Problema 1.-
Una firma elabora dos productos, A y C. La capacidad de la línea A es de 7 unidades diarias. Cada unidad de C requiere 4 horas de secado, y hay un total de 22 horas disponibles al día para secado. Además, cada unidad de A requiere 2 horas de pulido y cada una de C, 3 horas. Diariamente hay un total de 19 horas de pulido disponibles. Las unidades A producen una utilidad de $1 y $3 las unidades de C, cada una. La firma quiere determinar el plan de producción diario que maximice la utilidad. Los productos A y C sólo se pueden fabricar en cantidades enteras. El costo de alquiler de una secadora es de $150 y de una pulidora es de $300, además se desea elaborar solo uno de los productos A ó C. Formule el plan como PLE.
| PRODUCTO A |
| PRODUCTO C |
CAPACIDAD | 7 UNIDADES |
| DISP. | Costo fijo |
SECADO |
| 4H/UNIDAD | 22 H/SEM. | 150 |
PULIDO | 2 H/UNIDAD | 3 H/UNIDAD | 19 H/SEM. | 300 |
UTILIDAD | $1/UNIDAD | $3/UNIDAD |
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1.- Variables de Decisión:
Xi= Número de unidades del producto i(i= A,C=1,2) a elaborar.
Yi= 1 se hace el producto A o C
0 no se hace el producto A o C
2.- Restricciones:
CAPACIDAD: X1 <= 7 unidades
SECADO: ( 4 h/ unid )( X2 unid/semana) <= 22 h/ semana.
PULIDO: ( 2 h/unid)(X1 unid/semana) + (3 h/unid)(X2 unid/semana) <= 19 h/semana
3.- FUNCION OBJETIVO:
MAXIMIZAR=( $1/unid)(X1 unid/semana) + ($3/unid/semana)(X2 unid/semana)
Modelo de P.L.E.
Maximizar(z) = x1 + 3x2-150y1-300y2
sujeto a:
x1 <= 7
4x2 <= 22Y1
2x1 + 3x2 <= 19Y2
Y1+y2<=1
no negatividad: Xi>=0 y entero
Problema 2.- Programación en una aerolínea. Alpha Airline desea programar no más de un vuelo desde Chicago hasta cada una de las siguientes ciudades: Columbus, Denver, Los Ángeles y Nueva York. Los horarios de salida disponible son 8, 10 y 12 de la mañana. Alpha arrienda los aviones al costo de $5000 hasta las 10, y de $3000 después de las 10 y está en posibilidad de arrendar cuando mucho 2 por horario de salida. En la tabla 2 se presenta la aportación a las utilidades en miles de dólares esperadas por vuelo antes de los costos de arrendamiento. Elabore un modelo para una programa que maximice las utilidades, si además se debe cumplir con lo siguiente:
a) Si sale un vuela a Columbus a las 8 a.m. ya no debe salir un vuelo a Denver a las 10 a.m..
b) Si sale un avión a los Ángeles a las 10 a.m. también debe salir un vuelo a Columbus a las 12 m.
c) Saldrá un vuelo hacia Nueva York solo si sale antes un vuelo hacia Columbus.
Defina con cuidado las variables de decisión.
Tabla 2.
| ESPACIO DE TIEMPO |
| 8 a.m. | 10 a.m. | 12 m |
Columbus | 10 | 6 | 6 |
Denver | 9 | 10 | 9 |
Los Ángeles | 14 | 11 | 10 |
Nueva York | 18 | 15 | 10 |
Solución:
1.- Variable de Decisión:
Xij= 0 si el avión no sale a la hora i(i=8,10,12=1,2,3) hacia la ciudad j(j=Columbus,Denver, Los
Angeles, Nueva York=1,2,3,4)
1 si el avión sale a la hora i(i=8,10,12=1,2,3) hacia la ciudad j(j=Columbus,Denver,Los
2.- Restricciones:
Número de vuelos hacia:
Columbus: x11 + x21 + x31 <=1 (limitante excluyente)
Denver: x12 + x22 + x32<=1(limitante excluyente)
Los Ángeles: x13 + x23 + x33<= 1(limitante excluyente)
Nueva York: x14 + x24 +x34 <= 1(limitante excluyente)
Número de Vuelos por Horario:
8 a.m.: x11+ x12+ x13+x14<=2(limitante excluyente)
10 a.m.: x21+x22+x23+x24<=2(limitante excluyente)
12 m: x31+x32+x33+x34<=2(limitante excluyente)
-si sale un vuelo a Columbus a las 8am. Ya no debe salir un vuelo a denver a las 10am.
8am x11+ 10amx22<= 1
-si sale un avión a los angeles a las 10am .tambien debe salir un vuelo a Columbus a 12am.
10am x23 <=12am x31
-saldra un vuelo hacia nueva york solo si sale antes un vuelo hacia Columbus.
X11<= x14
3.- Función Objetivo:
Maximizar=
[10x11+6x21+6x31+9x12+10x22+9x32+14x13+11x23+10x33+18x14+15x24+10x34
-5(x11+x12+x13+x14+x21+x22+x23+x24)-3(x31+x32+x33+x34)]*1000
Problema 3.- Un problema de instalación Un problema que afronta todos los días un electricista consiste en decidir qué generadores conectar. El electricista en cuestión tiene tres generadores con las características que se muestran en la tabla 3. Hay dos periodos en el día. En el primero se necesitan 2900 megawatts. En el segundo. 3900 megawatts. Un generador que se conecte para el primer periodo puede ser usado en el segundo sin causar un nuevo gasto de conexión. Todos los generadores principales (como lo son A, B y C de la figura ) son apagados al término del día. Si se usa el generador A también puede usarse el generador C, no se usa generador B si se usa generador A. Formule este problema como un PLEM.
Tabla 3.
GENERADOR | COSTO FIJO DE CONEXIÓN | COSTO POR PERIODO POR MEGAWATT USADO | CAPACIDAD MAXIMA EN CADA PERIODO ( MW ) |
A | $ 3000 | $ 5 | 2100 |
B | 2000 | 4 | 1800 |
C | 1000 | 7 | 3000 |
Solución:
1.- Variables de Decisión:
Xij= Número de megawatts a usar del generador i(i=A,B,C) en el periódo j(j=1,2).
Yi= 0 No arranca el generador i(i=A,B,C)
1 Si arranca el generador i(i=A,B,C)
2.- Restricciones:
Demanda en el periodo 1:
xa1 +xb1+xc1 >= 2900
Demanda en el periodo 2:
xa2+xb2+xc2>= 3900
Capacidad de generador A:
xa1 <= 2100y1( enlace variable entera con variable binaria)
xa2<=2100y1( enlace variable entera con variable binaria)
Capacidad de generador B:
xb1<=1800y2( enlace variable entera con variable binaria)
xb2<=1800y2( enlace variable entera con variable binaria)
Capacidad de generador C:
xc1<=3000y3( enlace variable entera con variable binaria)
xc2<=3000y3( enlace variable entera con variable binaria)
y1<= y3 , y2+y1<=1
3.- Función Objetivo:
Minimizar(z)= 5(x11+x12) +4(x21+x22) + 7(x31+x32) +3000(y1)+2000(y2) + 1000(y3)