- •Лабораторний практикум
- •Краматорськ 2009
- •Загальні вказівки
- •Методи одновимірної оптимізації. Знаходження глобального екстремуму функції методом послідовного рівномірного перебору (сканування)
- •Знаходження екстремуму унімодальної функції
- •Знаходження екстремуму функції методом послідовного рівномірного перебору з уточненням
- •Пошук всіх екстремумів функції
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Метод дихотомії
- •Метод золотого перетину
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Методика оптимізації функції методом найшвидшого спуску
- •Приклад мінімізації функції методом найшвидшого спуску
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Загальні вказівки
- •Обчислення градієнту функції на еом
- •Алгоритм оптимізації методом найшвидшого спуску
- •Програмна реалізація методу найшвидшого спуску
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 5
- •Багатовимірних задач оптимізації
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Алгоритм методу прямого пошуку
- •Програмна реалізація методу прямого пошуку
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 6
- •Багатовимірних задач оптимізації
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Алгоритм методу випадкового пошуку з перерахунком
- •Програмна реалізації методу випадкового пошуку
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 7
- •Програмування графічним методом
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Методика розв’язання задачі лінійного програмування графічним методом
- •Приклади розв’язання задач лінійного програмування графічним методом
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Продовження таблиці 15
- •Лабораторна робота 8
- •З використанням симплексних таблиць
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Алгоритм симплексного методу
- •Приклад розв’язання лп-задачі симплексним методом
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 9
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Опис роботи програми simc (intsim)
- •Приклад моделювання та розв’язку лп-задачі за допомогою програми simc
- •Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 10 моделювання транспортних задач та їх
- •Порядок виконання роботи
- •Загальні вказівки
- •Побудова початкового(вихідного) опорного плану
- •Алгоритм методу потенціалів
- •Приклад моделювання та розв’язку т-задачі методом потенціалів
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота 11
- •Лабораторна робота 12
- •Загальні вказівки
- •Загальна методика розв’язання задачі методом динамічного програмування
- •Методика розв’язання задачі оптимального розподілу коштів на розширення виробництва методом динамічного програмування
- •Приклад розв’язання задачі оптимального розподілу коштів методом динамічного програмування
- •Завдання до лабораторної роботи
- •Продовження таблиці 36
- •Список рекомендованої літератури
- •Додаток а завдання до лабораторної роботи 9 Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •Задача 17
- •Задача 18
- •Задача 19
- •Задача 20
- •Задача 21
- •Задача 22
- •Задача 23
- •Задача 24
- •Задача 25
- •84313, М. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72.
Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
Індивідуальні завдання до цієї роботи наведені в додатку А. Для отримання результату в цілих числах(наприклад при випуску штучної продукції) для обчислень треба задіяти програму INTSIM, без цілочисельного обмеження – SIMC.
Зміст звіту
Звіт повинний містити:
1) мету роботи;
2) умову задачі у відповідності з варіантом;
3) математичну модель ЛП-задачі;
4) початкові(вихідні) масиви, записані у вигляді, придатному для вводу при запуску програми SIMC (INTSIM) під час розв’язання задачі на ЕОМ;
5) роздруківку результату розв’язання на ЕОМ;
6) оптимальний план та економічну інтерпретацію оптимального плану.
Лабораторна робота 10 моделювання транспортних задач та їх
РОЗВ’ЯЗАННЯ МЕТОДОМ ПОТЕНЦІАЛІВ
Мета роботи: набути практичних навичок моделювання та розв’язання транспортної задачі лінійного програмування(в подальшому Т-задача) методом потенціалів.
Порядок виконання роботи
1 Вивчити постановку Т-задачі, методику побудови початкових(вихідних) опорних планів за правилами північно-західного кута та мінімального елемента.
2 Засвоїти алгоритм розв’язання Т-задачі методом потенціалів.
3 Розібрати приклад розв’язання Т-задачі методом потенціалів.
4 Записати математичне формулювання і скласти початкову(вихідну) таблицю Т-задачі. Перевірити задачу на закритість (якщо задача відкрита, привести її до закритої Т-задачі).
5 Скласти початковий опорний план, застосувавши одне з правил (див. п.1) та перевірити оптимальність цього плану. В разі його не оптимальності циклічно покращувати план до розв’язання Т-задачу (застосувати метод потенціалів).
6 Провести аналіз оптимального плану.
Загальні вказівки
Транспортна задача формулюється у такий спосіб. Нехай в m пунктах A1,...,Am виробляється деякий однорідний продукт, причому обсяг виробництва в кожному з пунктів Ai складає ai одиниць.
Вироблений продукт споживається в n пунктах B1,...,Bn, і обсяг споживання в кожному з пунктів Bj складає bj одиниць. Вважаються також відомими транспортні витрати cij на перевезення одиниці продукту з пункту Ai у пункт Bj.
При розв’язанні задачі потрібно отримати такий план перевезень, якому відповідали б мінімальні сумарні транспортні витрати і який гарантував би задоволення потреб всіх споживачів продукту Bj при повній реалізації продукту всіх виробників Ai.
Математичну модель транспортної задачі можна представити так. Нехай xij - кількість продукту, перевезеного з пункту Ai у пункт Bj. Потрібно визначити такий план перевезень X=(x11,...,xij,...,xmn), який мінімізує сумарні транспортні витрати:
(46)
при наступних обмеженнях:
1) весь продукт з кожного пункту виробництва Ai повинний бути повністю вивезений у пункти споживання Bj:
;
(47)
2) попит кожного пункту споживання Bj на даний продукт повинен бути повністю задоволений:
;
(48)
3) обсяги перевезень повинні бути невід’ємними:
.
(49)
Така математична модель Т-задачі називається закритою. Вона побудована в припущенні виконання умови балансу між виробництвом і споживанням, тобто
,
що гарантує можливість розв'язання Т-задачі. Якщо такий баланс не виконується, то Т-задачу називають відкритою і для її розв’язання додаючи фіктивного виробника Am+1 (якщо загальний об’єм споживання більший), або фіктивного споживача Bn+1 (якщо загальний об’єм виробництва більший), які забезпечать потрібний баланс, зводять штучно до закритої Т-задачі. При цьому тарифи на переміщення такої продукції дорівнюють нулю (cm+1,j = 0 або c i,n+1 = 0 ).
Всю інформацію про Т-задачу зручно звести в таблицю (таблиця 22).
Таблиця 22-Інформація про Т-задачу
Пункт виробництва Ai |
Пункт споживання Bj |
Обсяг виробництва аi |
|||
B1 |
B2 |
… |
Bn |
||
A1 |
c11 x11 |
c12 x12 |
… |
c1n x1n |
a1 |
A2 |
c21 x21 |
c22 x22 |
… |
c2n x2n |
a2 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
Am |
cm1 xm1 |
cm2 xm2 |
… |
cmn xmn |
am |
Обсяг споживання bj |
b1 |
b2 |
… |
bn |
|
Матрицю X=(xij) розміру m×n називають планом перевезень Т-задачі. Матрицю C=(cij) розміру m×n - називають матрицею тарифів.
Допустимим базисним розв’язанням (опорним планом) Т-задачі називають такий план перевезень, в якому не більше ніж m+n-1 додатних значень xij.
