- •Морской государственный университет им. Адм. Г.И. Невельского
- •2. Задание на курсовую работу……………………………….11
- •3. Расчетная часть…………………………………………………12
- •Заключение……………………………………………………………30
- •Введение
- •1.Теоретическая часть
- •1.1. Математические методы линейного программирования в сетевой системе
- •1.2.1.Минимизация затрат на выполнение комплекса работ при заданном времени
- •1.2.2. Минимизация времени выполнения комплекса работ при заданных затратах
- •1.2.3. Минимизация суммарных затрат по комплексу работ и объекту
- •1.3. Условные обозначения в формулах экономико-математической модели
- •2. Задание на курсовую работу
- •3. Расчетная часть
- •3.1. Минимизация затрат на выполнение комплекса работ при заданном времени
- •3.2. Минимизация времени выполнения комплекса работ при заданных затрат
- •3.3. Минимизация суммарных затрат по комплексу работ и объекту
- •4.Графическая часть
- •Заключение
2. Задание на курсовую работу
Дано: Комплекс, состоящий из восьми работ, порядок выполнения которых определяется сетевым графиком.
3
По работам сетевого графика установлены следующие значения характеристик:
Таблица 1.
Порядковый № работы Характе- ристики |
1 |
2
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
ak |
40 |
25 |
20 |
15 |
40 |
20 |
15 |
40 |
bk |
-4 |
-5 |
-3 |
-2 |
-1 |
-4 |
-3 |
-2 |
dk |
2 |
1 |
3 |
4 |
1 |
2 |
4 |
2 |
Dk |
3 |
5 |
10 |
8 |
4 |
6 |
7 |
9 |
3. Расчетная часть
3.1. Минимизация затрат на выполнение комплекса работ при заданном времени
Выпишем все пути, ведущие из источника в сток сетевого графика, и вычислим минимальную и максимальную продолжительность комплекса работ.
dk Dk
L1 {1;3;6;7}: 2+3+2+4=11 3+10+6+7=26
L2 {2;5;8}: 1+1+2=4 5+4+9=18
L3 {1;4;6;7}: 2+4+2+4=12 3+8+6+7=24
L4 {2;4;6;7}: 1+4+2+4=11 5+8+6+7=26
L5 {2;4;6;8}: 1+4+2+2=9 5+8+6+9=28
L6 {1;4;6;8}: 2+4+2+2=10 3+8+6+9=26
L7 {2;5;7}: 1+1+4=6 5+4+7=16
L8 {1;5;7}: 2+1+4=7 3+4+7=14
L9 {1;5;8}: 2+1+2=5 3+4+9=16
L10 {1;3;6;8}: 2+3+2+2=9 3+10+6+9=28
Тmin≤T≤Tmax
T – время выполнения всего комплекса работ
Тmin = 12
Tmax = 28
Таким образом, время выполнения всего комплекса работ может изменяться в пределах 12≤T≤28
Тд – директивное время (время от заказчика)
Тд = (Tmin +Tmax)/2. Тд = 19
Построим математическую модель данной задачи.
Строим систему ограничений:
t1 ≥ 2 t2 ≥ 1 t3 ≥ 3 t4 ≥ 4 t5 ≥ 1 t6 ≥ 2 t7 ≥ 4 t 8≥ 2
t1 ≤ 3 t2 ≤ 5 t3 ≤ 10 t4 ≤ 8 t5 ≤ 4 t6 ≤ 6 t7 ≤ 7 t8 ≤ 9
t1+ t3 + t6+ t7 ≤ T
t2+ t5+ t8 ≤ T
t1+ t4+ t6 + t7 ≤ T
t2+ t4+ t6 + t7 ≤ T
t2+ t4+ t6 + t8≤ T
t1+t4+ t6 + t8≤ T
t2+ t5+ t7 ≤ T
t1 + t5 + t8 ≤ T
t1+ t3 + t6+ t8≤ T
Первая строчка ограничений:
t1- 2 ≥ 0, t2 – 1 ≥ 0, t3 – 3≥ 0, t4 – 4≥ 0, t5 – 1≥ 0, t6 – 2≥ 0, t7 – 4 ≥ 0, t 8 – 2 ≥ 0.
Вводим новые переменные:
τ1 = t1- 2 τ2 = t2 – 1 τ3 =t3 – 3 τ4 =t4 – 4 τ5 =t5 – 1 τ6 =t6 – 2 τ7 = t7 – 4,
τ8 = t8 – 2. τi ≥0
Перейдем от старых переменных к новым:
t1 = τ1 + 2, t2 = τ2 +1, t3 = τ3+3 t4 = τ4 + 4 t5 = τ5 + 1 t6 = τ6 + 2 t7 = τ7 + 4, t8 = τ8 + 2.
t1 ≤ 3, t2 ≤5, t3 ≤ 10, t4 ≤ 8, t5 ≤4, t6 ≤ 6, t7 ≤ 7, t8 ≤ 9.
Вторая строчка ограничений:
τ1 + 2 ≤ 3, τ2 +1 ≤ 5, τ3 + 3 ≤ 10, τ4 +4 ≤ 8, τ5 + 1 ≤4, τ6 + 2 ≤ 6, τ7 + 4 ≤ 7, τ8 + 2 ≤ 9.
τ1 ≤ 1, τ2 ≤ 4, τ3 ≤ 7, τ4 ≤ 4, τ5 ≤ 3, τ6 ≤ 4, τ7 ≤ 3, τ8 ≤ 7.
τ1+2+ τ3 +3+ τ6 +2+ τ7 +4 ≤ T
τ2+1+ τ5+1+τ8 +2 ≤ T
τ1 +2+ τ4 +4+ τ6 +2+ τ7 +4≤ T
τ2 +1+ τ4 +4+ τ6 +2+ τ7 +4≤ T
τ2 +1+ τ4 +4+ τ6 +2+ τ8 +2≤ T
τ1 +2+ τ4 +4+ τ6 +2+ τ8 +2≤ T
τ2+1+ τ5+1+ τ7 +4≤ T
τ1+2+ τ5+1+ τ7 +4≤ T
τ1 +2+ τ5+1+ τ8 +2≤ T
τ1+2+ τ3 +3+ τ6 +2+ τ8 +2≤ T
После несложных преобразований система примет вид:
τ1+ τ3 + τ6 + τ7 ≤ T-11
τ2+ τ5+τ8 ≤ T-4
τ1 + τ4 + τ6 + τ7 ≤ T-12
τ2 + τ4 + τ6 + τ7 ≤ T-11
τ2 + τ4 + τ6 + τ8 ≤ T-9
τ1 + τ4 + τ6 + τ8 ≤ T-10
τ2+ τ5+ τ7 ≤ T-6
τ1+ τ5+ τ7 ≤ T-7
τ1 + τ5+ τ8 ≤ T-5
τ1+ τ3 + τ6 + τ8 ≤ T-9
Строим целевую функцию.
Целевая функция при основных переменных имеет вид
Z = 215 – 4t1 – 5t2 – 3t3 -2t4 -1t5 -4t6 -3t7 -2t8
При замене tk на τk получим
Z = 215 – 4(τ1+2) – 5(τ2+1) – 3(τ3+3) –2(τ4+4) – 1(τ5+1) – 4(τ6+2) – 3(τ7+4) – 2(τ8+2) → min
Z = 160 – 4τ1 – 5τ2 – 3τ3 –2τ4 – τ5 – 4τ6 – 3τ7 – 2τ8 → min
Исключив константу, полученную целевую функцию запишем в следующем виде:
Z’ = 4τ1 + 5τ2 + 3τ3 +2τ4 + τ5 + 4τ6 + 3τ7 + 2τ8 → max
То есть целевая функция Z будет стремиться к минимуму при Z’, стремящемуся к максимуму.
Представим задачу в матричной форме. Таблица 2
|
-τ1 |
-τ2 |
-τ3 |
-τ4 |
-τ5 |
-τ6 |
-τ7 |
-τ8 |
b |
y1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
y2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
4 |
y3 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
7 |
y4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
4 |
y5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3 |
y6 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
4 |
y7 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
3 |
y8 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
7 |
y9 |
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
T-11 |
y10 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
T-4 |
y11 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
T-12 |
y12 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
T-11 |
y13 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
T-9 |
y14 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
T-10 |
y15 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
T-6 |
y16 |
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
T-7 |
y17 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
T-5 |
y18 |
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
T-9 |
Z’ |
-4 |
-5 |
-3 |
-2 |
-1 |
-4 |
-3 |
-2 |
0 |
Составим двойственную (сопряженную) задачу
Таблица 3
|
-y1 |
-y2 |
-y3 |
-y4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
τ1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-4 |
τ2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
-1 |
|
|
|
-5 |
τ3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-3 |
τ4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
-2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
-1 |
-4 |
-7 |
-4 |
-3 |
-4 |
-3 |
-7 |
11-T |
4-T |
12-T |
11-T |
9-T |
10-T |
6-T |
7-T |
5-T |
9-T |
0 |
min
Перейдем от задачи на минимум к задаче на максимум. Для этого целевую функцию умножим на -1.
Таблица 4
|
-y1 |
-y2 |
-y3 |
-y4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
τ1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-4 |
τ2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
-1 |
|
|
|
-5 |
τ3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-3 |
τ4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
-2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-11 |
T-4 |
T-12 |
T-11 |
T-9 |
T-10 |
T-6 |
T-7 |
T-5 |
T-9 |
0 |
max
Полученный план (табл. 4) содержит отрицательные элементы в последнем столбце. поэтому не является опорным планом (по признаку опорного плана) и его необходимо преобразовать. Процесс преобразования итерационный (с помощью симплекс-метода). Воспользуемся правилом получения опорного плана.
I шаг. Выбираем ведущими 1-ю строку и 1-й столбец (табл.4) и произведем пересчёт элементов, использую правило пересчёта симплексного метода. Получим:
Таблица 5
|
- τ1 |
-y2 |
-y3 |
-y4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
τ2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
-1 |
|
|
|
-5 |
τ3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-3 |
τ4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
-2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-12 |
T-4 |
T-13 |
T-11 |
T-9 |
T-11 |
T-6 |
T-8 |
T-6 |
T-10 |
-4 |
max
II шаг. Выберем ведущими 2-ю строку и 2-й столбец (табл. 5) и произведем пересчет элементов. Получим:
Таблица 6
|
- τ1 |
-τ2 |
-y3 |
-y4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
τ3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-3 |
τ4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
-2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-12 |
T-8 |
T-13 |
T-15 |
T-13 |
T-11 |
T-10 |
T-8 |
T-6 |
T-10 |
-24 |
max
III шаг. Выберем ведущими 3-ю строку и 3-й столбец (табл. 6) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 7
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
-y4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
τ4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
-2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-19 |
T-8 |
T-13 |
T-15 |
T-13 |
T-11 |
T-10 |
T-8 |
T-6 |
T-17 |
-45 |
max
IVшаг. Выберем ведущими 4-ю строку и 4-й столбец (табл. 7) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 8
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
-y5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
τ5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-19 |
T-8 |
T-17 |
T-19 |
T-17 |
T-15 |
T-10 |
T-8 |
T-6 |
T-17 |
-53 |
max
Vшаг. Выберем ведущими 5-ю строку и 5-й столбец (табл. 8) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 9
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
-y6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
τ6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
-1 |
-4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-19 |
T-11 |
T-17 |
T-19 |
T-17 |
T-15 |
T-13 |
T-11 |
T-9 |
T-17 |
-56 |
max
VIшаг. Выберем ведущими 6-ю строку и 6-й столбец (табл. 9) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 10
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- τ6 |
-y7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
4 |
τ7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-23 |
T-11 |
T-21 |
T-23 |
T-21 |
T-19 |
T-13 |
T-11 |
T-9 |
T-21 |
-72 |
max
VIIшаг. Выберем ведущими 7-ю строку и 7-й столбец (табл. 10) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 11
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- τ6 |
-τ7 |
-y8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
4 |
y7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
3 |
τ8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
-1 |
-1 |
-2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-26 |
T-11 |
T-24 |
T-26 |
T-21 |
T-19 |
T-16 |
T-14 |
T-9 |
T-21 |
-81 |
max
VIIIшаг. Выберем ведущими 8-ю строку и 8-й столбец (табл. 11) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 12
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- τ6 |
-τ7 |
-τ8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y13 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y4 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y6 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
4 |
y7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
3 |
y8 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-26 |
T-18 |
T-24 |
T-26 |
T-28 |
T-26 |
T-16 |
T-14 |
T-16 |
T-28 |
-95 |
max
В заключительной строке табл. 12 все элементы положительны, следовательно, достигнут опорный план задачи.
Проверим правильность заполнения табл. 12. В опорном плане, соответствующем табл. 12
y1 = 4, y2 = 5, y3 = 3, y4 = 2, y5 = 1, y6 = 4, y7 = 3, y8 = 2. Остальные переменные равны 0.
Подставляя значения переменных в выражение для Zдв, получим:
Zдв = -14 – 45 – 73 – 42 – 31 – 44 – 33 – 72= -95
Таким образом, изменение целевой функции найдено правильно.
Полученный в табл. 12 план оптимален (элементы заключительной строки и элементы заключительного столбца больше 0), при T≥ 28. В противном случае 13-й элемент заключительной строки будет отрицателен. Но так как предел изменения задан
12 ≤ T≤ 28
то план оптимален при Т = 28.
При этом значение целевой функции равно -95. Основные переменные имеют следующие значения:
τ1 = 1 τ2 =4 τ3 =7 τ4 =4 τ5 =3 τ6 =4 τ7 =3 τ8 =7
То есть получаем значенияτk, которые приравниваются к k-м элементам заключительной строки. правомерность этого обуславливается принципом двойственности. Так как полученный план при T = 28 оптимален, значение целевой функции основной задачи совпадает со значение целевой функции двойственной задачи, т.е.
Z’ =Z’дв= -Zдв= -95
Значение исходной целевой функции будет равно
Z = A + B + Zдв =65 , где A + B = 160
Правильность произведенных расчетов проверяется тем, что минимальная граница полученного интервала
28 ≤ T≤ ∞
обязательно совпадет с максимальной границей времени выполнения комплекса работ
Tmax= 28
Однако если значение T сократить (присвоить значение менее 28), то 13-й элемент заключительной строчки станет меньше 0. Выберем заданный столбец ведущим, а ведущая строка определится по минимуму из отношений bi / aij , т.е. ведущей получим 4-ю строчку (табл. 12).
Произведем пересечение элементов матрицы. Получим:
Таблица 13
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- τ6 |
-τ7 |
-τ8 |
-y9 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y4 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
y2 |
|
-1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
|
|
|
3 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y13 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y6 |
|
|
|
1 |
|
-1 |
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
2 |
y7 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
3 |
y8 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
Т-24 |
3 |
4 |
3 |
7 |
T-26 |
T-18 |
4 |
2 |
28-Т |
2 |
T-16 |
T-14 |
T-16 |
T-28 |
-39-2Т |
Max
Полученный план будет оптимален при 26≤Т≤28. Значение целевой функции двойственной задачи в зависимости от значения Tбудет определяться по формуле:
Zдв=-39-2T
Z= 160-39-2T= 121-2T
При этом основные и исходные переменные примут следующие значения:
=1, =4,=7,=Т-24,=3,=4,=3,=7;
t1= 3; t2=5; t3= 10; t4= Т-20; t5=4; t6= 6; t7=7; t8=9;
Если значение Т будет меньше 26, то 9-й элемент заключительной строчки будет отрицательным. Поэтому выберем 9-й столбец ведущим столбцом и 6-ю строку ведущей строкой (табл. 13) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 14
|
- τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- τ6 |
-τ7 |
-τ8 |
-y6 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y4 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
-1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
2 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
|
|
|
3 |
y3 |
|
|
-1 |
|
|
1 |
|
|
-1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
y13 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y9 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
2 |
y7 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
-1 |
|
-1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
-1 |
1 |
y8 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
7 |
2 |
3 |
Т-22 |
3 |
7 |
26-Т |
T-18 |
4 |
2 |
2 |
2 |
T-16 |
T-14 |
T-16 |
2 |
13-4Т |
Max
Полученный план будет оптимален при 22≤Т≤26. Значение целевой функции двойственной задачи в зависимости от значения Tбудет определяться по формуле:
Zдв=13-4T
Z= 160+13-4T= 173-4T
При этом основные и исходные переменные примут следующие значения:
=1, =4,=7,=2,=3,=Т-22,=3,=7;
t1= 3; t2=5; t3= 10; t4= 6; t5=4; t6= Т-20; t7=7; t8=9;
Если значение Т будет меньше 22, то 6-й элемент заключительной строчки будет отрицательным. Поэтому выберем 6-й столбец ведущим столбцом и 3-ю строку ведущей строкой (табл. 14) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 15
|
-τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- τ4 |
- τ5 |
- y3 |
-τ7 |
-τ8 |
-y6 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y4 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
1 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
|
|
|
3 |
τ6 |
|
|
-1 |
-1 |
|
1 |
|
|
-1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
y13 |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y9 |
|
|
-1 |
-1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
y7 |
|
|
1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
-1 |
0 |
y8 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
Т-15 |
Т-20 |
3 |
22-Т |
3 |
7 |
4 |
T-18 |
4 |
2 |
20-Т |
2 |
T-16 |
T-14 |
T-16 |
2 |
35-5Т |
Max
Полученный план будет оптимален при 20≤Т≤22. Значение целевой функции двойственной задачи в зависимости от значения Tбудет определяться по формуле:
Zдв=35-5T
Z= 160+35-5T= 195-5T
При этом основные и исходные переменные примут следующие значения:
=1, =4,=Т-15,=Т-20,=3,=0,=3,=7;
t1= 3; t2=5; t3= Т-12; t4= Т-16; t5=4; t6= 2; t7=7; t8=9;
Если значение Т будет меньше 20, то 4-й элемент заключительной строчки будет отрицательным. Поэтому выберем 4-й столбец ведущим столбцом и 8-ю строку ведущей строкой (табл. 15) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 16
|
-τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- y8 |
- τ5 |
- y3 |
-τ7 |
-τ8 |
-y6 |
-y10 |
-y11 |
-y12 |
-y4 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
1 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
|
|
|
3 |
τ6 |
|
|
-1 |
1 |
|
1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
3 |
y13 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
4 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y9 |
|
|
-1 |
1 |
|
1 |
|
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
2 |
5 |
y7 |
|
|
1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
-1 |
0 |
τ4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
Т-15 |
20-Т |
3 |
22-Т |
3 |
Т-13 |
4 |
2 |
Т-16 |
Т-18 |
0 |
2 |
T-16 |
T-14 |
4 |
18-Т |
75-7Т |
Max
Полученный план будет оптимален при 18≤Т≤20. Значение целевой функции двойственной задачи в зависимости от значения Tбудет определяться по формуле:
Zдв=75-7T
Z= 160+75-7T= 235-7T
При этом основные и исходные переменные примут следующие значения:
=1, =4,=Т-15,=0,=3,=0,=3,=Т-13;
t1= 3; t2=5; t3= Т-12; t4= 4; t5=4; t6= 2; t7=7; t8=Т-11;
Если значение Т будет меньше 18, то 12-й элемент заключительной строчки будет отрицательным. Поэтому выберем 12-й столбец ведущим столбцом и 7-ю строку ведущей строкой (табл. 16) и произведем пересчет элементов.
Получим:
Таблица 17
|
-τ1 |
-τ2 |
- τ3 |
- y8 |
- τ5 |
- y3 |
-τ7 |
-τ8 |
-y6 |
-y10 |
-y11 |
-y7 |
-y4 |
-y14 |
-y15 |
-y16 |
-y17 |
-y18 |
b |
y1 |
-1 |
|
1 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
y2 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
1 |
|
|
|
3 |
τ6 |
|
|
|
1 |
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
3 |
y13 |
|
|
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
4 |
y5 |
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
y9 |
|
|
|
1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
1 |
|
1 |
-1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
y12 |
|
|
1 |
|
|
-1 |
-1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
-1 |
0 |
τ4 |
|
|
1 |
1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
|
1 |
|
1 |
-1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
2 |
Z’дв |
1 |
4 |
3 |
20-Т |
3 |
4 |
15-Т |
Т-13 |
4 |
2 |
2 |
18-Т |
0 |
2 |
2 |
4 |
4 |
0 |
75-7Т |
Max
Полученный план будет оптимален при 13≤Т≤18. Значение целевой функции двойственной задачи в зависимости от значения Tбудет определяться по формуле:
Zдв=75-7T
Z= 160+75-7T= 235-7T
При этом основные и исходные переменные примут следующие значения:
=1, =4,=3,=0,=3,=4,=0,=Т-13;
t1= 3; t2=5; t3= 6; t4= 4; t5=4; t6= 6; t7=4; t8=Т-11;
В интервале 13≤Т≤18 появляется нехватка ресурсов.
Т=19 попадает в интервал 18≤Т≤20, значит,
t1= 3; t2=5; t3= 7; t4= 4; t5=4; t6= 2; t7=7; t8=8.