- •З дисципліни
- •1 Змістовий модуль 1. Лінійне та нелінійне програмування
- •Тема 1 «Введення в дисципліну. Побудова математичних моделей проблемних ситуацій»
- •1. Загальна методологія дослідження операцій
- •2. Модель операції, основні принципи її побудови
- •3. Методика проведення дослідження операцій
- •4. Типові класи задач дослідження операцій
- •Тема 2 «Задачі математичного програмування (мп)»
- •1. Загальна постановка задачі математичного програмування (мп)
- •2. Класифікація задач мп
- •3. Типи максимумів. Теорема Вейєрштрасса та теореми про достатні умови глобального максимуму
- •4. Специфіка задач математичного програмування
- •Тема 3 «Лінійне програмування»
- •1. Загальна постановка задачі лінійного програмування (злп)
- •2. Форми запису злп (загальна, стандартна, канонічна форми)
- •Приклади практичних задач лінійного програмування
- •Тема 4 «Геометрична інтерпретація злп»
- •1. Графічний метод розв'язання злп. Умови графічного розв'язання злп.
- •2. З’ясування основних особливостей та властивостей розв’язків злп за допомогою геометричної інтерпретації.
- •3. Основні етапи графічного розв'язання злп (Алгоритм геометричної інтерпретації злп)
- •Тема 5 «Симплексний метод розв'язування злп»
- •1. Аналітичні методи розв'язування злп
- •2. Ідея симплексного методу розв'язування злп
- •3. Основні теореми, на яких базується симплексний метод
- •4. Симплекс-алгоритм розв'язування невироджених злп
- •Тема 6 «злп з штучним базисом»
- •1. Ідея симплексного методу розв'язування злп із штучною базою
- •3. Алгоритм розв'язання злп із штучною базою
- •Тема 7 «Двоїстість. Двоїстість (спряженість) у лінійному програмуванні»
- •1. Поняття двоїстості в лінійному програмуванні
- •2. Основні теореми двоїстості та їх економічний зміст
- •Тема 8 «Спеціальні задачі мп. Спеціальні методи розв’язання злп»
- •Транспортна задача ( т-Задача) та її математична модель.
- •2. Методи визначення опорного плану т-Задачі
- •3. Методи розв’язання т-задач
- •Розв'язання т-задач методом потенціалів
- •Тема 9 «Параметричне програмування»
- •2. Моделі задач параметричного програмування
- •Тема 10 «Нелінійне програмування»
- •1. Загальна постановка задачі нелінійного програмування
- •2. Класичні умови екстремуму. Метод множників Лагранжа
- •4. Задача нелінійного програмування й сідлова точка
- •5. Умови Куна-Таккера для знп. Теорема Куна-Таккера
- •2 Змістовий модуль 2. Дискретне та стохастичне програмування
- •Тема 1 «Дискретне програмування»
- •1. Загальні характеристика дискретних задач
- •2. Класифікація задач дискретного програмування. Математичні моделі задач дискретного програмування
- •1. Як у загальному виді надається задача дискретного програмування?
- •Тема 2 «Клас цілочислових лінійних задач»
- •Особливості задач цілочисельне програмування. Моделі цзлп
- •Моделі цзлп
- •2. Метод відсікань (метод Гоморі) розв'язання зцлп
- •3.Комбінаторні методи розв’язування цзлп
- •4. Метод гілок та меж в задачах цілочислового програмування. Ідея методу гілок і меж, ознака оптимальності плану
- •Тема 3 «Динамічне програмування»
- •1. Загальна структура задач динамічного програмування
- •2. Принципи динамічного програмування. Принцип оптимальності Беллмана
- •3. Приклади задач динамічного програмування
- •Тема 4 «Стохастичне програмування»
- •1. Загальна характеристика задач стохастичного програмування. Методи розв’язання задач стохастичного програмування.
- •2. Приклади задач стохастичного програмування
- •3 Змістовий модуль 3. Методи оптимізації
- •Тема 1 «Методи оптимізації функцій, що диференціюються та що не диференціюються»
- •Тема 2 «Методи оптимізації в задачах великої розмірності та методи багатокритеріальної оптимізації»
- •1. Методи оптимізації багатовимірних задач
- •Градієнтні методи
- •Найшвидший підйом з використанням одномірного пошуку
- •Метод найшвидшого спуску
- •Метод Флетчера – Рівса
- •Метод Девідона – Флетчера – Пауела
- •Метод конфігурацій Хука – Дживса
- •Метод конфігурацій Розенброка
- •4 Навчально–методичні матеріали з дисципліни
2. Методи визначення опорного плану т-Задачі
Як і при розв’ні задачі лінійного програмування симплексним методом, визначення оптимального плану транспортної задачі починають із знаходження будь-якого опорного плану задачі.
Цей план знаходять:
методом північно-західного кута;
методом мінімального елемента;
методом апроксимації Фогеля.
Сутність цих методів полягає в тому, що опорний план знаходять послідовно за п+т–1 кроків, на кожному з яких у таблиці умов задачі заповнюють одну клітинку, що називають зайнятою.
Заповнення однієї із клітинок забезпечує повністю або задовольняє потреби у вантажі одного з пунктів призначення (того, у стовпці якого перебуває заповнена клітинка), або вивіз вантажу з одного з пунктів відправлення (з того, у рядку якого перебуває заповнювана клітинка).
У першому випадку тимчасово виключають із розгляду стовпець, що містить заповнену на даному кроці клітинку, і розглядають задачу, таблиця умов якої містить на один стовпець менше, ніж було перед цим кроком, але ту ж кількість рядків і, відповідно, змінені запаси вантажу в одному з пунктів відправлення (у тім, за рахунок запасу якого була задоволена потреба у вантажі пункту призначення на даному кроці).
У другому випадку тимчасово виключають із розгляду рядок, що містить заповнену клітинку, і вважають, що таблиця умов має на один рядок менше при незмінній кількості стовпців і при відповідній зміні потреби у вантажі в пункті призначення, у стовпці якого перебуває заповнювана клітинка.
Після того як пророблені т+п–2 описаних вище кроків, одержують задачу з одним пунктом відправлення й одним пунктом призначення. При цьому залишиться вільної тільки одна клітинка, а запаси пункту, що залишився, відправлення будуть дорівнюють потребам пункту, що залишився, призначення.
Заповнивши цю клітку, тим самим роблять (n+m–1)-й крок і одержують шуканий опорний план.
Варто помітити, що на деякому кроці (але не на останньому) може виявитися, що потреби чергового пункту призначення дорівнюють запасам чергового пункту відправлення. У цьому випадку також тимчасово виключають із розгляду або стовпець, або рядок (тобто що-небудь одне).
Таким чином, або запаси відповідного пункту відправлення, або потреби даного пункту призначення вважають рівними нулю. Цей нуль записують у чергову заповнювану клітинку.
Зазначені вище умови гарантують одержання n+т–1 зайнятих клітинок, у яких знаходяться компоненти опорного плану, що є вихідною умовою для перевірки останнього на оптимальність і знаходження оптимального плану.
2.1 Метод північно-західного кута
При знаходженні опорного плану
транспортної задачі методом
північно-західного кута на кожному
кроці розглядають перший з пунктів
відправлення, що залишилися, й перший
з пунктів призначення, що залишилися.
Заповнення клітинок таблиці умов
починається з лівої верхньої клітинки
для невідомого
(«північно-західний кут») і закінчується
клітинкою для невідомого
,
тобто йде як би по діагоналі таблиці.
2.2 Метод мінімального елемента
У методі північно-західного кута на кожному кроці потреби першого з пунктів призначення, що залишилися, задовольнялися за рахунок запасів першого з пунктів відправлення, що залишилися.
Очевидно, вибір пунктів призначення й відправлення доцільно робити, орієнтуючись на тарифи перевезень, а саме на кожному кроці вибираємо яку-небудь клітинку, що відповідає мінімальному тарифу (якщо таких клітинок обмаль, можна взяти кожну з них), і розглянути пункти призначення й відправлення, що відповідають обраній клітинці.
Сутність методу мінімального елемента й складається у виборі клітинки з мінімальним тарифом.
Відзначимо, що цей метод, як правило, дозволяє знайти опорний план транспортної задачі, при якому загальна вартість перевезень вантажу менше, ніж загальна вартість перевезень при плані, знайденому для даної задачі за допомогою методу північно-західного кута.
Тому найбільше доцільно опорний план транспортної задачі знаходити методом мінімального елемента.
