Tartalom. Matematikai alapok. Termékgyártási példafeladat. Keverési példafeladat Szállítási példafeladat Hátizsák feladat, egészértékű feladat



Hasonló dokumentumok
3. előadás. Termelési és optimalizálási feladatok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

Tartalom. Matematikai alapok. Fontos fogalmak Termékgyártási példafeladat

12. előadás. Egyenletrendszerek, mátrixok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Lineáris programozás. Modellalkotás Grafikus megoldás Feladattípusok Szimplex módszer

Bevezetés a játékelméletbe Kétszemélyes zérusösszegű mátrixjáték, optimális stratégia

A lineáris programozás 1 A geometriai megoldás

Dualitás Dualitási tételek Általános LP feladat Komplementáris lazaság 2015/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Tanszékcsoport

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Hiányos másodfokú egyenletek. x 8x 0 4. A másodfokú egyenlet megoldóképlete

Bevezetés a lineáris programozásba

Helyi tanterv Német nyelvű matematika érettségi előkészítő. 11. évfolyam

Parciális differenciálegyenletek numerikus módszerei számítógépes alkalmazásokkal Karátson, János Horváth, Róbert Izsák, Ferenc

Egy egyszerű ütemezési probléma megoldásának tanulságai

TERMELÉSMENEDZSMENT. Gyakorlati segédlet a műszaki menedzser szak hallgatói számára. Összeállította: Dr. Vermes Pál főiskolai tanár 2006.

Növényvédő szerek A B C D

ÉS TESZTEK A DEFINITSÉG

Szimplex módszer, szimplex tábla Példaként tekintsük a következ LP feladatot:

DÖNTÉSI MODELL KIALAKÍTÁSA KÖZBESZERZÉSI ELJÁRÁS SORÁN ELŐSZÓ

Tantárgy adatlap Operációkutatás

Ökonometria. Adminisztratív kérdések, bevezetés. Ferenci Tamás 1 tamas.ferenci@medstat.hu. Első fejezet. Budapesti Corvinus Egyetem

Bevezetés 2. Aggregált terv készítése (esettanulmány) 3. Megoldás 3. Aggregált termelési terv összeállítása 8. Érzékenységvizsgálat 12

HELYI TANTERV MATEMATIKA GIMNÁZIUMI OSZTÁLYOK

Bázistranszformáció és alkalmazásai 2.

MATEMATIKA TANTERV Bevezetés Összesen: 432 óra Célok és feladatok

2. Interpolációs görbetervezés

12 48 b Oldjuk meg az Egyenlet munkalapon a következő egyenletrendszert az inverz mátrixos módszer segítségével! Lépések:

Ittfoglalomösszea legfontosabbtudnivalókat, részleteka honlapon, illetvea gyakorlatvezetőtől is kaptok információkat.

Pedagógiai asszisztens Pedagógiai asszisztens

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

Lineáris Algebra gyakorlatok

MATEMATIKA. Tildy Zoltán Általános Iskola és Alapfokú Művészeti Iskola Helyi tanterv 1-4. évfolyam 2013.

Matematika emelt szint a évfolyam számára

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

Az Excel Solver bővítményének megismerése Feladatok gyakorlása BMF-NIK ősz 3

Kétfázisú szimplex algoritmus és speciális esetei

Gráfelmélet/Diszkrét Matematika MSc hallgatók számára. Párosítások

Ferde fényképezés. Szalkai István Pannon Egyetem, Veszprém, June 18, 2015

Matematika. Specializáció évfolyam

A 2014/2015 tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló javítási-értékelési útmutató. INFORMATIKA I. (alkalmazói) kategória

különösen a média közleményeiben való reális tájékozódást. Mindehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése.

Lineáris egyenletrendszerek

A Szekszárdi I. Béla Gimnázium Helyi Tanterve

INFORMATIKA HELYI TANTERV

MATEMATIKA TANMENET SZAKKÖZÉPISKOLA 9.A-9.C-9.D OSZTÁLY HETI 4 ÓRA 37 HÉT/ ÖSSZ 148 ÓRA

A Szekszárdi I. Béla Gimnázium Helyi Tanterve

Nem oldható kötések alkalmazása, szerszámai, technológiája

Matematika helyi tanterv,5 8. évfolyam

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI VIZSGA ÁLTALÁNOS KÖVETELMÉNYEI

LINEÁRIS ALGEBRA PÉLDATÁR MÉRNÖK INFORMATIKUSOKNAK

4. FELADATSOR ( )

KÖZGAZDASÁGI ALAPISMERETEK (ELMÉLETI GAZDASÁGTAN)

INFORMATIKA. Célok és feladatok évfolyam


Fogalmi alapok Mérlegegyenletek

On-line értékelési módszerek II. Lengyelné Molnár Tünde

Sztojka Miroszláv LINEÁRIS ALGEBRA Egyetemi jegyzet Ungvár 2013

OPERÁCIÓKUTATÁS, AZ ELFELEDETT TUDOMÁNY A LOGISZTIKÁBAN (A LOGISZTIKAI CÉL ELÉRÉSÉNEK ÉRDEKÉBEN)

9. Áramlástechnikai gépek üzemtana

Síklefedések Erdősné Németh Ágnes, Nagykanizsa

reális tájékozódást. Mindehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése. A tanulóktól megkívánjuk a szaknyelv életkornak

Informatika. Magyar-angol két tanítási nyelvű osztály tanterve. 9. évfolyam

5. évfolyam. Gondolkodási módszerek. Számelmélet, algebra 65. Függvények, analízis 12. Geometria 47. Statisztika, valószínűség 5

Növényvédő szerek A B C D

Bevezetés a számításelméletbe I. feladatgyűjtemény. Szeszlér Dávid, Wiener Gábor

Sugárkövetési algoritmusok (2. rész)

Matematika 8. PROGRAM. általános iskola 8. osztály nyolcosztályos gimnázium 4. osztály hatosztályos gimnázium 2. osztály. Átdolgozott kiadás

Operációkutatás. Vaik Zsuzsanna. ajánlott jegyzet: Szilágyi Péter: Operációkutatás

Digitális matematika taneszközök a. hatékonyabb tanulásszervezés szolgálatában. Szerző: Huszka Jenő


FAUR KRISZTINA BEÁTA, SZAbÓ IMRE, GEOTECHNIkA

Középszintű érettségi feladatsorok és megoldásaik Összeállította: Pataki János; dátum: november. I. rész

Kulcsár Béla. Szakdolgozat és a védése - a bemutató / előadás felépítése Feladat. 2014/15. tavasz. Bemutató (előadás) felépítése

Bártfai Barnabás. Office 2010

SZAKDOLGOZAT. Kiss Albert

Gauss-eliminációval, Cholesky felbontás, QR felbontás

Nemes Tihamér OKATV 2011 Második forduló Alkalmazás kategória

Matematika POKLICNA MATURA

Kijelző...P.27 Kezdeti Lépések Statisztikai Számítások Kifejezések és Értéket Bevitele Haladó Tidp,ányos Számítások Beviteli Tartományok...P.

MATEMATIKA A és B variáció

A BUDAPEST II. KERÜLETI MÓRICZ ZSIGMOND GIMNÁZIUM BEJÖVŐ OSZTÁLYAINAK FELVÉTELI ELJÁRÁSÁRÓL ISKOLÁNK OM KÓDJA:

A DÖNTÉSELMÉLET ELEMEI

Kosztolányi József Kovács István Pintér Klára Urbán János Vincze István. tankönyv. Mozaik Kiadó Szeged, 2013

Nemlineáris programozás 2.

Minimális fluidizációs gázsebesség mérése

Az áprilisi vizsga anyaga a fekete betűkkel írott szöveg! A zölddel írott rész az érettségi vizsgáig még megtanulandó anyag!

különösen a média közleményeiben való reális tájékozódást. Mindehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése.

1. Az informatikai eszközök használata

Apor Vilmos Katolikus Iskolaközpont. Helyi tanterv. Matematika. készült. a 51/2012. (XII. 21.) EMMI rendelet 1. sz. melléklet 1-4./1.2.3.

KÉPZÉSI PROGRAM NEMZETKÖZI GAZDÁLKODÁS ALAPKÉPZÉSI SZAK

Gyarmati Dezső Sport Általános Iskola MATEMATIKA HELYI TANTERV 1-4. OSZTÁLY

MAGISTER GIMNÁZIUM TANMENET

Robotok inverz geometriája

Informatikai tehetséggondozás:

A TERMELÉSI FOLYAMATOK HATÉKONY ÉS OPTIMÁLIS IRÁNYÍTÁSA A KOMPLEX MÓDSZER ALKALMAZÁSÁVAL

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Dr. Pétery Kristóf: Excel 2007 feladatok és megoldások 2.

Dinamikus programozás alapú szivattyú üzemvitel optimalizálási technikák (főként) kombinatorikus vízműhálózatokra

Klasszikus alkalmazások

különösen a média közleményeiben való reális tájékozódást. Mindehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése.

Átírás:

6. előadás Termelési és optimalizálási feladatok Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor 2013 2014 1

Tartalom Matematikai alapok Matematikai modell Fontosabb feladattípusok Érzékenységvizsgálat Termékgyártási példafeladat Solveres megoldás, beállítások Jelentések Fejlettebb elrendezések, Szorzatösszeg és Mszorzat függvény Keverési példafeladat Szállítási példafeladat Hátizsák feladat, egészértékű feladat (A gyakorlaton) Hogyan dolgozik a Solver? 2

Matematikai alapok Célunk: termelési és optimalizálási feladatok megoldása Excellel Ez tdk. a lineáris programozás egy szelete *Lineáris programozás (cél): korlátozottan rendelkezésre álló gazdasági erőforrások lehető legjobb (optimális) elosztása egymással versenyző tevékenységek között a minél nagyobb gazdasági haszon elérése céljából (Ferenczi Z.: Operációkutatás) Amit át kell gondolnunk! Matematikai modellek készítése, megoldási módszerek Az alkalmazhatóság korlátai Matematikai modell: idealizált reprezentáció a feladatról (közelíti a valóságot), matematikai jelekkel és szimbólumokkal, benne: Tevékenységi/döntési változók Állandók, konstansok Egyenletek, egyenlőtlenségek (korlátozó feltételek; A, x, b és c értelmezhető) Célfüggvény (c, haszon mérőszáma; pl. maximális haszon, minimális költség/selejt) 3

Matematikai alapok A matematikai modell előnyei a szöveges leírással szemben Tömören írja le a problémát, könnyen módosítható Könnyebb áttekinteni az ok-okozati összefüggéseket Egyidejűleg tudjuk kezelni az összes kapcsolatot Nyilvánvalóan látszik, ha még további adatok kellenek az elemzéshez Jól támogatja a számítógépes megvalósítást Fontosabb feladattípusok (az osztályozás alapja: elméleti lin. progr.) Maximumfeladat: a célfüggvény maximuma az optimum (maximális haszon) Minimumfeladat: a célfüggvény minimuma az optimum (minimális önköltség) Normálfeladat: olyan maximumfeladat, ahol a konstans oszlop együtthatói nemnegatívak Módosított normálfeladat, általános feladat Egészértékű feladat *Megoldási lehetőségek (szg. nélkül) Grafikus megoldás (kétváltozós feladatoknál általában egyszerű) Bázisvektor-transzformáció (primál szimplex módszer; normálfeladatokra) Minden feladat átalakítható normálfeladatra (Dualitás) 4

Matematikai alapok Érzékenységvizsgálat Olyan elemző eljárás, amelynek során felderítjük, hogy milyen hatással vannak az optimális megoldásra a modell paramétereinek értékeiben (A, b és c) bekövetkezett változások Pl. hogyan változatja meg az optimális megoldást, ha új feltételt írunk a modellbe, vagy módosítjuk a célfüggvény együtthatóit? Nálunk most (Informatika tárgyból) A matematikai modell (lényegében) adott A számítógépes megvalósítást és megoldást kell megtanulni (Excelben, Solver), azaz Az adatok korrekt begépelését/megadását (korlátozó feltételek, célfüggvény) A Solver felparaméterezését, beállításait (pontosság, iterációs lépésszám) Tudnunk kell értelmezni az eredményt (!) Fel kell ismernünk az esetleges hibákat (sokszor a Solver kiírja, de pl. tervezési hiba miatt akár nagyságrendi eltérés is lehet) És ehhez esetleg: korlátozott érzékenységi elemzést el kell tudnunk végezni Az Excel támogatja az érzékenységvizsgálatot is (nálunk: csak érintőlegesen) 5

Termékgyártási példafeladat (A feladat eredete: Nagy T.: Operációkutatás) Egy vállalat kétféle termék gyártását akarja bevezetni. A két termék gyártása három gépen történik (munkafázisok). Az első termék egy darabjának megmunkálásához szükséges gépidők rendre 1, 1, 1 gépóra; a második termék egységének gépidőszükséglete pedig rendre 2, 3, 1 gépóra Az egyes gépek rendelkezésre álló kapacitása 25, 33, 20 gépóra (egy adott időszakban) Az egyes termékek várható eladási egységára rendre 3 és 5 pénzegység Milyen termékösszetételben gyártson a vállalat, ha maximális árbevételre törekszik úgy, hogy a gyártás során a gépek kapacitását nem lépheti túl? Matematikai modell Jelölje x 1 és x 2 az egyes termékekből gyártandó mennyiséget (döntési változók) Első gép: 1 óra alatt 1 db első termék, x 1 db termék megmunkálásához 1 x 1 óra kell; hasonlóan a 2. termékre is; kapacitás 25 óra 6

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben Adatok elhelyezése a táblázatban (1. terv) Döntési változók (módosuló cellák) Alkalmas kezdőértékkel, pl. 1 Célfüggvény: célcella Csak egy célcella lehet, és ennek olyan képletet kell tartalmaznia, amely a módosuló celláktól függ Korlátozó feltételek (többféle módon is megadhatók) Először: cellába írjuk be (csak a bal oldalt) 7

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Solveres megoldás Adatok bevitele a Solverbe (felparaméterezés) A Solver egyéb beállításai Ez egy lineáris feladat, ezért szimplex megoldási módszert célszerű beállítani Nemnegatívak-e a változóink? Általában nem (!) (De most igen) (A Solver beállításai elmenthetők, az utolsó állapotot meg is őrzi persze ez törölhető) 8

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) A Solver egyéb beállításai (folyt.) Pontosság Célszerű beállítás (nálunk): 1E-10 és 1E-15 közötti értékre Lépésenkénti végrehajtás kérhető Ha tanulmányozni szeretnénk a megoldó algoritmust Megoldási korlátok Max. lépésszám, idő megadható Egyes esetekben ez fontos lehet (lassan konvergáló algoritmus, ill. a megadott feltételek csak nagy számítási munkával érhetők el) (További spec. beállítások adhatók meg a nemlineáris és az evolutív módszerekre) 9

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Megoldás a Solverrel Vigyázzunk, apró hibák is rossz végeredményt okozhatnak Ellenőrizhető, hogy esetünkben a nemlin. módszer is ehhez az optimumhoz vezet 10

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Jelentések Kérhetők a megoldás megtalálása után (külön munkalap) 11

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Adatok elhelyezése a táblázatban (2. terv) Cél: nagyobb táblázatnál gyorsítsuk a munkát, jobban kihasználva az Excel lehetőségeit A Szorzatösszeg függvény is használható 12

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Megoldás a Solverrel 13

Termékgyártási példafeladat Megoldás Excelben (folyt.) Kis módosítás a 2. tervhez képest (3. terv) Mszorzat függvény, még hatékonyabb számolás (a sorvektort transzponálni kell) A megoldás ugyanúgy megy, mint az előbb 14

Keverési példafeladat (A feladat eredete: sotepedia.hu/ekk, op.kut. minták) A feladat megfogalmazása Egy kereskedésben 201 fej, 1880 láb, 281 szem és 1361 szál haj van. Jelen vannak: pókok, hernyók, sárkányok és eladólányok. A pókoknak 1 feje, 8 lába, 2 szeme van és kopaszok. Minden hernyónak 1 feje, 12 lába, 1 szeme és 5 szál haja van. A sárkányok természetesen 7 fejűek, 4 lábuk, 14 szemük van, és 20 szál hajjal bírnak. A két lábon álló eladólányok fején 333-333 szálból álló dús szőke hajkorona ékesíti a három szemet. Adjuk meg az egyes élőlények számát! Matematikai modell Legyen az üzletben x 1 pók, x 2 hernyó, x 3 sárkány és x 4 eladólány! Az egyenletrendszer 15

Keverési példafeladat Megoldás Excelben Mivel ez egy sima lineáris egyenletrendszer, a det ellenőrzése után az inverz mátrixos módszerrel oldjuk meg A szebb (olvashatóbb) megjelenés kedvéért az eredményvektort végül transzponáljuk 16

Lineáris egyenletrendszerek (bevezető) Az egyenletrendszer A x = b alakban adott Együtthatómátrix, ismeretlen vektor, konstans vektor Ha a feladatot nekünk (kézzel) kell megoldani, pl. a Gauss-eliminációt használhatjuk Géppel: direkt (numerikus) megoldási módszerek Inverz mátrixos módszer vagy Solver Átalakítás: Ha det(a) 0, akkor A 1 A x = A 1 b, azaz E x = A 1 b, x = A 1 b Itt E az egységmátrix Így megkapjuk az egyenletrendszer egyértelmű (!) megoldását Ez pontosan akkor teljesül, ha ugyanannyi egyenlet van, ahány ismeretlen Továbbá az egyenletrendszer lineárisan független (és ellentmondásmentes) Megvalósítás Excelben: a fentieknek megfelelően haladunk végig a lépéseken (már ismert apparátus) A determináns ellenőrzése kulcslépés! Végül célszerűen végezzünk ellenőrzést! (Biztosan jó eredményt kaptunk-e?) A x, ill. A x b hibavektor kiszámolása 17

Szállítási példafeladat (A feladat eredete: hivatalos Office mintafájl) 18

Szállítási példafeladat A Solver beállításai és a megoldás 19

Vizsga minta 20

Hogyan dolgozik a Solver? A Súgó erről nagyon keveset mond, a Solver weboldal sem sokkal többet 21