Investigacion operativa Programcion dinamica
hammerscExamen14 de Junio de 2017
1.985 Palabras (8 Páginas)777 Visitas
INVOP2 Programación Dinámica Deterministica
PROBLEMA 1 (Modelo: Volumen de carga)
Un barco de 4 toneladas es cargado con uno o más de tres artículos. La tabla siguiente muestra el peso unitario pn, en toneladas y el ingreso por unidad in , en miles de $, para el artículo n. ¿Cómo se debe cargar el barco para maximizar los ingresos totales?
Artículo n | pn | in |
1 | 2 | 31 |
2 | 3 | 47 |
3 | 1 | 14 |
Tener en cuenta que el barco puede cargar estos artículos en cualquier orden, además, como el peso unitario y el peso permisible son enteros, las variables sólo deben tener valores enteros.
Solución:
Etapa: Cada tipo de artículo hace referencia a una etapa.
Estado: La disponibilidad respecto a la capacidad del barco
Decisión: Cuántas unidades de cada tipo de artículo llevar
Función recursiva: Representa el total de ingreso que se quiere maximizar.
Etapa 3 | |||||||
s3 | f3(s3,x3)=14x3 | Solución óptima | |||||
x3 =0 | x3 =1 | x3 =2 | x3 =3 | x3 =4 | f3*(s3) | x3* | |
0 | 14(0)=0 | - | - | - | - | 0 | 0 |
1 | 14(0)=0 | 14(1)=14 | - | - | - | 14 | 1 |
2 | 14(0)=0 | 14(1)=14 | 14(2)=28 | - | - | 28 | 2 |
3 | 14(0)=0 | 14(1)=14 | 14(2)=28 | 14(3)=42 | - | 42 | 3 |
4 | 14(0)=0 | 14(1)=14 | 14(2)=28 | 14(3)=42 | 14(4)=56 | 56 | 4 |
s3=0; significa que el barco está lleno, disponibilidad cero.
s3=4; significa que el barco está vacío, disponibilidad 4 ton.
Etapa 2 | ||||
s2 | f2(s2,x2)=47x2+f3*(s2-3x2) | Solución óptima | ||
x2 =0 | x2 =1 | f2*(s2) | x2* | |
0 | 47(0)+0=0 | - | 0 | 0 |
1 | 47(0)+14=14 | - | 14 | 0 |
2 | 47(0)+28=28 | - | 28 | 0 |
3 | 47(0)+42=42 | 47(1)+0=47 | 47 | 1 |
4 | 47(0)+56=56 | 47(1)+14=61 | 61 | 1 |
Etapa 1 | |||||
s1 | f1(s1,x1)=31x1+ f2*(s1-2x1) | Solución óptima | |||
x1 =0 | x1 =1 | x1 =2 | f1*(s1) | x1* | |
0 | 31(0)+0=0 | - | - | 0 | 0 |
1 | 31(0)+14=14 | - | - | 14 | 0 |
2 | 31(0)+28=28 | 31(1)+0=31 | - | 31 | 1 |
3 | 31(0)+47=47 | 31(1)+14=45 | - | 47 | 0 |
4 | 31(0)+61=61 | 31(1)+28=59 | 31(2)+0=62 | 62 | 2 |
Para obtener la solución óptima, se observa que el máximo ingreso generado en la etapa 1, es decir $62 mil, se produce cuando se decide llevar 2 unidades del artículo 1.
PROBLEMA 2 (Modelo: Fuerza laboral)
Un contratista constructor estima que la fuerza de trabajo necesaria durante las próximas 5 semanas será de 5, 7, 8, 4 y 6 trabajadores, respectivamente. La mano de obra en exceso que se conserve le costará $300 por trabajador semanalmente, y la nueva contratación en cualquier semana tendrá un costo fijo de $400 más $200 por trabajador y por semana. Sugiera un plan de contratación para minimizar los costos en los que se incurren.
Solución:
Sea xn la mano de obra asignada a cada semana.
Sea rn la mano de obra requerida para cada semana, entonces: r1 =5, r2 =7, r3 =8, r4 =4 y r5 =6
Costo de exceso de mano de obra: 300(xn – rn) cuando: xn > rn
Costo de contratación: 400 + 200(xn – sn) cuando: xn > sn
Etapa 5 (r5 = 6) | |||
s5 | f5(s5,x5)=300(x5 - 6)+[400+200(x5-s5)] | Solución óptima | |
x5 =6 | f5*(s5) | x5* | |
4 | 300(0)+[400+200(2)]=800 | 800 | 6 |
5 | 300(0)+[400+200(1)]=600 | 600 | 6 |
6 | 300(0)+[0]=0 | 0 | 6 |
Etapa 4 (r4 = 4) | |||||
s4 | f4(s4,x4)=300(x4 - 4)+[400+200(x4-s4)]+f5*(x4) | Solución óptima | |||
x4 =4 | x4 =5 | x4 =6 | f4*(s4) | x4* | |
8 | 300(0)+[0]+800=800 | 300(1)+[0]+600=900 | 300(2)+[0]+0=600 | 600 | 6 |
...