Ejemplos 36 y 37 - Optimización por metas 2

Ejemplo 36


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Enunciado
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Este enunciado es la continuación de los ejemplo 29 y 30 los cuales concluían con la solución:
maxz1(x)=0000x1+0040x2+0045x3+0055x4+0070x5+0105x6+0085x7+0092x8minz2(x)=120(x6+x7+x8)minz3(x)=120(0000x1+0005x2+0040x3+0050x4+0075x5+0100x6+0100x7+0100x8)s.a.x1+x2+x3+x4+x5+6+x7+x8=Cx1014 CC+004 CDx1+0995x2+096x3+09x4+085x5047 CC+036CDxj005 Cj{1,...,8}x8030 Cxj0\begin{alignat*}{} \max &&& z_1(x) = 0'000x_1 + 0'040x_2 + 0'045x_3 + 0'055x_4 + 0'070x_5 + 0'105x_6 + 0'085x_7 + 0'092x_8\\ \min &&& z_2(x) = \frac{1}{20}(x_6+x_7+x_8)\\ \min &&& z_3(x) = \frac{1}{20}(0'000x_1 + 0'005x_2 + 0'040x_3 + 0'050x_4 + 0'075x_5 + 0'100x_6 + 0'100x_7 + 0'100x_8)\\ s.a. &&& x_1 + x_2 +x_3+x_4+x_5+_6+x_7+x_8 = C\\ &&& x_1 \geq 0'14\ · CC + 0'04\ · CD\\ &&& x_1 + 0'995x_2 + 0'96x_3 + 0'9x_4+ 0'85x_5 \geq 0'47\ · CC + 0'36 · CD\\ &&& x_j \geq 0'05\ · C\\ &&& j \in \{1, ..., 8\}\\ &&& x_8 \geq 0'30\ · C\\ &&& x_j \geq 0 \end{alignat*}
El problema nos pide que ahora planteemos el problema anterior como un problema de optimización por metas
 
Nos piden introducir las siguientes metas:
  • Un beneficio de al menos 18’5 millones de euros
  • Un coeficiente de riesgo menor o igual que 7’0
  • Un coeficiente de reservas menor o igual que 0’8
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Operaciones
Metas
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Las funciones objetivo z1z_1, z2z_2 y z3z_3 se corresponden con las funciones definidas en el resultado del ejemplo 30, mencionado anteriormente
  • Un beneficio de al menos 18’5 millones de euros
    • metaz1(x)185(beneficio)\begin{array}{} meta & z_1(x)\geq18'5 && \text{(beneficio)} \end{array}
  • Un coeficiente de riesgo menor o igual que 7’0
    • metaz2(x)70(riesgo)\begin{array}{} meta & z_2(x)\leq7'0 && \text{(riesgo)} \end{array}
  • Un coeficiente de reservas menor o igual que 0’8
    • metaz3(x)08(reservas)\begin{array}{} meta & z_3(x)\leq0'8 && \text{(reservas)} \end{array}
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Las restricciones se mantienen igual
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Resultados
metaz1(x)185metaz2(x)70metaz3(x)08s.a.x1++x8=Cxj0\begin{alignat*}{} \text{meta} &&& z_1(x) \geq 18'5\\ \text{meta} &&& z_2(x) \leq 7'0\\ \text{meta} &&& z_3(x) \leq 0'8\\ s.a. &&& x_1 + \dots +x_8 = C\\ &&&\vdots\\ &&& x_j \geq 0 \end{alignat*}

Ejemplo 37


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Enunciado
Es este ejercicio nos piden que formulemos un problema de PL
  1. Calcular la solución óptima del problema dando igual importancia a todas las metas
  1. Calcular la solución óptima del problema dando 10 veces más importancia a las reservas que al resto de metas
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Operaciones

Apartado A

Reemplazamos las metas por la función de minimización de las variables de deficiencia e introduciremos las metas con las varaibles de deficiencia como restriccionesa
minz(d)=d1+d2+d3s.a.z1(x)d1185z2(x)d270z3(x)d308x1++x8=Cx0,d0\begin{alignat*}{} \min &&& z(d) = d_1 +d_2 + d_3\\ s.a. &&& -z_1(x) -d_1 \leq -18'5\\ &&& z_2(x) -d_2 \leq 7'0\\ &&& z_3(x) -d_3 \leq 0'8\\ &&& x_1 + \dots + x_8 = C\\ &&& \vdots\\ &&& x\geq 0, d \geq 0 \end{alignat*}

Apartado B

El problema sería igual salvo que la función de minimización será
z(d)=d1+d2+10d3z(d) = d_1 + d_2+ 10d_3
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Resultados
La solución optima se calculará con un software de optimización
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