1.3. Lo resolvemos

Para encontrar la solución nos vamos a ayudar de la función objetivo F(x,y)=120x+60y. ¿Cómo?, representando en primer lugar la recta 120x+60y=0, y a partir de ella iremos trazando rectas paralelas hasta que lleguemos a la región factible.

Recuerda que todas las rectas que son paralelas a 120x+60y=0 son aquellas que tienen la forma 120x+60y=k, donde k puede tomar cualquier valor.

Vamos a verlo gráficamente. Para ello, en la siguiente escena, mueve el punto k, que está sobre el deslizador rojo. Llévalo a cero y aumenta su valor hasta que topes con el primer punto factible. Este punto será la solución de nuestro problema.

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Como podemos observar en la escena anterior el primer punto de la región con el que "tropieza" la recta es el punto (6,10). Este punto es la solución pues, de todos los puntos factibles, en este es donde la función objetivo toma el valor más pequeño, es decir, es el punto de menor coste para la empresa. Esto quiere decir que la solución óptima consiste en enviar 6 furgonetas del tipo I y 10 furgonetas del tipo II.
Furgoneta
Imagen de Wikimedia Commons con licencia Creative Commons

Para este punto la función objetivo toma un valor de 1320, es decir, F(6,10)=120·6+60·10=720+600=1320. El coste de enviar las furgonetas es de 1320€.

Conclusión:

Tenemos que enviar 6 furgonetas del Tipo I y 10 furgonetas del tipo II. El coste de la operación es de 1320€.

Después de ver el resultado parece lógico pensar que tenemos que enviar el mayor número de furgonetas del tipo II disponibles, ya que su coste es justo la mitad de las del tipo I y dos furgonetas del tipo II(coste 120€) transportan 60 paquetes, 10 más que una sola del tipo I (coste 120€). Es decir, a igual coste es mejor enviar 2 del tipo II, que una del tipo I.

 

 

Con este vídeo podrás repasar todo el proceso de construcción de un problema de programación lineal a partir del planteamiento del problema. Pertenece a una serie llamada Programación lineal que consta de 11 videos, te pueden ser de gran ayuda:

 

Icono IDevice Importante
  • La solución para un problema de programación lineal, si existe, siempre se alcanzan en los vértices de la región factible.
  • Si el valor óptimo se alcanza en dos de los vértices de la región factible A y B, entonces también son solución todos los puntos del segmento AB, es decir, el que corresponde a un lado de la región factible.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto
Resolver Problema de Programación lineal
Animación del Banco de imágenes y sonidos del ITE bajo licencia Creative Commons

Bueno, vamos a terminar el problema de las bombillas. Para ello puedes ayudarte de una herramienta (haz clic en la imagen) que resuelve problemas de programación lineal una vez que los tenemos planteados.

Sólo tenemos que escribir los coeficientes de la  función objetivo y de las restricciones (cómo máximo admite 4 restricciones)

Vamos pulsando el botón que hay en la parte inferior derecha y vemos como se van dibujando cada una de las restricciones y la función objetivo.

Una vez que termina la representación puedes mover el punto amarillo con el ratón o con los cursores que hay en la parte inferior derecha.

Justo al lado de los cursores está el punto representado y el valor de la función objetivo para ese punto.

Te recuerdo que el valor óptimo, si existe, está en los vértices de la región factible.

En nuestro caso, las restricciones x≥0 e y≥0 son redundantes, es decir, no son necesarias para resolver el problema.

Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple
1. Un problema de Programación Lineal consiste en:
  
Encontrar unas restricciones
Representar una región factible
Optimizar una función objetivo sujeta a unas restricciones
Calcular el valor mínimo de una función a partir de una región factible

2. La región factible determinada por las restricciones:

2x+2y≤8
x+y≤6
y≥x
x≥1, y≥1

es una de las siguientes:

 Región 1  Región 2 Región 3
 Región 4
Región 1
Región 2
Región  3
Región  4
       
Región 1
Región 2
Región 3
Región 4

3. La siguiente imagen representa la región factible de un problema de programación lineal, junto con una de las representaciones de la función objetivo F(x,y).

Región factible

 

       
El valor mínimo de la función objetivo se alcanza en el punto B(5,1)
El valor máximo de la función objetivo se alcanza en cualquier punto del segmento AB
El valor mínimo de la función objetivo se alcanza en el punto (3,2)
El valor mínimo de la función objetivo se alcanza en el punto C(1,1)