background image

1

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Modele optymalizacji liniowej

Studia przypadków

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Proces budowy modelu

1. Zdefiniowanie decyzji (zmiennych 

decyzyjnych) x

2. Ustalenie warunków wyznaczających 

zbiór decyzji dopuszczalnych D

3. Przyjęcie miernika realizacji celu f
4. Określenie podjęcia decyzji optymalnej

background image

2

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Kopalnia węgla brunatnego 1

• Kopalnia eksploatuje węgiel brunatny na trzech 

poziomach wydobywczych: A, B i C

• Ze względów jakościowych wydobycie węgla z 

poziomu musi być co najmniej dwa razy większe 

niż z poziomu B

• Cena sprzedaży węgla wynosi 60 zł/t.
• Zaplanować wydobycie dobowe z każdego poziomu 

wydobywczego 

• Zdefiniuj model optymalizacji liniowej 

maksymalizujący zysk. 

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

20

Minimalne wydobycie dobowe 

kopalni [tys.t]

22

Maksymalne wydobycie dobowe 

kopalni [tys.t]

8

8

12

Maksymalne wydobycie dobowe 

[tys.t]

30

35

38

Jednostkowy koszt wydobycia 

[zł/t]

wartości 

graniczne

C

B

A

Kopalnia węgla brunatnego 1

background image

3

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

• Kopalnia odkrywkowa węgla brunatnego prowadzi 

eksploatację na 4 poziomach wydobywczych: dwóch 

nadkładowych: N1 i N2 oraz dwóch węglowych: W1 i W2. 

Maksymalne wydobycie dobowe na każdym poziomie jest 

ograniczone wydajnością koparki. 

• Urobek z poziomów: N2(nadkładowego) i W1(węglowego) 

jest odstawiany jednym taśmociągiem o wydajności dobowej 

nie większej niż 20 000 [t]. 

• Ze względów jakościowych wydobycie węgla z poziomu W1

musi być co najmniej 2 razy większe niż z poziomu W2. 

• Ze względu na zachowanie odpowiedniego wyprzedzenia 

frontów eksploatacyjnych wydobycie nadkładu* musi być

co najmniej 3 razy większe niż wydobycie węgla. 

• Cena sprzedaży węgla wynosi 60 zł/t.

Kopalnia węgla brunatnego 2

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

10

minimalne wydobycie dobowe 

węgla w kopalni [tys. t]

15

maksymalne wydobycie 

dobowe węgla w kopalni 
[tys. t]

8

8

18

25

maksymalne wydobycie 

dobowe koparki [tys. t]*

18

14

12

10

jednostkowy koszt wydobycia 

[zł/t]

wartości 

graniczne

W2

W1

N2

N1

Kopalnia węgla brunatnego 2

background image

4

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

• Kopalnia podziemna rud eksploatuje aktualnie 4 

pola wydobywcze: północne (N), południowe (S), 

wschodnie (E) i zachodnie (W). Ruda miedzi jest 

wydobywana w polach zaś ruda srebra w 

polach E

• Urobek z pól jest transportowany szybem 

północnym a urobek z pól szybem 

południowym. 

• Ze względów geotechnicznych nie należy 

wstrzymywać wydobycia w żadnym polu –

minimalne wydobycie w każdym polu powinno 

wynosić co najmniej 15% łącznego wydobycia rudy.

Kopalnia rudy miedzi

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

7 000

maksymalna dobowa wydajność

szybu południowego [t]

5 000

maksymalna dobowa wydajność

szybu północnego [t]

9 000

minimalne wydobycie dobowe rudy 

w kopalni [t]

11 000

maksymalne wydobycie dobowe 

rudy w kopalni [t]

210

180

240

250

jednostkowy koszt wydobycia [zł/t]

wartości 

graniczne

W

E

S

N

pola wydobywcze

Kopalnia rudy miedzi

background image

5

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Koparka - Samochody

• Zakład ma dwa samochody  A i B o ładowności ŁA ton, ŁB 

ton. 

• Koparka może załadować co najwyżej K samochodów  w 

ciągu zmiany, niezależnie od ich ładowności. 

• Dzienny limit paliwa dla zakładu wynosi LP litrów. 
• Samochód A zużywa na jeden pełny cykl transportowy Za 

litrów paliwa, samochód Zb litrów. 

• W  ciągu zmiany samochód A może wykonać co najwyżej 

Ca pełnych cykli  transportowych, samochód B - Cb cykli. 

• Zdefinuj model optymalizacji liniowej maksymalizujący ilość

przetransportowanego urobku.

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

15

Maks. liczba załadowań / zmianę

250

Limit paliwa

8

10

Maksymalna liczba cykli / zmianę

20

15

Zużycie paliwa / cykl

12

10

Ładowność samochodów

B

A

Samochody

Koparka - Samochody

background image

6

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Produkcja – różne wyroby

• Do wykonania dwóch wyrobów A i B 

przedsiębiorstwo zużywa stal i blachę

ocynkowaną. 

• Przy produkcji wyrobów A i B wykorzystywane 

są urządzenia: prościarki, giętarki i nożyce do 

cięcia blachy. 

• Przyjmując, że znane są Ci zasoby jakimi 

dysponuje przedsiębiorstwo (czas dostępności 

urządzeń, ilość materiałów), normatywy zużycia 

zasobów na jednostkę wyrobu oraz zysk ze 

sprzedaży wyrobów, zdefinuj model 

optymalizacji liniowej maksymalizujący zysk

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

200

Czas dostępności nożyc

150

Czas dostępności giętarki

200

Czas dostępności prościarki

15000

Limit blachy

10000

Limit stali

110

100

Zysk jednostkowy

70

50

Zużycie stali

120

100

Zużycie blachy

4

6

Czas pracy nożyc / jedn. wyrobu

15

10

Czas pracy giętarki / jedn. wyrobu

7

5

Czas pracy prościarki / jedn. wyrobu

B

A

background image

7

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

Produkcja – różne technologie

• Do produkcji wyrobu przedsiębiorstwo może 

zastosować trzy technologie A, B i C. 

• Znane są jednostkowe nakłady zasobów 

(energia, surowiec, koszt) ponoszone na 

wyprodukowanie jednostki wyrobu w danej 

technologii oraz wielkość zasobów, jakimi 

dysponuje przedsiębiorstwo.

• Zdefinuj model optymalizacji liniowej 

maksymalizujący wielkość produkcji 

Badania Operacyjne

Bogumił Dałkowski

100000

Budżet do dyspozycji

5000

ilość dostępnego surowca

250

Ilość dostępnej energii

2500

2000

1000

Koszt jedn. wyrobu

150

120

100

Zużycie surowca / jedn. wyrobu

12

10

5

Zużycie energii / jedn. wyrobu

C

B

A

Produkcja – różne technologie