- •Содержание
- •7.1. Основные понятия и определения 114
- •11. Задачи динамического программирования 127
- •1. Основные понятия и определения
- •2. Классификация экономико-математических моделей
- •3. Обобщенный алгоритм построения эмм
- •4. Метод Жордана-Гаусса
- •Табличная форма представления системы линейных уравнений
- •5. Задачи линейного программирования
- •5.1. Свойства задач лп
- •5.2. Графический (геометрический) метод решения задач лп
- •2 Этап: определение решения каждого из неравенств системы ограничений.
- •4 Этап: построение вектора-градиента.
- •5 Этап: построение прямой целевой функции.
- •6 Этап: определение оптимума целевой функции.
- •2 Этап: определение решения каждого из неравенств системы ограничений.
- •3 Этап: определение одр задачи линейного программирования.
- •Построение области допустимых решений задачи
- •5.3. Симплекс-метод решения задач лп
- •Представление исходной задачи в виде симплекс таблицы.
- •Исходная симплекс-таблица
- •2. Определение базисного решения.
- •3. Проверка совместности системы ограничений.
- •4. Проверка ограниченности целевой функции.
- •5. Проверка допустимости базисного решения.
- •6. Проверка оптимальности найденного базисного решения.
- •7. Проверка альтернативности найденного оптимального решения.
- •8. Определение разрешающего элемента.
- •8.1. Определение разрешающей колонки.
- •8.2. Определение разрешающей строки.
- •8.3. Определение разрешающего элемента.
- •9. Преобразование симплекс-таблицы.
- •I итерация:
- •1 Этап: формирование исходной симплекс-таблицы.
- •8.2. Определение разрешающей строки.
- •II итерация:
- •1 Этап: составление симплекс-таблицы.
- •Симплекс-таблица II итерации
- •Симплекс-таблица II итерации
- •9 Этап: преобразование симплекс-таблицы.
- •III итерация
- •1 Этап: построение новой симплекс-таблицы.
- •Симплекс-таблица III итерации
- •Симплекс-таблица III итерации
- •9 Этап: преобразование симплекс-таблицы.
- •IV итерация
- •1 Этап: построение новой симплекс-таблицы.
- •Симплекс-таблица IV итерации
- •I итерация:
- •1 Этап: формирование исходной симплекс-таблицы.
- •I итерация
- •1 Этап: составление исходной симплекс-таблицы.
- •2 Этап: определение базисного решения.
- •3 Этап: проверка совместности системы ограничений злп.
- •5.4. Двойственные задачи лп
- •5.5. Двойственный симплекс-метод решения задач лп
- •Симплекс-таблица оптимального решения исходной задачи
- •Симплекс-таблица оптимального решения исходной задачи
- •6. Задачи целочисленного (дискретного) лп
- •6.1. Задачи лп транспортного типа
- •6.2. Метод потенциалов
- •1. Проверка сбалансированности запасов и потребностей.
- •2. Разработка исходного опорного плана.
- •3. Проверка вырожденности опорного плана.
- •4. Расчет потенциалов.
- •5. Проверка плана на оптимальность.
- •6. Поиск «вершины максимальной неоптимальности» (вмн).
- •7. Построение контура перераспределения поставок.
- •8. Определение минимального элемента в контуре перераспределения и перераспределение поставок по контуру.
- •9. Получение нового опорного плана.
- •I итерация:
- •1 Этап: проверка сбалансированности запасов и потребностей.
- •2 Этап: разработка исходного опорного плана.
- •3 Этап: проверка вырожденности опорного плана.
- •4 Этап: расчет потенциалов.
- •5 Этап: проверка плана на оптимальность.
- •6 Этап: поиск «вершины максимальной неоптимальности» (вмн).
- •7 Этап: построение контура перераспределения поставок.
- •8 Этап: определение минимального элемента в контуре перераспределения и перераспределение поставок по контуру.
- •9 Этап: получения нового опорного плана.
- •II итерация:
- •1 Этап: проверка вырожденности опорного плана.
- •2 Этап: расчет потенциалов.
- •3 Этап: проверка плана на оптимальность.
- •4 Этап: поиск «вершины максимальной неоптимальности» (вмн).
- •5 Этап: построение контура перераспределения поставок.
- •6 Этап: определение минимального элемента в контуре перераспределения и перераспределение поставок по контуру.
- •7 Этап: получения нового опорного плана.
- •III итерация:
- •1 Этап: проверка вырожденности опорного плана.
- •2 Этап: расчет потенциалов.
- •3 Этап: проверка плана на оптимальность.
- •4 Этап: поиск «вершины максимальной неоптимальности» (вмн).
- •5 Этап: построение контура перераспределения поставок.
- •6 Этап: определение минимального элемента в контуре перераспределения и перераспределение поставок по контуру.
- •7 Этап: получения нового опорного плана.
- •VI итерация:
- •1 Этап: проверка вырожденности опорного плана.
- •2 Этап: расчет потенциалов.
- •3 Этап: проверка плана на оптимальность.
- •6.3. Варианты заданий
- •6.4. Метод Гомори
- •2 Этап: формирование правильного отсечения.
- •3 Этап: корректировка исходной задачи с ослабленными ограничениями с учетом правильного отсечения.
- •4 Этап: решение скорректированной задачи.
- •I итерация
- •2 Этап: формирование правильного отсечения.
- •3 Этап: корректировка исходной задачи с ослабленными ограничениями с учетом правильного отсечения.
- •4 Этап: решение скорректированной задачи.
- •II итерация
- •1 Этап: формирование правильного отсечения.
- •2 Этап: корректировка исходной задачи с ослабленными ограничениями с учетом правильного отсечения.
- •3 Этап: решение скорректированной задачи.
- •6.5. Метод ветвей и границ
- •2 Этап: формирование исключаемой области.
- •3 Этап: формирование и решение задач с дополнительными ограничениями.
- •I итерация
- •2 Этап: формирование исключаемой области.
- •3 Этап: формирование и решение задач с дополнительными ограничениями.
- •II итерация
- •1 Этап: формирование исключаемой области.
- •2 Этап: формирование и решение задач с дополнительными ограничениями.
- •7. Теория игр
- •7.1. Основные понятия и определения
- •7.2. Платежная матрица. Нижняя и верхняя цена игры
- •Платежная матрица
- •Платежная матрица игры «поиск»
- •Платежная матрица игры
- •7.3. Решение игр в смешанных стратегиях
- •7.4. Правило доминирования
- •11.2. Принцип оптимальности и уравнения Беллмана
- •11.3. Задача распределения ресурсов
- •Расчет условных оптимумов
- •11.4. Задача замены оборудования
- •Исходные данные
- •Коэффициенты, учитывающие инфляцию
- •Зачетно-экзаменационные вопросы
- •1. Теоретические тестовые вопросы
- •2. Теоретические тестовые вопросы по MathCad
- •3. Практические тестовые вопросы
- •1. Вопросы по системам линейных уравнений и методу Жордана-Гаусса:
- •2. Вопросы по формам задач линейного программирования:
- •3. Вопросы по свойствам задач линейного программирования и геометрическому методу их решения:
- •4. Вопросы по симплекс-методу решения задач линейного программирования:
- •5. Вопросы по составлению двойственных задач линейного программирования:
8. Определение минимального элемента в контуре перераспределения и перераспределение поставок по контуру.
В рамках построенного контура анализируют вершины со статусом «разгружаемые» и среди них выбирают с наименьшим объемом поставок, т.е.:
, (6.21)
(R – множество пар индексов (i, j), соответствующих разгружаемым вершинам контура перераспределения поставок) которую полностью разгружают (перераспределяют поставку по загружаемым клеткам, начиная с ВМН с учетом соблюдения сбалансированности запасов и потребностей по строкам и колонкам). Объемы поставок остальных разгружаемых клеток также распределяют по загружаемым клеткам в соответствии с вышеуказанным принципом сбалансированности.
Перераспределение поставок по контуру осуществляются с целью получения нового «улучшенного» опорного плана.
9. Получение нового опорного плана.
После того, как поставки перераспределены по контуру, получаем новый опорный план и по нему вычисляем значение целевой функции (6.6). Затем переходим к 3 этапу.
Пример 6.1. На три базы поступили ящики с заготовками деталей, которые необходимо доставить на четыре завода. Исходные данные представлены в нижеследующей транспортной таблице.
Таблица 6.3
Таблица поставок
Заводы-потребители Базы-поставщики |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запасы баз-поставщиков |
A1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
100 |
A2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
200 |
A3 |
3 |
4 |
7 |
12 |
300 |
Потребности заводов-потребителей |
100 |
100 |
300 |
300 |
|
Определите оптимальный план доставки заготовок на заводы с учетом минимизации совокупных транспортных затрат.
Решение
Обозначим искомые
объемы поставок от i-ой
базы-поставщика к j-му
заводу-потребителю через
.
Математическая модель данной задачи будет иметь вид:
I итерация:
1 Этап: проверка сбалансированности запасов и потребностей.
Представленная транспортная задача является открытой, т.к. суммарная мощность баз-поставщиков меньше суммарной потребности заводов-потребителей на 200 ящиков:
,
,
.
Сведем данную транспортную задачу к закрытой: введем фиктивную базу А4 с недостающей мощностью а4 = 200 ящиков:
.
Зададим значения условных транспортных затрат на единицу груза от данной базы к заводам-потребителям равными нулю, результаты занесем в следующую таблицу.
Таблица 6.4
Таблица поставок
Заводы-потребители Базы-поставщики |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запасы баз-поставщиков |
A1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
100 |
A2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
200 |
A3 |
3 |
4 |
7 |
12 |
300 |
A4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
200 |
Потребности заводов-потребителей |
100 |
100 |
300 |
300 |
|
С учетом фиктивного поставщика математическая модель будет иметь вид:
