- •Двойственные задачи линейного программирования
- •Экономическая интерпретация
- •Прямая и двойственная задачи
- •Первая (основная) теорема двойственности
- •Вторая теорема двойственности
- •Пример второй теоремы двойственности
- •Экономическая интерпретация двойственных задач
- •Решение прямой задачи
- •Критические границы и допустимые изменения ресурса
- •Решение задачи симплекс-методом
- •Определение критических границ
- •продолжение
- •Графическое решение задачи
- •Расчет критических границ по I виду сырья
- •Ценовой анализ
- •продолжение
- •Графический способ ценового анализа
Определение критических границ
Предположим, что запасы I вида сырья изменились на Δb1. Тогда затраты
на ресурсы в соответствии с целевой функцией двойственной задачи будут равны:
Z =(18+ Δb1) y1 + 16y2 +5y3 + 21y4.
Оптимальное
базисное решение ДЗ
Заменяем переменные у1 и у2 их выражениями через неосновные переменные оптимального БР двойственной задачи :
у1= 4/5 – 2/5 у3 + 3/5 у4 – 1/5 у5 + 2/5 у6 у2= 3/5 + 1/5 у3 – 9/5 у4 + 3/5 у5 – 1/5 у6,
подставляем в целевую функцию:
Z =(18+ Δb1) (4/5 – 2/5 у3 + 3/5 у4 – 1/5 у5 + 2/5 у6) + 16 (3/5 + 1/5 у3 –
9/5 у4 + 3/5 у5 – 1/5 у6) +5y3 + 21y4 =
= (24 + 4/5 Δb1) + (1 – 2/5 Δb1 ) у3 + (3 + 3/5 Δb1) у4 + (6 – 1/5 Δb1) у5 + (4 + 2/5 Δb1) у6.
продолжение
Для того, чтобы оценки ресурсов оставались неизменными и при изменении запасов сырья, т.е. сохранилось оптимальное решение двойственной задачи Y* =(4/5; 3/5; 0; 0; 0; 0),
достаточно, чтобы коэффициенты при неосновных переменных в последнем выражении оставались неотрицательными, т.е.:
1 |
– 2/5 Δb1 >= 0 |
Δb1 |
<= 2,5 |
3 |
+ 3/5 Δb1 >= 0 |
Δb1 |
>= -5 |
6 |
– 1/5 Δb1 >= 0 |
Δb1 |
<= 30 |
4 |
+ 2/5 Δb1 >= 0 |
Δb1 |
>= -10 |
Откуда:
–5 <= Δb1 <= 2,5
или
18 -5 <= b1 + Δb1 <= 18 + 2,5
или
13 <= b1 + Δb1 <= 20,5 ,
Графическое решение задачи
F=24 F=26
E
F
F=20
Расчет критических границ по I виду сырья
графическим способом
Вычисляем координаты точки Е (верхней критической границы) :
2х1 + х2 = 16
х2 = 5 |
|
В результате получим: |
|
x1 = 5,5 |
x2 = 5. |
Подставим эти значения в левую часть неравенства, |
|
определяющего ограничение по I виду сырья: |
|
х1 + 3х2 = 5,5 + 3 5 = 20,5. |
|
х1 + 3х2 <= 18 2х1 + х2 <= 16
|
х2 <= 5 |
3x1 |
<= 21 |
Вычисляем координаты точки F (нижней критической границы) :
2х1 + х2 = 16
3x1 |
= 21 |
В результате получим |
|
x1 = 7 |
x2 = 2. |
Подставим эти значения в левую часть неравенства, |
|
определяющего ограничение по I виду сырья: |
|
х1 + 3х2 = 7 + 3 2 = 13. |
|
х1 + 3х2 <= 18 2х1 + х2 <= 16
|
х2 <= 5 |
3x1 |
<= 21 |
Ценовой анализ
Предположим, что цена Изделия А изменились на Δс1. Тогда прибыль в соответствии с целевой функцией будет равна:
F =(2+ Δc1) х1 + 3х2.
Оптимальное БР задачи
Заменяем переменные х1 и х2 их выражениями через неосновные переменные оптимального БР:
х1= 6 + 1/5 х3 - 3/5 х4 х2= 4 - 2/5 х3 + 1/5 х4,
подставляем в целевую функцию F и после преобразования получаем: F =(24 + 6 Δc1) – (4/5 – 1/5 Δc1) х3 – (3/5 + 3/5 Δc1) х4.
продолжение
Для того, чтобы сохранилось оптимальное решение Х* =(6; 4; 0; 0; 1; 3), достаточно, чтобы коэффициенты при неосновных переменных в последнем выражении оставались неотрицательными, т.е.:
4/5 |
– 1/5 Δc1>= 0 |
Δс1 |
<= 4 |
3/5 |
+ 3/5 Δc1>= 0 |
Δс1 |
>= -1 |
Откуда:
–1 <= Δс1 <= 4
или
2 - 1 <= с1 + Δс1 <= 2 + 4 или
1 <= с1 + Δс1 <= 6 ,
т.е. оптимальное решение будет неизменно при изменении цен на
Изделие А в пределах от 1 до 6 рублей.
Графический способ ценового анализа
C
D
Критическая величина цены, при которой происходит переход оптимального плана из одной точки в другую, соответствует положению, когда линия уровня целевой функции параллельна прямой, которой принадлежит отрезок СD.
Условием параллельности прямых является пропорциональность коэффициентов при переменных в двух уравнениях: линии уровня целевой функции и границы по II виду сырья. Составим пропорцию с неизвестной ценой c1 изделия А:
F = 2x1 + 3х2 |
C1 |
3 |
c1= 6 |
|
2х1 + х2 <= 16 |
2 |
1 |
||
|
