Метод линейной оптимизации

Кейс "Компания Холод"

Компания "Холод" занимается поставками замороженных овощей в супермаркеты.
Замороженные овощи приходят от поставщиков в стандартных картонных коробках, объем которых представлен в таблице (в литрах). Недельный запас замороженных овощей прибывает на склад в понедельник утром. Как правило, в конце недели склад компании пустеет. Объем склада 160 куб.м.
Компания пользуется кредитной линией, допускающей еженедельный расход в 900 000$ на покупку недельного запаса овощей (оплата может быть произведена единовременно в понедельник утром).
Компания прогнозирует объем продаж на каждую неделю как минимальное и максимальное количества коробок каждого типа овощей, которые будут проданы на следующей неделе. Минимальное количество определяется контрактами, которые компания заключила с небольшим количеством мини-супермаркетов. Максимальное количество – это пессимистический прогноз рыночного спроса на предстоящей неделе.
Цены, по которым продукция закупается у поставщика и отпускается потребителям, приведены в таблице, вместе с минимальными и максимальными объемами продаж каждого продукта на следующей неделе. Определите объем закупок каждого типа овощей, максимизирующий прибыль компании.

Продукт Закупочная цена, USD Отпускная цена, USD Min, шт Max, шт Объем коробки, литр
Артишоки 144 156.0 0 150 16.6
Брокколи 87 93.9 400 2500 5.2
Брюссельская капуста 90 95.4 100 500 6
Гомбо 70.5 66.0 150 600 6.5
Зеленые бобы 78 87.6 500 3200 16.1
Зеленый горошек 67.5 74.4 750 3500 15.8
Кабачки 75 81.0 100 500 11
Кукуруза 66 74.4 400 2000 8.6
Кукуруза с бобами 69 74.4 200 800 13.3
Морковь 78 87.6 300 1200 13.1
Перуанские бобы 84 93.9 500 3300 16
Рубленый картофель 64.5 68.1 300 1500 19.2
Цветная капуста 85.5 93.9 100 300 8.9
Черные бобы 72 81.0 250 900 7.4
Шпинат 63 68.1 400 2000 7.1

Организация данных в таблице MS Excel

 Организация данных задачи кейса Холод Формулы к кейсу Холод

Решение задачи оптимизации

1

Учет ограничений по объему склада и суммы кредита

Формулы в надстройке Поиск Решения
Формулы в Поиске Решений. Кейс Холод
Полученное решение
Решение задачи. Кейс Холод
скрепка Почему предлагается закупить только кукурузу? Ведь этот продукт имеет не самую высокую маржу!
Вычислите еще два показателя: отношение маржи к объему коробки и отношение маржи к закупочной цене.
Гистограммы
Гистограмма отношения Маржа/объем Гистограмма отношения Маржа/себестоимость
Самый высокий показатель отношения маржа/себестоимость у кукурузы!

Это наблюдение наглядно иллюстрирует одно из положений теории ограничений Э. Голдратта, которое утверждает:
самый выгодный продукт не тот, у которого самая высокая маржа, а тот, который приносит наивысший эффект в расчете на единицу дефицитного ресурса.
Целевая функция – самый важный ключевой показатель - в нашем случае действительно прибыль, значит величину эффекта определяет маржа. А дефицитный ресурс - это объем кредита, так как в полученном решении полностью израсходованы именно деньги, а не место на складе. Поэтому кукуруза приносит максимальный вклад на вложенный рубль.

2

Учет ограничений по объему закупок

Компания не может торговать одним продуктом (если только не является монополистом на рынке), поэтому для корректного решения необходимо ввести ограничения:
Объем закупок каждого типа овощей должен быть не менее Min и не более Max значений прогнозируемого спроса.

Новое решение с учетом ограничений по объему закупок

3

Решение задачи без применения Поиска решений

Можно ли прийти к найденному решению без использования надстройки Поиск решения?

Алгоритм решения задачи
оптимизации с одним дефицитным ресурсом

Отсортированные данные
Закупить минимум
Закупить максимум
Полученное решение

3

Решение задачи при изменении дефицитного ресурса

скрепка Банк увеличил кредит до $1 200 000.
Найти новый план объема закупки.
Решение с учетом увеличения лимита кредитной линии
 Решение с увеличенным кредитом

Теперь дефицитный ресурс - объем склада. Этот ресурс исчерпался первым.

скрепка Получите решение, используя алгоритм решения задачи оптимизации с одним дефицитным ресурсом.
На практике специалист практически всегда может сам указать дефицитный ресурс, потому что с ним больше всего проблем.
Поэтому дефицитный ресурс не обязательно извлекать из результатов оптимизации.

4

Всегда ли можно решить задачу оптимизации без применения надстройки "Поиск Решения"

скрепка Часть холодильных мощностей вышла из строя и на некоторое время доступно только 120 кубометровоб склада.
Кредитная линия остается $900 000.
Определить объем закупки.
Решение задачи оптимизации с двумя дефицитными ресурсами
Решение с двумя дефицитными ресурсами
При наличии двух и более дефицитных ресурсов простого алгоритма нахождения решения задачи оптимизации нет.
В этом случаее необходимо использовать специальные инструменты, в частности надстройку "Поиск Решения".