Mehrstufige Prozesse
Interessant wird das Ganze, wenn für die Herstellung verschiedener Produkte auch noch diverse Zwischenprodukte nötig sind. Das Vorgehen ist hierbei völlig identisch, nur dass entsprechend mehr Schritte notwendig sind, um zu den benötigten Rohstoffen zu gelangen.
Ausgehend von dem gezeigten Diagramm wissen wir, dass zur Herstellung von zwei Endprodukten E1 und E2 vier Zwischenprodukte Z1-4 benötigt werden, welche wiederum aus den Rohstoffen R1-3 zusammengesetzt werden können.
Wir stellen zuerst die Bedarfsmatrix B für die Herstellung der Endprodukte aus den Zwischenprodukten auf.
$B= \begin{pmatrix} 1 & 4 \\ 2 & 2 \\ 1 & 3 \\ 5 & 2 \end{pmatrix}$.
Nehmen wir den Vektor $\vec e = \begin{pmatrix} e_1 \\ e_2 \end{pmatrix}$ als Outputvektor und $\vec z = \begin{pmatrix} z_1 \\ z_2 \\ z_3 \\ z_4 \end{pmatrix}$ als Inputvektor der Zwischenprodukte, so gilt ja $ \vec z = B \cdot \vec e = \begin{pmatrix} 1 & 4 \\ 2 & 2 \\ 1 & 3 \\ 5 & 2 \end{pmatrix} \cdot \vec e$.
Im nächsten Schritt bestimmen wir nun die Bedarfsmatrix für die Produktion der Zwischenprodukte aus den Rohstoffen:
$A = \begin{pmatrix} 1 & 3 & 4 & 2 \\ 2 & 4 & 1 & 1 \\ 3 & 2 & 1 & 2 \end{pmatrix}$. Für den Inputvektor $\vec r$ der Rohstoffe gilt in diesem Falle $\vec r = A \cdot \vec z = \begin{pmatrix} 1 & 3 & 4 & 2 \\ 2 & 4 & 1 & 1 \\ 3 & 2 & 1 & 2 \end{pmatrix}\cdot \vec z$.
Natürlich kann man den Bedarf an Rohstoffen für einen bestimmten Auftrag auch direkt berechnen, es gilt ja $\vec r = A \cdot \vec z$ und $ \vec z = B \cdot \vec e$ und damit $ \vec r = A \cdot B \cdot \vec e$.
Die Multiplikation der Matrizen A und B liefert
$A \cdot B = \begin{pmatrix} 21 & 26 \\ 16 & 21 \\ 18 & 23 \end{pmatrix}$, und somit gilt für $ \vec r$: $ \vec r = \begin{pmatrix} 21 & 26 \\ 16 & 21 \\ 18 & 23 \end{pmatrix} \cdot \vec e$.
Sollen also zum Beispiel 60 Produkte E1 und 40 Produkte E2 hergestellt werden, braucht man für die Produktion $\vec r = \begin{pmatrix} 21 & 26 \\ 16 & 21 \\ 18 & 23 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 60 \\ 40 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2300 \\ 1800 \\ 2000 \end{pmatrix}$,
d.h. 2300 Einheiten von Rohstoff 1, 1800 Einheiten R2 und 2000 Einheiten R3.
Selbstverständlich kann dieser Prozess für beliebig viele Zwischenproduktstufen fortgesetzt werden.
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