MÉTODOS        CUANTITATIVOS

 TEMA:     PROGRAMACIÓN LINEAL

 BEATRIZ HURTADO R.




                                 1
 Modelos   Matemáticos

 Modelos de Programación
 Lineal (PL)

 Resolución   de Modelos de PL
 ◦ Maximización
 ◦ Minimización
Y   = aX
 I = Cit
 U = PV – C
 Ct = Cf + Cv
 Ut = U1 + U2
Y = aX
 Ut   = U1 + U2

 2X   + 3Y = 24

 2X1   + X2 ≤ 16

 2X   + 3X2 ≥ 24
3X + 2Y = 6
 Función   Objetivo

 Restricciones


 Variables
          de decisión y
 parámetros
 Maximización

 ◦ Max U = 5X1 + 5X2 + 9X3

 Minimizar

 ◦ Min C = 12X1 + 15X2 + 20X3
 Menoro igual
 5X1 + 3X2 + 4X3 ≤ 200

 Mayoro igual
 2X1 + 3X2 + 5X3 ≥ 60

 Igual
 X1 + X2 + X3 = 100
Max U = 5 X1 + 5 X2 + 9 X3

5 X1 + 3 X2 + 4 X3 ≤ 200
2 X1 + 3 X2 + 5 X3 ≥ 60
   X1 + X2 + X3     = 100
   X1 ,   X2 ,   X3   ≥ 0
Max U = 5X1 + 5X2 + 9X3

5X1 + 3X2 + 4X3 ≤ 60
2X1 + 3X2 + 5X3 ≥ 60
  X1 + X2         = 100
   X1, X2, X3     ≥ 0
F. Objetivo: Max = 3X1 + 5X2
Restricciones
X1         ≤ 4 tiempo planta 1
    2X2      ≤ 12   tiempo planta
 2
3X1 + 2X2 ≤ 18 tiempo planta 3
 X1             ≥ 0 no
 negatividad
         X2 ≥ 0 no negatividad
F. Objetivo:   Min = 2X1 + 3X2
Restricciones
 X1 + X2       ≥ 350      Prod. (A+B)
 X1             ≥ 125     Demanda de A
 2X1 + X2     ≤ 600 Tiempo disponible
   X1,    X2 ≥ 0      No negatividad
Max = 40X1 + 24X2 + 36X3 + 23X4

 2X1 + 1X2 + 2.5X3 + 5X4   ≤ 120
 1X1 + 3X2 + 2.5X3          ≤ 160
10X1 + 5X2 +   2X3 + 12X4 ≤ 1000
  X1                        ≤ 20
                X3       ≤ 16
                    X4 ≥ 10
  X1,    X2,      X3,   X4   ≥ 0
 Objetivo

 Método  Gráfico
 Método Simplex

 Análisis de Sensibilidad

 Solución por computadora
 Formular  el modelo de PL
 Graficar las restricciones
 Determinar la región factible
 Graficar la función objetivo
 Encontrar el punto solución
 Resolver las ecuaciones
 Encontrar el valor de las variables y el

  de la FO
 Maximizar   U = 6X1 + 7X2
 Sujetoa:
 2X1 + 3X2 ≤ 24
 2X1 + X2 ≤ 16
 X1, X2    ≥ 0
2X1 + 3X2 ≤ 24
2X1 + 1X2 ≤ 16
2X1 + 1X2 ≤ 16




                     2X1 + 3X2 ≤ 24
Región Factible
2X1 + 1X2 ≤ 16




              Max = 6X + 7X2
                  6X1 + 7X2 = 42


Región Factible           2X1 + 3X2 ≤ 24
2X1 + 1X2 ≤ 16


                     Solución:
                     X1 = 6, X2 = 4
                     U = 64


                   2X1 + 3X2 ≤ 24


Región Factible
 Maximizar   U = 3.5X1 + 3X2
 Sujeto
       a:
 2X1 + 1X2    ≤ 1000
  X1 +    X2   ≤ 800
  X1          ≤ 400
           X2 ≤ 500
  X1,   X2     ≥ 0
2X1 + X2 ≤ 1000
2X1 + X2 ≤ 1000




          X1 + X2 ≤ 800
2X1 + X2 ≤ 1000

     X1 + X2 ≤ 800

              X1     ≤ 400
2X1 + X2 ≤ 1000


          X1 + X2 ≤ 800

                          X2 ≤ 500

                          X1         ≤ 400
Región Factible
Método gráfico de modelo matemático
Max U = 3.5X1 + 3X2

       X1 = 250, X2 = 500
       U = 2.375



                  3.5X1 + 3X2 = 1050
 Para   las restricciones     ≤
 2X1 + 1X2 + h1 = 1000         h1 = 0

 X1   + X2        + h2 = 800   h2 = 50

 X1           +    h3 = 400    h3 = 150

         X2   + h4 = 500       h4 = 0
Modelo de minimización

F. Objetivo:    Min = 2X1 + 3X2
Restricciones
 X1 + X2     ≥ 350     Producción (A+B)
 X1           ≥ 125    Demanda de A
 2X1 + X2 ≤ 600        Tiempo disponible
   X1, X2 ≥ 0                No
 negatividad
X1 + X2   ≥ 350
X1 + X2    ≥ 350




X1        ≥ 125
X1 + X2   ≥ 350
  X1      ≥ 125

2X1 + X2 ≤ 600
Min C = 2X1 + 3X2

 2X1 + 3X2 = 600

        X1 = 250
        X2 = 100
        C = 800
   Para las restricciones ≥

    X1 + X2 - e1 = 350 e1 = 0
    X1        - e2 = 125 e2 = 125
    2X1 + X2 + h3 = 600 h3 = 0
36

Programación lineal

  • 1.
    MÉTODOS CUANTITATIVOS TEMA: PROGRAMACIÓN LINEAL BEATRIZ HURTADO R. 1
  • 2.
     Modelos Matemáticos  Modelos de Programación Lineal (PL)  Resolución de Modelos de PL ◦ Maximización ◦ Minimización
  • 3.
    Y = aX  I = Cit  U = PV – C  Ct = Cf + Cv  Ut = U1 + U2 Y = aX
  • 4.
     Ut = U1 + U2  2X + 3Y = 24  2X1 + X2 ≤ 16  2X + 3X2 ≥ 24
  • 5.
  • 6.
     Función Objetivo  Restricciones  Variables de decisión y parámetros
  • 7.
     Maximización ◦Max U = 5X1 + 5X2 + 9X3  Minimizar ◦ Min C = 12X1 + 15X2 + 20X3
  • 8.
     Menoro igual 5X1 + 3X2 + 4X3 ≤ 200  Mayoro igual 2X1 + 3X2 + 5X3 ≥ 60  Igual X1 + X2 + X3 = 100
  • 9.
    Max U =5 X1 + 5 X2 + 9 X3 5 X1 + 3 X2 + 4 X3 ≤ 200 2 X1 + 3 X2 + 5 X3 ≥ 60 X1 + X2 + X3 = 100 X1 , X2 , X3 ≥ 0
  • 10.
    Max U =5X1 + 5X2 + 9X3 5X1 + 3X2 + 4X3 ≤ 60 2X1 + 3X2 + 5X3 ≥ 60 X1 + X2 = 100 X1, X2, X3 ≥ 0
  • 11.
    F. Objetivo: Max= 3X1 + 5X2 Restricciones X1 ≤ 4 tiempo planta 1 2X2 ≤ 12 tiempo planta 2 3X1 + 2X2 ≤ 18 tiempo planta 3 X1 ≥ 0 no negatividad X2 ≥ 0 no negatividad
  • 12.
    F. Objetivo: Min = 2X1 + 3X2 Restricciones X1 + X2 ≥ 350 Prod. (A+B) X1 ≥ 125 Demanda de A 2X1 + X2 ≤ 600 Tiempo disponible X1, X2 ≥ 0 No negatividad
  • 13.
    Max = 40X1+ 24X2 + 36X3 + 23X4 2X1 + 1X2 + 2.5X3 + 5X4 ≤ 120 1X1 + 3X2 + 2.5X3 ≤ 160 10X1 + 5X2 + 2X3 + 12X4 ≤ 1000 X1 ≤ 20 X3 ≤ 16 X4 ≥ 10 X1, X2, X3, X4 ≥ 0
  • 14.
     Objetivo  Método Gráfico  Método Simplex  Análisis de Sensibilidad  Solución por computadora
  • 15.
     Formular el modelo de PL  Graficar las restricciones  Determinar la región factible  Graficar la función objetivo  Encontrar el punto solución  Resolver las ecuaciones  Encontrar el valor de las variables y el de la FO
  • 16.
     Maximizar U = 6X1 + 7X2  Sujetoa: 2X1 + 3X2 ≤ 24 2X1 + X2 ≤ 16 X1, X2 ≥ 0
  • 18.
    2X1 + 3X2≤ 24
  • 19.
    2X1 + 1X2≤ 16
  • 20.
    2X1 + 1X2≤ 16 2X1 + 3X2 ≤ 24 Región Factible
  • 21.
    2X1 + 1X2≤ 16 Max = 6X + 7X2 6X1 + 7X2 = 42 Región Factible 2X1 + 3X2 ≤ 24
  • 22.
    2X1 + 1X2≤ 16 Solución: X1 = 6, X2 = 4 U = 64 2X1 + 3X2 ≤ 24 Región Factible
  • 23.
     Maximizar U = 3.5X1 + 3X2  Sujeto a: 2X1 + 1X2 ≤ 1000 X1 + X2 ≤ 800 X1 ≤ 400 X2 ≤ 500 X1, X2 ≥ 0
  • 24.
    2X1 + X2≤ 1000
  • 25.
    2X1 + X2≤ 1000 X1 + X2 ≤ 800
  • 26.
    2X1 + X2≤ 1000 X1 + X2 ≤ 800 X1 ≤ 400
  • 27.
    2X1 + X2≤ 1000 X1 + X2 ≤ 800 X2 ≤ 500 X1 ≤ 400 Región Factible
  • 28.
    Método gráfico demodelo matemático Max U = 3.5X1 + 3X2 X1 = 250, X2 = 500 U = 2.375 3.5X1 + 3X2 = 1050
  • 29.
     Para las restricciones ≤ 2X1 + 1X2 + h1 = 1000 h1 = 0 X1 + X2 + h2 = 800 h2 = 50 X1 + h3 = 400 h3 = 150 X2 + h4 = 500 h4 = 0
  • 30.
    Modelo de minimización F.Objetivo: Min = 2X1 + 3X2 Restricciones X1 + X2 ≥ 350 Producción (A+B) X1 ≥ 125 Demanda de A 2X1 + X2 ≤ 600 Tiempo disponible X1, X2 ≥ 0 No negatividad
  • 31.
    X1 + X2 ≥ 350
  • 32.
    X1 + X2 ≥ 350 X1 ≥ 125
  • 33.
    X1 + X2 ≥ 350 X1 ≥ 125 2X1 + X2 ≤ 600
  • 34.
    Min C =2X1 + 3X2 2X1 + 3X2 = 600 X1 = 250 X2 = 100 C = 800
  • 35.
    Para las restricciones ≥ X1 + X2 - e1 = 350 e1 = 0 X1 - e2 = 125 e2 = 125 2X1 + X2 + h3 = 600 h3 = 0
  • 36.

Notas del editor