
- •Методы оптимальных решений
- •Оглавление
- •1. Цели, задачи и предмет дисциплины
- •2. Место дисциплины в структуре Основной Образовательной Программы
- •3. Требования к уровню освоения дисциплины
- •4. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •5. Содержание курса и методические рекомендации по его изучению
- •Раздел 1. Линейное программирование
- •Тема 1. Общая постановка задачи линейного программирования
- •Тема 2. Симплексный метод
- •Тема 3. Двойственность в линейном программировании
- •Тема 4. Транспортная задача
- •Тема 6. Параметрическое линейное программирование
- •Раздел 2. Элементы теории игр Тема 7. Матричные игры
- •5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с беспечиваемыми (последующими) дисциплинами
- •5.3. Разделы (модули) и темы дисциплин и виды занятий
- •6. Перечень практических занятий и методические указания по их проведению
- •6.1. Перечень практических занятий
- •6.2 Темы практических занятий и методические указания по их проведению
- •Раздел 1. Линейное программирование
- •Тема 1. Общая постановка задачи линейного программирования
- •Тема 6. Параметрическое линейное программирование Вопросы к теме:
- •Раздел 4. Задачи оптимизации на графах Тема 10. Элементы теории графов
- •Тема 12. Сетевое планирование
- •6.3. Задания и методические рекомендации для самостоятельной работы студентов
- •Тема 5. Матричные игры
- •Тема 8.
- •7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •8. Материально-техническое и информационное обеспечение дисциплины
- •9. Образовательные технологии
- •10. Оценочные средства
- •10.1. Оценочные средства для входного контроля
- •10.2. Оценочные средства текущего контроля
- •Контрольная работа №1
- •10.3. Оценочные средства итогового контроля
- •Типичные задачи
- •Задача 7:
- •Задача 8.
- •Задача 10.
- •Задача 11.
- •Задача 12.
Тема 5. Матричные игры
Виды и содержание самостоятельной работы
Подготовка к контрольной работе № 1 «Линейное программирование. Транспортная задача. Матричные игры».
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе:
Линейное программирование с параметром в целевой функции.
Определение диапазона оптимального решения выпуска продукции при изменении условий реализации.
Транспортная параметрическая задача.
Нахождение оптимальных путей транспортировки грузов при нестабильной загрузке дорог.
Выполнение домашних заданий:
Решение задачи параметрического линейного программирования с параметром в целевой функции.
Решение транспортных параметрических задач. Проработка учебной и научной литературы: [1, 3]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1, 3]. Реферат № 1. «Экономические приложения задач линейного программирования».
Подготовка к контрольной работе № 1 «Линейное программирование. Транспортная задача. Матричные игры».
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе:
Платежная матрица.
Игра с седловой точкой.
Решение игры графическим способом.
2 5
Р азделы и темы
для
самостоятельного изучения
Р аздел 3. Элементы
оптимального
управления
Тема 8.
Нелинейное
программирование
Виды и содержание самостоятельной работы
Приведение матричной игры m х n к паре двойственных задач.
Упрощение игры, заданной платежной матрицей. Приближенное решение игр.
Игры с природой. Принятие решений в ситуации неопределенности.
Выполнение домашних заданий:
Составление платежных матриц.
Решение игры с седловой точкой.
Решение игры графическим способом.
Решение игры симплекс-методом.
Анализ решений игры с природой, полученных методом Вальда, Сэвиджа, Байеса, Лапласа, Гурвица. Проработка учебной и научной литературы: [1, 2, 3, 6, 7]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1, 2, 3,
7], из учебно-методической литературы [2].
Реферат №2. «Принятие решений в условиях неопределенности».
Подготовка к контрольной работе № 1 «Линейное
программирование. Транспортная задача. Матричные
игры».
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе:
Общая постановка задачи нелинейного программирования.
Графический метод решения задачи нелинейного программирования. Задача с линейной (нелинейной) целевой функцией и нелинейной (линейной) системой ограничений
Р азделы и темы
для
самостоятельного изучения
Т ема 9.
Динамическое
программирование
Виды и содержание самостоятельной работы
Дробно-линейное программирование. Постановка задачи и алгоритм ее решения. Экономическая интерпретация задач дробно-линейного программирования. Применение дробно-линейного программирования для определения себестоимости изделий. Сведение задачи дробно-линейного программирования к задаче линейного программирования.
Метод множителей Лагранжа. Постановка задачи. Расчет экономико-математической модели при нелинейных реализациях продукции.
Выполнение домашних заданий:
Решение задачи нелинейного программирования с линейной (нелинейной) целевой функцией и нелинейной (линейной) системой ограничений.
Решение прикладных задач нелинейного программирования.
Проработка учебной и научной литературы: [1, 3]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1, 3]. Реферат № 3. «Экономические приложения задач нелинейного программирования».
Подготовка к контрольной работе № 2 «Оптимальное управление. Сетевое планирование».
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе:
Постановка задачи динамического программирования.
Уравнения Беллмана.
Экономические задачи, решаемые методами динамического программирования. Оптимальная стратегия
Разделы и темы для самостоятельного изучения |
Виды и содержание самостоятельной работы |
|
замены оборудования. Задача оптимального распределения ресурсов. Распределение инвестиций для эффективного использования потенциала предприятия. Минимизация затрат на строительство и эксплуатацию предприятий. Нахождение рациональных затрат при строительстве трубопроводов и транспортных артерий. Выполнение домашних заданий: 1. Решение задачи динамического программирования. 2. Решение прикладных задач нелинейного программирования. Проработка учебной и научной литературы: [1,3]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1,3]. Реферат № 3. «Экономические приложения задач нелинейного программирования». Подготовка к контрольной работе № 2 «Оптимальное управление. Сетевое планирование». |
Раздел 4. Задачи оптимизации на графах Тема 10. Элементы теории графов |
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе: 1. Основные понятия теории графов. Виды графов. 2. Способы задания графа, орграфа. 3. Нагруженные и ненагруженные графы. 4. Задача о кратчайшем пути между вершинами графа. 5. Маршруты, пути, циклы, контуры на графе. 6. Изоморфные графы. Равные графы. 7. Теорема о k-той степени матрицы смежности, существование циклов и контуров заданной длины. 8. Эйлеровы и гамильтоновы графы. 9. Построение минимального остовного дерева. |
Р азделы и темы
для
самостоятельного изучения
Т ема 11. Задача о коммивояжере
Виды и содержание самостоятельной работы
10. Определение числовых характеристик графов: эксцентриситетов вершин, диаметра, радиуса графа, а также центра графа. Выполнение домашних заданий:
Задание графов различными способами. Матрицы инцидентности и смежности. Переход от одного способа задания к другому.
Определение расстояния между вершинами ненагруженного и нагруженного графов. Волновой метод. Метод Форда-Беллмана.
Построение маршрутов, путей, циклов, контуров на графе.
Определение изоморфных и равных графов.
Решение задач на существование циклов и контуров заданной длины с помощью теоремы о k-той степени матрицы смежности.
Построение эйлеровых и гамильтоновых цепей и циклов.
Построение минимального остовного дерева.
Определение числовых характеристик графов. Проработка учебной и научной литературы: [1, 3, 4, 5, 8]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1, 3, 4, 5, 8], из учебно-методической литературы [1,3]. Подготовка индивидуального расчетного задания № 2 «Графы» [1,3].
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе:
Формулировка задачи о коммивояжере.
Алгоритм решения задачи о коммивояжере методом
2 9
Разделы и темы для самостоятельного изучения |
Виды и содержание самостоятельной работы |
|
ветвей и границ. 3. Построение минимального гамильтонового цикла. Выполнение домашних заданий: 1. Нахождение кратчайшего расстояния между вершинами графа. 2. Нахождение минимального остовного дерева. 3. Построение минимального гамильтонового цикла. Проработка учебной и научной литературы: [8]. Проработка учебно-методической литературы и решение задач [1]. Реферат № 4 «Задача о коммивояжере». Подготовка индивидуального расчетного задания № 2 «Графы» [1,3]. |
Тема 12. Сетевое планирование |
Проработка материала по конспектам лекций и учебной литературе: 1. Сетевой график. 2. Задача сетевого планирования. 3. Основные требования к сетевому графику. 4. Расстановка правильной нумерации. 5. Ранние и поздние сроки совершения событий. 6. Критическое время. Критический путь. 7. Ранние и поздние сроки начала и окончания работ. 8. Алгоритм вычисления временных характеристик. 9. Оптимизация сети по времени. Перераспределение ресурсов в сетевом графике. Выполнение домашних заданий: 1. Построение сетевых графиков. 2. Расстановка правильной нумерации. 3. Расчет временных характеристик. |
Разделы и темы для самостоятельного изучения |
Виды и содержание самостоятельной работы |
|
4. Примеры на построение сетевых графиков и расчет временных характеристик. 5. Решение задачи оптимизации сетевого графика по времени. Проработка учебной и научной литературы: [1, 3, 6, 7, 8]. Решение задач, упражнений из учебной литературы [1, 3, 6, 7, 8], из учебно-методической литературы [1]. Подготовка к контрольной работе № 2 «Оптимальное управление. Сетевое планирование». |
Тема 13. Задача об оптимальном потоке |
Проработка материала по теме «Задача об оптимальном потоке» по учебной и научной литературе: 1. Сети. Пропускная способность. 2. Поток в сети. Минимальный разрез. 3. Алгоритм Форда-Фалкерсона построения оптимального потока. Учебная литература [7]. Решение задач из [7], из учебно-методической литературы [1]. Реферат № 5 «Задача об оптимальном потоке». |
Тема 14. Задача о назначениях |
Проработка материала по теме «Задача о назначениях» по учебной и научной литературе: 1. Постановка задачи о назначениях. 2. Методы решения задачи о назначениях (венгерский алгоритм, сведение к задаче о максимальном потоке, к транспортной задаче). Учебная литература [3, 7]. Решение задач из [3, 7], из учебно-методической литературы [1]. Реферат № 6 «Задача о назначениях». |