen gleichzusetzen.
Du hast also 2 Produkte und 3 "Maschinen" (=Abteilungen: Holz, Glas, Lack).
Danach entwickelst Du die Nebenbedingungen für die 3 "Maschinen", die Gewinnfunktion hast Du ja auch.
Vielleicht hilft es Dir zum Finden der Variablen.
Graphisch kann ich es mir im Moment nicht vorstellen.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 30.11.2017 - 20:19
Auf Youtube gibt es Videos zur graphischen Methode
https://www.youtube.com/watch?v=juQXgt2-BVA
Oder Du tippst dort ein: Lineare Optimierung graphisch.
Vielleicht hilft auch das Dir weiter
http://www.orklaert.de/grafische-loesung-lineare-optimierungsprobleme.php
Deine Variablen sind x1 für Fenster und x2 für Türen.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 23.12.2017 - 12:36
Hallo Lololina, etwas spät, aber ich habe einen Lösungsansatz. Es läuft wie auch in Deiner anderen Aufgabe ab.
Als erstes suche ich die Restriktionen (Nebenbedingungen), die hier die Zeit betreffen:
Holzabteilung: 30x1 + 30x2 ≤ 100.
Lackabteilung: 10x1 + 20x2 ≤ 60.
Glasabteilung: 20x1 + 10x2 ≤ 60.
Zielfunktion..: 25x1 + 30x2 -> Gmax
x1 sind wie gesagt die Anzahl der hergestellten Fenster und x2 die Anzahl der Türen.
Die Zahlen ergeben sich ja aus dem Aufgabentext, es sind die Zeiten bei den Restriktionen und die Geldeinheiten [e] in der Zielfunktion.
Die Pivotspalte ist in der Mitte, Pivotzeile die oberste.
Dann beginnen die Umformungen nach dem Simplexverfahren.
Falls dazu weitere Fragen auftauchen, kannst Du sie ins nächste Antwortfeld schreiben. Sonst funktioniert es genau wie in Deiner anderen Simplex-Algorithmus-Aufgabe.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 23.12.2017 - 19:44
Hallo Lololinchen..., ich glaube, Du hast vergessen, die Dimension der Zeitangaben mit hineinzuschreiben. Ich glaube, dass es in Minuten lautet. Das ist mir nämlich beim Nachrechnen aufgefallen. Deshalb habe ich alles in Stunden umgerechnet.
Dann lautet das komplette Simplextableaux inklusive der 3 Schlupfvariablen:
x1.....x2.....s1.....s2.....s3.....
1/2...1/2.....1......0......0......100
1/6..1/3.....0......1.....0........60
1/3...1/6.....0......0......1........60
__________________________
25....30.....0......0......0.........G

Nach Umformungen ergibt sich ein maximaler Gewinn von 5800 e bei einer Produktion von 40 Fenstern [x1] und 160 Türen [x2].
Die erste Pivotspalte und -zeile habe ich fett markiert.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 24.12.2017 - 13:13
Zur Verdeutlichung beschreibe ich den Rechenweg.
(1)...x1.....x2.....s1.....s2.....s3...........
......1/4....0......1...-3/2....0........10[-1/2 mal Pivotzeile]
......1/2.....1......0......3......0.......180[Pivotzeile]
......1/4.....0......0....-1/6....1........30[-1/6 mal Pivotzeile]
_______________________________
.......10.....0......0.....-90.....0....-5400[-30 mal Pivotzeile]
Ich habe 2 Schritte zusammengefasst: Pivotzeile mal 3, damit das Pivotelement 1 wird, und dann die Pivotspalte auf 0 gebracht, außer das Pivotelement.
Als 3. Schritt habe ich noch die neue Pivotspalte und -zeile fett markiert, ins selbe Schema eingetragen.
(2)...x1.....x2.....s1.....s2.....s3...........
........1......0......4.....-6......0.........40
........0......1.....-2......6......0........160
........0......0.....-1....-5/3....1.........20
_______________________________
........0....-10.....0....-120....0.....-5800
Gleiches Verfahren, Pivotelement auf 1 gebracht, Pivotspalte auf 0, außer Pivotelement und dabei jeweils die einzelnen Rechenschritte durchgeführt.
Nun sind alle Werte der unteren Zeile negativ,fertig, und das Ergebnis ist ablesbar.
Das "-" Zeichen vor dem Gewinn bleibt dabei unberücksichtigt!


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 26.12.2017 - 11:51
Hallo nochmal, bei der letzten Zeile im Schema (2) habe ich mich verrechnet! Sie muß lauten:
_______________________________
........0......0.....-40....-30....0.....-5800
Alles andere war aber richtig.

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