Одной из наиболее важных задач, возникающих в различных областях человеческой деятельности (технической, экономической, организационной и др.) является проблема распределения и перераспределения ресурсов, причем оптимальным образом [1,2].
Данная работа посвящена распределению ресурсов, когда выполняемые работы являются взаимосвязанными.
Рассмотрим комплекс взаимосвязанных работ, состоящий из m узлов показанный на рисунке 1.
Рисунок 1. Комплекс взаимосвязанных работ
Выходы каждого узла распределяются между входами последующего узла. Входы первого узла =(,,...,), второго узла =(,,...,) и т.д. m- го узла =(,,...,). Выходы узлов определяются переменными =(,,…,), =(,,…,), . . ., =(,,…,), соответственно.
Предположим, что выход каждого i- го узла зависит от входа i- го узла линейно, а именно
=, , (1)
где
=, .
Допустим также, что выходы каждого i- го узла линейно распределяются между входами i+1- го узла, то есть
=, , (2)
где
=, .
Тогда воспользуюсь (1) и (2) для имеем
====
=…. (3)
Если обозначим через A==…, то (3) имеет вид
= A. (4)
Определим теперь затраты на приобретения входного продукта :
=, (5)
где =(,,...,), -затраты на приобретения единицы -ой продукции.
Затраты на производства продукции в линейном случае определяется как
=, (6)
где =(,,...,), -затраты на производства единицы -ой продукции.
Эффективность зависит от прибыли, получаемое от реализации выпуска продукции m-го узла. Поэтому необходимо максимизировать целевую функцию
L= --, (7)
где =(,,...,), -стоимость единицы -ой продукции.
Если количество ресурсов ограничено(<=R), то
+= R. (8)
Задача заключается в максимизации (7) при ограничениях (4) и (8). Эта задача является задачей линейного программирования и решается симплекс методом.
Пример. Пусть комплекс взаимосвязанных работ имеем вид, как показан на рисунке 2.
Рисунок 2. Пример взаимосвязанных работ
Исходные данные следующие:
Необходимо определить максимальную прибыль.
Решение.
Целевая функция имеет вид
Ограничение (8) имеет вид
или
а ограничения (4) можно представить в виде
Если ввести обозначения то получим следующую задачу линейного программирования
при ограничениях
Если решить задачу симплекс методом, то получим и количества произведенной продукции ==15,7 и ==24,5.
Результаты работы могут быть использованы для оптимального распределения ресурсов в различных организациях, где имеется комплекс взаимосвязанных работ.