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Orientación Universidad
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Apuntes sobre el método Simplex, Apuntes de Administración de Empresas

Asignatura: Direcció d'operacions, Profesor: , Carrera: Administració i Direcció d'Empreses, Universidad: UA

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 21/07/2014

llunablava
llunablava 🇪🇸

3.8

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bg1
ANEXO A TEMA 1: PROGRAMACIÓN LINEAL
ANEXO A TEMA 1:
PROGRAMACIÓN LINEAL
1.Introducción.
2.Solución de problemas lineales a través
del método gráfico.
3.El método del SIMPLEX.
4.El análisis de sensibilidad.
5.La dualidad y su interpretación económica.
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ANEXO A TEMA 1:

PROGRAMACIÓN LINEAL

1.Introducción.

2.Solución de problemas lineales a través

del método gráfico.

3.El método del SIMPLEX.

4.El análisis de sensibilidad.

5.La dualidad y su interpretación económica.

5.1. Introducción

  • ¿Qué productos fabricar?
  • Recursos limitados (mano de obra,

energía, materia prima A, B…

  • Maximizar el beneficio
  • Las relaciones entre la producción y

el consumo de recursos son lineales

  • La relaciones entre la producción y el

beneficio son lineales

5.2. Solución de problemas lineales a

través del método gráfico

  • Métodos de resolución:
    • Método gráfico:
      • Más sencillo e intuitivo
      • Problemas “pequeños”: 2 o tres variables

(productos)

  • Método del SIMPLEX:
    • Más complejo y menos intuitivo
    • Problemas de cualquier tamaño

5.2. Solución de problemas lineales a

través del método gráfico

EJEMPLO:
Una empresa fabrica dos modelos de retrovisor
(modelo 1 y modelo 2). El beneficio unitario es,
respectivamente de 60 y 50 € por retrovisor. Para
fabricar una unidad del modelo 1 se precisan 8
componentes de plástico y 10 metálicos; para una
unidad del modelo 2, 5 u. de plástico y 3 metálicas. Si
diariamente podemos fabricar 800 u. de plástico y 600
u. metálicas ¿cuántos retrovisores de cada modelo
conviene fabricar para maximizar el beneficio?

Max Z= 60x

1

+ 50x

2

8x

1

+ 5x

2

x

1

≥ 0 x

2

10x

1

+ 3x

2

SOLUCIÓN

x

1

x

2

Z= 600 + 50160 = 8.
Consumo ≤ disponible
Se agotan los
componentes
plásticos
Sobran componentes
metálicos: sobran
600 – 480 = 120 u.

5.3 El método del SIMPLEX

En las restricciones convertir los ≤ en

= incorporando “variables de holgura”

x

j

≥ 0 j= 1, 2, 3 … n, n+1, n+2…. n+m

Max Z= c

1

x

1

+ c

2

x

2

+ …….. + c

n

x

n

a

11

x

1

+ a

12

x

2

+ ….. + a

1n

x

n

a

21

x

1

+ a

22

x

2

+ ….. + a

2n

x

n

a

m

x

1

+ a

m

x

2

+ ….. + a

mn

x

n

b

m

+ x

n+m

+ x

n+

b

1

b

2

+ x

n+

+ 0x

n+

+ … +0x

n+m

1. Buscar una SOLUCIÓN INICIAL básica y factible
  • BÁSICA: tantas variables como restricciones
  • FACTIBLE: que cumpla las restricciones
  • variables de holgura: x

n+

, x

n+

…. X

n+m

  • el resto de variables valen 0: x

1

= x

2

= ….. = x

n

a

11

x

1

+ a

12

x

2

+ ….. + a

1n

x

n

a

21

x

1

+ a

22

x

2

+ ….. + a

2n

x

n

a

m

x

1

+ a

m

x

2

+ ….. + a

mn

x

n

b

m

+ x

n+m

+ x

n+

b

1

b

2

+ x

n+

Despejando: x

n+

= b

1

, x

n+

=b

2

…. X

n+m

=b

m

Método del SIMPLEX

Método del SIMPLEX

1. Buscar una SOLUCIÓN INICIAL básica y factible
  • BÁSICA: tantas variables como restricciones
  • FACTIBLE: que cumpla las restricciones
  • variables de holgura: x

n+

, x

n+

…. X

n+m

  • el resto de variables valen 0: x

1

= x

2

= ….. = x

n

Despejando: x

n+

= b

1

, x

n+

=b

2

…. X

n+m

=b

m

2. MEJORAR LA SOLUCIÓN: Se aplica un algoritmo

reiterativo para ir de un punto extremo a otro, con mayor

beneficio que el anterior

Max Z= 50x

1

+ 60x

2

+ 75x

3

10x

1

+ 8x

2

+ 12x

3

x

1

≥ 0 x

2

≥ 0 x

3

5x

1

+ 8x

2

+ 4x

3

4x

1

+ 4x

2

+ 3x

3

Max Z= 50x

1

+ 60x

2

+ 75x

3

+ 0x

4

+ 0x

5

+ 0x

6

10x

1

+ 8x

2

+ 12x

3

+ x

4

x

1

≥ 0 x

2

≥ 0 x

3

≥ 0 x

4

≥ 0 x

5

≥ 0 x

6

5x

1

+ 8x

2

+ 4x

3

+ x

5

4x

1

+ 4x

2

+ 3x

3

+ x

6

Max Z= 50x

1

+ 60x

2

+ 75x

3

+ 0x

4

+ 0x

5

+ 0x

6

10x

1

+ 8x

2

+ 12x

3

+ x

4

x

1

≥ 0 x

2

≥ 0 x

3

≥ 0 x

4

≥ 0 x

5

≥ 0 x

6

5x

1

+ 8x

2

+ 4x

3

+ x

5

4x

1

+ 4x

2

+ 3x

3

+ x

6

Solución inicial (básica y factible): VH
  • x

1

  • x

2

  • x

3

  • x 4
  • x

5

  • x

6

No
fabricamos
nada (Z=0)
Sobran
todos los
recursos

50 60 75 0 0 0

x 1

x 2

x 3

x 4

x 5

x 6

0 x 4

10 8 12 1 0 0 1.

0 x 5

5 8 4 0 1 0 1.

0 x 6

4 4 3 0 0 1 1.

0 0 0 0 0 0

50 60 75 0 0 0 Z=

Variables

RD: Rendimientos

Directos (c j

)

Variables

solución

c

j

Solución

(b i

en 1ª tabla)

Matriz de

coeficientes

técnicos (a

ij

) Matriz Identidad I

Penúltima fila: Rendimientos Indirectos (RI)
ÚLTIMA FILA: Ingresos Marginales: Img = RD – RI
Fila de Indicación. Si Img ≤ 0 → ÓPTIMO

Beneficio

50 60 75 0 0 0

x 1

x 2

x 3

x 4

x 5

x 6

0 x 4

10 8 12 1 0 0 1.

0 x 5

5 8 4 0 1 0 1.

0 x 6

4 4 3 0 0 1 1.

0 0 0 0 0 0

50 60 75 0 0 0 Z=

50 60 75 0 0 0

x 1

x 2

x 3

x 4

x 5

x 6

75 x 3

10/12 8/12 1 1/12 0 0 100

0 x 5

20/12 64/12 0 - 4/12 1 0 1.

0 x 6

18/12 24/12 0 - 3/12 0 1 700

750/12 600/12 75 75/12 0 0

  • 150/12 120/12 0 - 75/12 0 0 7.

Mayor Img (ENTRA)

6

5

4

Menor θ (SALE)

div. por 12

x(-4)

=

x(-3)

=

pivote

50 60 75 0 0 0

x 1

x 2

x 3

x 4

x 5

x 6

60 x 2

10/8 1 12/8 1/8 0 0 150

0 x 5

  • 5 0 - 8 - 1 1 0 600

0 x 6

  • 1 0 - 3 - 1/2 0 1 400

75 60 90 60/8 0 0

  • 25 0 - 15 - 60/8 0 0 9.

Como Img 0 OPTIMO

Max Z= 50x 1

  • 60x 2

  • 75x 3

10x 1

  • 8x 2

  • 12x 3

1.

x 1

0 x 2

0 x 3

0

5x 1

  • 8x 2

  • 4x 3

1.

4x 1

  • 4x 2

  • 3x 3

1.

Solución:

x 1

= 0 (no TV port)

x 2

= 150 Tv de 21”

Z= 9.000 € x 3

= 0 (no Tv est.)

100+8150+12*0=1.

Consumo Disponible

= 1.

Se agotan las horas del robot I

50+8150+ 4*0 =1. < 1.

Sobran 600 horas del robot II

40+4150+3*0 =6 00 < 1.

Sobran 400 horas del robot III

x 4

= 0

x 5

= 600 h RII

x 6

=400 h RIII

5.4. Análisis de sensibilidad

¿La solución obtenida sigue siendo válida
cuando se producen modificaciones en los
beneficios unitarios de los productos (c

j

) y
en los recursos disponibles (b

i

Intervalo de
variación para cada
c

j

y para cada b

i