- •Задачи векторной оптимизации.
- •Основные понятия и определения.
- •Методы решения задач многокритериальной оптимизации.
- •Метод "обобщенного критерия".
- •Основные виды сверток.
- •Линейная свертка и ее свойства.
- •Методы определения весовых коэффициентов.
- •Решение задач векторной оптимизации при наличии дополнительной информации о важности частных критериев оптимальности.
- •Метод выделения главного критерия.
- •Метод последовательной оптимизации с учетом жесткого приоритета.
- •Метод последовательных уступок.
- •Метод равенства частных критериев.
- •Метод квазиравенства частных критериев оптимальности.
- •Метод гарантированного результата или метод минимакса.
- •Поиск оптимально - компромиссного решения в области компромиссов.
Метод последовательной оптимизации с учетом жесткого приоритета.
Этот метод применяется в случае , если для всех частных критериев оптимальности задано предпочтение по важности:
то есть считается, что критерий более важен , чем критерийи все последующие критерии, критерийболее важен, чем критерийи так далее.
В этом случае решение доминирует над, если:
или ,
или , ...,,
это означает, что лучшим решением считается решение, для которого критерий меньше; если значения критерияравны для решенийи, то предпочтение отдается тому решению, для которого критерийменьше и так далее.
Процедура решения многошаговая, причем число шагов может быть от до.
1-ый шаг.
Решается задача:
(11.2.0 )
Пусть - множество решений задачи ( 11.2 .0 ).
Если - пусто, то принимается, что исходная многокритериальная задача решения не имеет. Если - состоит из одного элемента , то этот элемент признается решением задачи ( 11.1 .0 ) . Если - содержит более одного элемента , то осуществляется переход к шагу 2.
2-й шаг.
Решается задача:
(11.2.0 )
- множество решений задачи ( 11.2 .0 ).
Пошаговая процедура продолжается до тех пор, пока либо на каком-то шаге произойдет прерывание процесса вследствие получения единственного решения, либо до получения множества решений.
В том случае, когда подмножества могут выродиться в точку, то есть будет решена задача минимизации только по наиболее важному критерию, а все остальные частные критерии будут проигнорированы.
Таким образом, этот метод не позволяет справедливо учесть интересы менее важных критериев, так как не допускает уменьшение менее важных критериев , если это вызывает хотя бы незначительное увеличение важных по уровню приоритета частных критериев оптимальности. Этот недостаток в какой-то мере удаётся устранить в методе последовательных уступок.
Вернемся к нашему примеру ( 11.1 .0 ).
Рассмотрим случай , когда 1-й критерий признается более важным, чем 2-й .
1-й шаг.
Решаем:
В данном случае процедура завершается и второй критерий на результат не влияет.
Несмотря на указанные недостатки, в тех случаях, когда какой-либо критерий имеет значительный приоритет, полученное этим методом решение может оказаться удовлетворительным.
Метод последовательных уступок.
Этот метод следует отнести к человеко-машинным процедурам, так как только знание физической сущности задачи может привести к приемлемому результату.
Метод представляет собой последовательную итерационную процедуру.
1-й шаг.
Решается задача:
- решение однокритериальной задачи 1 - го шага.
2-й шаг.
Решается задача :
Получили снова однокритериальную задачу.
- величина уступки по 1-му критерию, вводимая постановщиком задачи.
Очевидно, что, если мало, полученное решение на втором шаге мало изменит предыдущее решение.
Замечание.
На этом шаге также, как и на любом другом, вновь сформулированная задача может и не иметь решения. Это обусловливается неудачным подбором уступок.
Если велико, а это имеет место, когда по критерию требования не очень жесткие, то влияние критерияна все остальные - не очень велико.
Свойства метода:
при обеспечивается минимальное значение 1-го критерия за счет всех остальных;
чем больше уступки по предыдущим критериям, тем больше выигрывают последующие критерии;
на каждом шаге делается несколько проб для выяснения влияния уступок на следующий критерий;
компромиссное решение зависит от величины всех уступок /, ... , /;
решение получается разным при изменении порядка предпочтения при одних и тех же значениях уступок / /;
метод последовательных уступок не всегда приводит к получению оптимального по Парето решения.
Продемонстрируем метод последовательных уступок на нашем примере ( 11.1 .0 ):
1-й шаг.
Решаем:
Положим .
2-й шаг.
Решаем:
Положим
Близость кнеслучайна, она обусловлена малым значением уступки.
В таблицу сведены результаты решения задачи ( 11.1 .0 ) при различных значениях уступок или, что позволяет составить некоторое представление о влиянии на решение величин уступок , а также порядка следования критериев.