
- •Математические модели задач лп
- •1.1. Постановка задачи лп
- •1.2. Рекомендации к составлению математических моделей
- •1.3. Пример задачи лп --- задача о диете
- •Графическое решение задач лп
- •2.1. Каноническая форма задачи лп
- •2.2 Пример
- •2.3. Общие рекомендации к графическому решению задач лп
- •2.4. Пример
- •3. Численные методы решения задач лп
- •3.1. Симплекс – метод
- •3.2. Алгоритм симплекс-метода для задачи на минимум
- •3.3. Алгоритм симплекс-метода для задачи на максимум
- •На шаге 2::
- •На шаге 4: .
- •3.4. Пример
- •3.5. Метод искусственного базиса
- •3.6. Пример
- •3.7. Двойственный симплекс-метод
- •3.8. Пример
- •4. Двойственность в лп
- •4.1. Постановка задачи
- •4.2. Пример
- •4.3. Теоремы двойственности
- •4.4. Пример
- •4.5. Пример
- •5. Метод Гомори
- •5.1. Постановка задачи цлп
- •5.2. Алгоритм метода Гомори
- •Замечания.
- •5.3. Пример
- •6. Транспортная задача лп
- •6.1. Постановка задачи
- •6.2. Построение опорного плана транспортной задачи
- •6.3. Метод северо-западного угла
- •6.4. Пример
- •6.5. Метод минимальной стоимости
- •6.6. Пример
- •6.7. Метод потенциалов
- •6.8. Вычислительная схема метода потенциалов
- •6.9. Пример
- •7. Задания для самостоятельной работы
- •7.1. Построить математическую модель задачи
- •7.2. Привести задачу лп к канонической форме
- •Список литературы
5.2. Алгоритм метода Гомори
Шаг 1.Симплекс-методом находим оптимальное решение задачи (22) без учета условия целочисленности. Если задача не имеет решения, то неразрешима и исходная задача ЦЛП. В случае алгоритм завершает работу.
Шаг 2.Пусть оптимальная таблица имеет вид:
|
b |
|
… |
|
L |
|
|
… |
|
|
|
|
… |
|
… |
… |
………….. | ||
/ |
|
|
… |
|
Если
элементы
–
целые, то оптимальное решение
является целочисленным. В этом случае
вычисления заканчиваем. Иначе, переходим
к следующему шагу.
Шаг
3.Среди дробных компоненттаблицы выбираем элемент
с максимальной дробной частью
и по строкеiсоставляем
дополнительное ограничение:
Здесь
- целая часть числа
(наибольшее целое число, не превышающее
число
).
Шаг 4.Добавляем построенное ограничение к последней симплекс-таблице и, применяя двойственный симплекс-метод, находим оптимальное решение. Переходим к шагу 2.
Замечания.
Признаком отсутствия целочисленного решения служит появление в таблице хотя бы одной строки с дробнымсвободным членом ицелымиостальными коэффициентами (поскольку соответствующее уравнение неразрешимо в целых числах).
На шаге 4 двойственный симплекс-метод применяется до тех пор, пока не будет получена оптимальная симплексная таблица (возможно потребуется несколько итераций).
Если на шаге 4 в базис вводится переменная дополнительного ограничения
, то эта строка вычеркивается из симплексной таблицы (соответствующее ограничение является избыточным).
5.3. Пример
Решить задачу ЦЛП.
Решаем задачу без условия целочисленности симплекс-методом. Оптимальная таблица имеет вид:
|
b |
|
|
L |
-14/3 |
-4/3 |
-2/3 |
|
5/3 |
1/3 |
2/3 |
|
4/3 |
2/3 |
-2/3 |
Оптимальное
решение
не является целочисленным. Выберем
среди нецелочисленных переменных
переменную
с максимальной дробной частью и построим
соответствующее отсечение:
Приписывая это ограничение к симплексной таблице и проводя стандартное преобразование двойственным симплекс-методом, получим:
|
b |
|
|
L |
-14/3 |
-4/3 |
-2/3 |
|
5/3 |
1/3 |
2/3 |
|
4/3 |
2/3 |
-2/3 |
|
-2/3 |
-1/3 |
-2/3 |
|
b |
|
|
L |
-4 |
-1 |
-1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
2 |
1 |
-1 |
|
1 |
½ |
-3/2 |
Полученная
таблица является оптимальной.
Соответствующее оптимальное решение
является целочисленным. Значение функции
на этом решении
.
6. Транспортная задача лп
6.1. Постановка задачи
Классическая транспортная задача ЛП формулируется следующим образом. Имеется mпунктов производства (поставщиков) иnпунктов потребления (потребителей) однородного продукта. Заданы величины:
- объем производства (запас)i-го
поставщика,
;
-
объем потребления (спрос)j-го
потребителя,
;
- стоимость перевозки (транспортные
затраты) единицы продукции отi-го
поставщика кj-му
потребителю.
Требуется составить такой план перевозок, при котором спрос всех потребителей был бы выполнен и при этом общая стоимость всех перевозок была бы минимальна [1,3].
Транспортная
задача, в которой суммарные запасы
и суммарные потребности
совпадают, называетсязакрытоймоделью; в противном случае –открытой.
Открытая модель решается приведением
к закрытой.
Математическая закрытая модель транспортной задачи имеет вид:
В
случае, когда суммарные запасы превышают
суммарные потребности, т.е.
,
вводится фиктивныйn+1
потребитель, потребности которого
.
В случае, когда суммарные
потребности превышают суммарные запасы,
т.е.
,
вводится фиктивныйm+1
поставщик, запасы которого
.
Стоимость перевозки единицы груза как до фиктивного потребителя, так и стоимость перевозки единицы груза от фиктивного поставщика полагают равными нулю, так как груз в обоих случаях не перевозится.
Прежде чем решать транспортную задачу, необходимо проверить, к какой модели она принадлежит, и если необходимо, то привести ее к закрытой модели.