Tarea semana 7: Modelo de programación lineal
Carlos Silva AlvarezTarea12 de Octubre de 2020
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Tarea semana 7: Modelo de programación lineal
Carlos Silva Álvarez
Investigación de operaciones
Instituto IACC
miércoles, 7 de octubre de 2020
Desarrollo
Una empresa necesita optimizar la producción de dos artículos A y B. La producción de los artículos A y B necesita las siguientes horas de producción:
Producto | Horas de producción | ||
Proceso 1 | Proceso 2 | Proceso 3 | |
A | 1 | 1 | 2 |
B | 2 | 1 | 1 |
Capacidad máxima | 24 | 14 | 24 |
Las utilidades del artículo A es de 3 dólares y del artículo B, 4 dólares.
Se le pide:
- Identificar función objetivo y restricciones para resolver el problema mediante método simplex.
- Función objetivo:
Optimizar la producción.
Max. Z = 3x + 4y
- Variables:
x: Cantidad de artículos A.
y: Cantidad de artículos B.
- Restricciones:
Proceso 1: x + 2y ≤ 24
Proceso 2: x + y ≤ 14
Proceso 3: 2x + y ≤ 24
No negatividad:
x ≥ 0
y ≥ 0
- Utilidades:
Z = 3x + 4y
S.a
x + 2y ≤ 24
x + y ≤ 14
2x + y ≤ 24
x ≥ 0
y ≥ 0
- Calcular solución de variables mediante método simplex.
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -3 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 2 | 1 | 0 | 0 | 24 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 14 |
0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 24 |
- Se elige la columna pivote con el digito más negativo (-4).
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -3 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 2 | 1 | 0 | 0 | 24/2=12 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 14/1=14 |
0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 24/1=14 |
- El resultado más pequeño será el reglón pivote.
- Así mismo encontramos en esta intersección el elemento pivote resaltado en la tabla con rojo (2).
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -3 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 14 |
0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 24 |
- Se convierte en esta tabla el elemento pivote en 1.
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R | Operación Matemática |
1 | -3 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4R2 + R1 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12 | |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 14 | -1R2 + R3 |
0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 24 | -1R2 + R4 |
- R1:
x = (4*0.5) + -3 = -1
y = (4*1) + -4 = 0
S1 = (4-0.5) + 0 = 2
S2 = (4*0) + 0 = 0
S3 = (4*0) + 0 = 0
R = (4*12) + 0 = 48
- R2:
x = (-1*0.5) + 1 = 0.5
y = (-1*1) + 1 = 0
S1 = (-1*0.5) + 0 = 0.5
S2 = (-1*0) + 1 = 1
S3 = (-1*0) + 0 = 0
R = (-1*12) +14 = 2
- R3
x = (-1*0.5) + 2 = 1.5
y = (-1*1) + 1 = 0
S1 = (-1*0.5) + 0 = -0.5
S2 = (-1*0) + 0 = 0
S3 = (-1*0) + 1 = 1
R = (-1*12) + 24 = 12
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 48 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12 |
0 | 0.5 | 0 | -0.5 | 1 | 0 | 2 |
0 | 1.5 | 0 | -0.5 | 0 | 1 | 12 |
- Quedando de esta forma la tabla.
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 48 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12/0.5=24 |
0 | 0.5 | 0 | -0.5 | 1 | 0 | 2/0.5=4 |
0 | 1.5 | 0 | -0.5 | 0 | 1 | 12/1.5=8 |
- Aun se presentan términos menores a 0 (-1), por lo que se determina la columna y el reglón pivote
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | -1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 48 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12 |
0 | 1 | 0 | -1 | 2 | 0 | 4 |
0 | 1.5 | 0 | -0.5 | 0 | 1 | 12 |
- Se multiplica por 2 el renglón pivote quedando esta tabla como resultante.
Z | x | y | S2 | S2 | S3 | R | Operación matemática |
1 | -1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 48 | 1R3+R1 |
0 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 12 | -0.5R3+R2 |
0 | 1 | 0 | -1 | 2 | 0 | 4 | |
0 | 1.5 | 0 | -0.5 | 0 | 1 | 12 | -1.5R3+R4 |
- R1:
x = (1*1) + -1 = 0
y = (1*0) + 0 = 0
S1 = (1*-1) + 2 = 1
S2 = (1*2) + 0 = 2
S3 = (1*0) + 0 = 0
R = (1*4) + 48 = 52
- R2:
x = (-0.5*1) + 0.5 = 0
y = (-0.5*0) + 1 = 1
S1 = (-0.5*-1) + 0.5 = 1
S2 = (-0.5*2) + 0 = -1
S3 = (-0.5*0) + 0 = 0
R = (-0.5*4) + 12 = 10
- R3:
x = (-1.5*1) + 1.5 = 0
y = (-1.5*0) + 0 = 0
S1 = (-1.5*-1) + -0.5 = 1
S2 = (-1.5*2) + 1 = -3
S3 = (-1.5*0) +1 = 1
R = (-1.5*4) + 12 = 6
Z | x | y | S1 | S2 | S3 | R |
1 | 0 | 0 | 1 | 2 | 0 | 52 |
0 | 0 | 1 | 1 | -1 | 0 | 10 |
0 | 1 | 0 | -1 | 2 | 0 | 4 |
0 | 0 | 0 | 1 | -3 | 1 | 6 |
- De esta forma se obtienen los resultados y; x y Z.
- Determinar la solución del problema mediante método simplex.
Z = 52
x = 4
y = 10
Z = 3x + 4y
...