Тема . Региональные этапы ВСОШ прошлых лет

.03 Задания 2016-17 года

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела региональные этапы всош прошлых лет
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#96292

Знаменитая консалтинговая компания MBB занимается оптимизацией процессов на различных предприятиях, отправляя туда команды консультантов. Оптимизацию процессов на одном предприятии назовем проектом (пример проекта: улучшение структуры управления на металлургическом комбинате X). Проект длится один месяц. Консультанты бывают двух типов - опытные и неопытные. Для качественного выполнения проекта в срок можно поставить на проект либо двух опытных консультантов, либо одного опытного и трех неопытных (без одного опытного никак не обойтись, но в одиночку ему не справиться). Консультант может работать одновременно только над одним проектом.

Зарплата одного неопытного консультанта равна 100 тыс. руб. в месяц, и предложение их услуг на рынке не ограничено (выпускников экономических и математических факультетов - множество). Опытные же консультанты - редкий вид, их приходится с трудом переманивать из конкурирующих компаний, и поэтому найм каждого следующего обходится дороже. Чтобы нанять L  опытных консультантов, фирме нужно затратить L ⋅(240+ L)  тыс. руб. в месяц.

Всего в следующем месяце фирма собирается выполнить Q  проектов.
a) (15 баллов) Допустим, Q = 25.  Сколько опытных и неопытных консультантов ей следует нанять, чтобы минимизировать издержки на выполнение проектов?
б) (15 баллов) При каких значениях Q  фирма не будет нанимать неопытных консультантов?

Показать ответ и решение

a) Пусть q1  - количество проектов, на которые фирма будет ставить неопытных консультантов вместе с опытными, а q2  - количество проектов, на которые фирма будет ставить только двух опытных консультантов, q1+ q2 = Q.  Обозначим за l  количество неопытных консультантов, за L  - количество опытных. Тогда l = 3q1,L = q1+ 2q2.  Затраты компании на услуги труда консультантов равны

C =100l+ L⋅(240+ L)

Нужно минимизировать эту функцию при ограничениях l = 3q1,L = q1+ 2q2,q1+ q2 =Q.  Эту задачу можно свести к задаче минимизации по одной переменной. Поскольку переменных у нас четыре ( q,q ,l
 1 2  и L  ), это можно сделать четырьмя способами.

Способ 1 (по q1  ). Подставим выражения для l  и L  в целевую функцию:

C =100l+ L⋅(240+ L)= 100⋅3q1+ 240(q1+ 2q2)+ (q1+ 2q2)2

Затем, подставляя q1 =Q − q2,  получаем
C = 540(Q− q2)+ 480q2+ (Q+ q2)2 = q22 − (60− 2Q)q2+ Q2+ 540Q.
Фирма минимизирует значение этого выражения по q2  на отрезке [0;Q].  Относительно q2  это парабола с ветвями вверх, и поэтому минимум издержек достигается в ее вершине  ⋆
q2 =30 − Q,  если  ⋆
q2 ∈ [0;Q].  Тот же ответ можно получить, взяв производную функции по     ′
q2(C = 2q2− (60− 2Q))  и приравняв ее к 0. В этом случае можно заметить, что производная в критической точке меняет знак с - на + (варианты: первая производная возрастает, вторая производная равна 2, то есть положительна), так что это точка минимума.

При Q = 25  имеем q⋆2 = 30 − 25 = 5∈ [0;25].
Способ 2 (по q2  ). Подставим выражения для l  и L  в целевую функцию:

C =100l+ L⋅(240+ L)= 100⋅3q1+ 240(q1+ 2q2)+ (q1+ 2q2)2

Затем, подставляя q2 =Q − q1,  получаем
                             2   2                2
C = 540q1 +480(Q − q1)+ (2Q− q1) =q1 + (60− 4Q)q1+ 4Q + 480Q.
Фирма минимизирует значение этого выражения по q1  на отрезке [0;Q].  Относительно q
 1  это парабола с ветвями вверх, и поэтому минимум издержек достигается в ее вершине q⋆ =2Q − 30,
 1  если q⋆∈ [0;Q].
 1  Тот же ответ можно получить, взяв производную функции по q1(C′ = 2q1+ (60− 4Q))  и приравняв ее к 0. В этом случае можно заметить, что производная в критической точке меняет знак с - на + (варианты: первая производная возрастает, вторая производная равна 2, то есть положительна), так что это точка минимума.

При Q = 25  имеем q⋆1 = 50 − 30 = 20∈ [0;25].
Окончание способов 1 и 2.3 начит, на 5 проектов фирма отправит только опытных консультантов, а на 20 - группы из 1 опытного и 3 неопытных консультантов. Всего она наймет l = 3q1 = 60  неопытных и L = q1+ 2q2 = 30  опытных консультантов.

Способ 3 (по l  ). Выразим q1  и q2  через l  и L.q1 = l∕3,  и поэтому L = q1+ 2q2 = l∕3+ 2q2.  Отсюда q2 = (L − l∕3)∕2.  Значит, ограничение q1+ q2 = Q  принимает вид l∕3+ (L− l∕3)∕2= Q,  то есть l∕6+ L∕2= Q.  Отсюда L = 2Q− l∕3.  Подставляя это соотношение в целевую функцию, получаем
C = 100l+L ⋅(240 +L) = 100l+ 480Q− 80l+ (2Q − l∕3)2 = l2∕9+ (20− 4Q∕3)l+ 480Q+ 4Q2.
Фирма минимизирует значение этого выражения по l  на отрезке [0;6Q].  Относительно l  это парабола с ветвями ввер x,  и поэтому минимум издержек достигается в ее вершине  ⋆
l = 6Q − 90,  если ⋆
l∈ [0;6Q ].  Тот же ответ можно получить, взяв производную функции по    ′
l(C = 2l∕9 +(20− 4Q∕3))  и приравняв ее к 0. В этом случае можно заметить, что производная в критической точке меняет знак с - на + (варианты: первая производная возрастает, вторая производная равна 2, то есть положительна), так что это точка минимума.

При Q = 25  имеем l⋆ = 150− 90= 60∈ [0;6⋅25].  Получаем тот же ответ, что выше: фирма наймет 60 неопытных и L⋆ =  2 ⋅25 − l⋆∕3= 30  опытных консультантов.

Способ 4 (по L  ). Аналогично способу 3, получаем, что l∕6+  L∕2= Q.  Отсюда l = 6Q − 3L.  Подставляя это соотношение в целевую функцию, получаем
                       2                      2
C = 100l+L ⋅(240 +L) = L + 240L + 100(6Q − 3L) = L − 60L + 600Q.
Фирма минимизирует значение этого выражения по L  на отрезке [0;2Q ].  Относительно L  это парабола с ветвями ввер x,  и поэтому минимум издержек достигается в ее вершине L ⋆ = 30,  если L⋆ ∈ [0;2Q ].  Тот же ответ можно получить, взяв производную функции по L (C′ = 2L− 60)  и приравняв ее к 0. В этом случае можно заметить, что производная в критической точке меняет знак с - на + (варианты: первая производная возрастает, вторая производная равна 2, то есть положительна), так что это точка минимума.

При Q = 25  имеем L⋆ = 30∈ [0;2⋅25].  Получаем тот же ответ, что выше: фирма наймет 30 опытных консультантов 6⋅25− 3⋅30 =60  неопытных консультантов.
б) Будем руководствоваться ответами, полученными в предыдущем пункте для произвольного Q.

Если фирма не нанимает неопытных консультантов, то q1 = 0,q2 = Q,l = 0,L= 2Q  то есть q1  и l  должны лежать на левой границе допустимого интервала, а q2  и L  - на правой.

Для этого вершина параболы, которую мы минимизировали в пункте а), должна лежать или на соответствующей границе, или за ней (например, если получилось, что издержки минимизируются при q1 = 50  и q2 = − 10,  а при этом Q = 40,  то нужно выбирать q1 = Q = 40  и q2 = 0  ).

В зависимости от способа решения пункта а) (которое может быть в общем виде приведено в пункте б), если пункт а) решался для Q = 25  ) это будет или правая ( q2 ≥ Q,L≥ 2Q  ), или левая (q1 ≤ 0,l ≤ 0)  граница найденного интервала.

Решая соответствующее неравенство ( q2 =2Q − 30≤ 0  или q1 = 30− Q ≥ Q  или l = 6Q− 90≤ 0  или L =30 ≥2Q ),  во всех четырех случаях получаем Q ≤ 15.

Значит, фирма не будет нанимать неопытных работников, если общее количество проектов не больше 15.

Ответ:

а) 60 неопытных и 30 опытных

б) При Q ≤ 15

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!