
- •Введение
- •1. Линейное программирование
- •1.1 Решение задачи 1.1
- •1.2 Решение задачи 1.2
- •1.3 Решение задачи 1.3
- •1.4 Выводы к главе 1
- •2. Целочисленное программирование
- •2.1 Решение полностью целочисленной задачи
- •2.1.1 Решение задачи методом отсекающих плоскостей (метод Гомори)
- •2.1.2 Решение задачи методом ветвей и границ
- •2.2 Решение частично целочисленной задачи
- •2.1.1 Решение задачи методом отсекающих плоскостей (метод Гомори)
- •2.2.2 Решение задачи методом ветвей и границ
- •2.3 Выводы к главе 2
- •3. Нелинейное программирование
- •3.1 Определение вида квадратичной формы
- •3.2 Решение задачи методом Била
- •3.3 Преобразование нелинейной модели к сепарабельному виду. Аппроксимация нелинейной сепарабельной функции кусочно-линейной функцией
- •3.4 Решение задачи сепарабельным симплекс методом
- •3.5 Анализ полученных результатов.
- •3.6 Выводы к главе 3
- •Заключение
1.4 Выводы к главе 1
В первой главе на примере данных трех задач продемонстрированы основные этапы и приемы, применяемые при решении задач линейного программирования.
Сложность решения задач линейного программирования определяется количеством переменных и ограничений в исходной задачи. Количество итераций зависит от того, на сколько «далеко» находится начальное базисное решение от оптимального.
2. Целочисленное программирование
2.1 Решение полностью целочисленной задачи
Максимизировать целевую функцию:
(2.1)
При ограничениях:
(2.2)
2.1.1 Решение задачи методом отсекающих плоскостей (метод Гомори)
Для решения целочисленной задачи воспользуется решением линейной задачи без требования целочисленности. Перепишем сиплекс-таблицу решённой задачи из пункта 1.3
Таблица 2.1
БП |
СЧ |
Коэффициенты |
||||||
х1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
||
х5 |
2 1/3 |
0 |
-2 |
0 |
-2 |
1 |
-1 1/3 |
2/3 |
х1 |
3 2/3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1/3 |
-2/3 |
x3 |
1 2/3 |
0 |
-1 |
1 |
-1 |
0 |
-2/3 |
1/3 |
Y |
-50 |
0 |
2 |
0 |
5 |
0 |
2 |
4 |
На основе этой симплекс-таблицы для базисной переменной x1 (у нее наибольшая дробная часть) строим уравнение отсекающей плоскости по следующей формуле:
(2.3)
где f – дробная часть свободного члена;
fij – дробные части коэффициентов строки.
Сечение для переменной х3:
(2.4)
Представим новое ограничение в форме Куна-Таккера:
(2.5)
Добавляем это ограничение к условиям оптимального решения и решаем новую расширенную задачу симплекс-методом.
Таблица 2.2
БП |
СЧ |
Коэффициенты |
|||||||
х1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6* |
x7 |
x8 |
||
х5 |
2 1/3 |
0 |
-2 |
0 |
-2 |
1 |
-1 1/3 |
2/3 |
0 |
х1 |
3 2/3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1/3 |
-2/3 |
0 |
x3 |
1 2/3 |
0 |
-1 |
1 |
-1 |
0 |
-2/3 |
1/3 |
0 |
х8* |
-2/3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1/3 |
-1/3 |
1 |
Y |
-50 |
0 |
2 |
0 |
5 |
0 |
2 |
4 |
0 |
Решаем линейную задачу двойственным симплекс-методом.
Таблица 2.3
БП |
СЧ |
Коэффициенты |
|||||||
х1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
||
х5 |
5 |
0 |
-2 |
0 |
-2 |
1 |
0 |
2 |
-4 |
х1 |
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
1 |
x3 |
3 |
0 |
-1 |
1 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
-2 |
х6 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
-3 |
Y |
-54 |
0 |
2 |
0 |
8 |
0 |
0 |
2 |
6 |
Полученное решение удовлетворяет поставленным ограничениям и требованиям целочисленности. Решение является оптимальным.
Ответ:
,