- •Элементы линейной алгебры с приложением
- •Введение
- •1. Определители
- •Определителем матрицы Вназывается число
- •2. Системы линейных уравнений
- •Рассмотрим снова систему (2). Определитель
- •3. Векторы и ленейные операции над ними
- •4. Векторы в декартовой прямоугольной системе координат. Скаряное произведение
- •Доказательство.Используя свойства 3, 4, получим
- •5. Векторное и смешанное произведения
- •Легко проверить исходя из определения векторного произведения, что
- •6. Уравнение плоскости и прямой
- •Решение. Уравнение плоскости, проходящей через точку м1имеет вид
- •7. Матрицы
- •Пусть дана квадратная матрица
- •Покажем, что
- •8. Ранг матрицы. Исследование системы линейных уравнений
- •Рассмотрим матрицу
- •Матрицы
- •Пример 2. Решить систему
- •По формулам Крамера
- •9. Линейные преобразования. Собственные векторы
- •Матрица
- •Так как 0, то1,2,3– ненулевое решение однородной системы
- •В силу следствия из раздела 8
- •В двумерном случае система (3) имеет вид
- •Замечание.Если матрица Аφлинейного преобразованияв базе диагональная:
- •10. Симметрические и ортогональные матрицы Квадратная матрица вида
- •Оказывается, что векторы 1и2перпендикулярны. В самом деле, применяя лемму, получаем
- •Матрица
- •Матрица преобразования в базе1,2диагональная
- •11. Квадратичные формы. Кривые второго парядка
- •12. Положительные матрицы
- •13. Балансовая модель
- •14. Продуктивные матрицы
- •15. Норма матрицы
- •16. Итерационный метод
- •17. Возмущение решений
- •18. Демографический рост
- •19. Регрессионные модели
- •20. Постановка транспортной задачи
- •20.1 Математическая формулировка транспортной задачи.
- •20.2 Базисное распределение в транспортной задаче
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 11
- •21. Техника решения транспортной задачи вручную (метод потенциалов)
- •Вариант 13
- •22. Формализация производственных задач линейного программирования
- •23. Геометрическая интерпретация задач линейного программирования
- •24. Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •24.1 Общая формулировка задачи линейного программирования
- •24.2 Заполнение симплексной таблицы по строкам
- •Симплексная таблица
- •24.3 Заполнение симплексной таблицы по столцам
- •24.4 Двойственные задачи, оценки, проблемы.
- •Ответы к вариантам:
- •25. Метод последовательных приближений (метод итерации)
- •26. Условия сходимости итерационного процесса
- •27. Оценка погрешности приближенного процесса метода итерации
- •28. Метод зейделя. Условия сходимости процесса зейделя
- •29. Оценка погрешности процесса зейделя
- •30. Привеление системы линейных уравнений к виду, удобному для итерации
- •31. Исправление элементов приближенной обратной матрицы
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Вариант 1
- •Вариант 9
- •Экзаменационные вопросы
Вариант 11
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
7
4
1
3
60
S2
8
13
5
2
50
S3
5
9
7
5
60
S4
6
10
14
7
20
Спрос
30
70
50
40
190
Вариант 12
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
3
1
15
19
60
S2
2
5
7
14
70
S3
4
6
9
10
20
S4
7
8
13
16
50
Спрос
40
50
40
70
200
Запомните:
При составлении первого спорного плана возможен случай вырождения. Он возникает, когда все условия выполнены, а число элементов xtj будет меньше числа m+n-1.
Чтобы избежать вырождения, необходимо внести фиктивную (нулевую) поставку.
В качестве примера рассмотрим опорный план, составленный методом Северо-Западного угла.
Количество заполненных клеток должно быть равно
m+n-1=4+4-1=7
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
30
30
S2
10
10
20
S3
20
10
30
S4
20
20
Спрос
30
10
30
30
100
В нашем примере его число равно 6, т.е. мы имеем дело со случаем вырождения. Чтобы устранить его, вводим фиктивную (нулевую) поставку в любую из свободных клеток, например в клетку S2 – D4. Тогда наш опорный план будет иметь вид
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
30
30
S2
10
10
0
20
S3
20
10
30
S4
20
20
Спрос
30
10
30
30
100
Примечание
Если опорный план составлен методом «наименьшего элемента в строке (столбце)» или «наименьшего элемента в матрице», то фиктивную поставку следует вводить, в пустую клетку, которая содержит очередное минимальное значение критерия. С помощью такой простой процедуры мы избавимся от случая вырождения.
Но это лишь одна проблема. Другая же заключается в том, что на практике условие транспортной задачи, по которому сумма мощностей должна равняться суммарному спросу всех потребителей, не выполняется, т.е.
![]()
В этом случае задача называется открытой транспортной задачей.
Чтобы перейти к закрытой транспортной задаче, достаточно ввести в условия задачи фиктивного поставщика или фиктивного потребителя.
Рассмотрим задачу по таблице.
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
1
5
3
1
20
S2
4
6
2
3
10
S3
3
5
2
1
40
S4
2
4
5
2
50
Спрос
30
50
20
60
160\120
Из условия задачи видно, что суммарная мощность меньше суммарного спроса на 40 (160-120=40),т.е. мы имеем дело с открытой транспортной задачей.
Чтобы ее закрыть, введем в условия задачи фиктивного поставщика S5. Его мощность будет равна 40 т.к. в действительности такого поставщика не существует, то мы в праве считать, что расстояние до него от каждого потребителя будет равно 0.
После такого преобразования условия задачи будут выглядеть следующим образом:
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
1
5
3
1
20
S2
4
6
2
3
10
S3
3
5
2
1
40
S4
2
4
5
2
50
S5
0
0
0
0
40
Спрос
30
50
20
60
160
Проверь себя.
1. Можно ли избежать вырождения?
2. Количество заполненных клеток должно быть равно m+n?
3. Количество заполненных клеток должно быть равно m+n-1?
4. Что делать, если суммарный спрос превышает суммарные запасы?
Итак, мы получили первый опорный план. Теперь мы должны проверить, является ли он оптимальным, т.е. можно ли его улучшить, уменьшая целевую функцию
![]()
Для этой цели воспользуемся методом потенциалов.
