- •6.030510, 6.030601Денної й заочної форм навчання
- •1.Рішення систем лінійних рівнянь методом гауса - жордана
- •1.1. Основні поняття
- •1.2. Приведення системи лінійних рівнянь до жорданової форми
- •1.3. Поняття загального, часного й базисного рішень
- •2. Рішення систем лінійних нерівностей
- •Приклад 1
- •3. Рішення нелінійних рівнянь в Excel
- •Обчислення за ітераційними формулами
- •4. Загальні властивості задач лінійного програмування
- •4.І. Приклад задачі лінійного програмування - задача про використання обладнання.
- •4.2. Задача про використання сировини
- •4.3. Задачі складання раціону (задача про дієту)
- •4.4. Загальна постановка задач лінійного програмування
- •5. Геометричний метод вирішення злп
- •Приклад 1
- •6. Табличний процесор Excel у рішенні задач лінійного програмування
- •7. Цілочислове лінійне програмування
- •7.1. Загальна постановка задачі цілочислового лінійного програмування (зцп)
- •7.2. Цілочислова задача про використання сировини
- •7.3. Задача про рюкзак
- •7.4. Вирішення зцп методом округлення
- •7.5. Метод гілок і меж
- •Оптимальний план оптимальний план
- •7.6. Геометричний метод рішення зцп
- •Література
- •4. Загальні властивості задач лінійного
4.2. Задача про використання сировини
З математичної точки зору ця задача є узагальненням тієї, котра розглянута в попередньому параграфі. Формулюється вона так.
Підприємство випускає продукцію n видів , на виготовлення якої витрачається сировина m видів, запаси котрої на підприємстві дорівнюють відповідно . Відомі витратисировини Si на виробництво одиниці продукції (i = ; j =). Вартість одиниці продукціїдорівнює(j =). Потрібно скласти такий план випуску продукції, при якому прибуток від реалізації продукції був би найбільшим.
Складемо математичну модель задачі.
Нехай - кількість одиниць продукції(j =).
Математична модель має вигляд:
f =→ max
при обмеженнях:
( 4.0)
4.3. Задачі складання раціону (задача про дієту)
Для відгодівлі тварини використовується n видів кормів, що містять m видів поживних речовин. Нехай- вміст i- ої поживної речовини в одному кілограмі j - го виду корму- вартість одного кілограма j-ro виду кормуМінімальна добова потреба тварини в i-ої поживній речовині дорівнює. Необхідно скласти найбільш дешевий раціон потрібної поживності.
Позначимо через xj кількість кілограмів корму j-го виду.
Очевидно, математична модель задачі така.
f = → min
при обмеженнях:
4.4. Загальна постановка задач лінійного програмування
Лінійним обмеженням, накладеним на змінні , називається співвідношення одного з наступних трьох типів:
де - дійсні числа.
Наприклад, співвідношення 2х - ≤ 1 або ≥ 0 є
лінійними, а співвідношення ≥ 3 або sin x1 ≤ не є лінійними.
Загальна постановка задачі лінійного програмування (ЗЛП) полягає в наступному.
Дано деяку лінійну функцію
f =n (4.1)
і деяка система лінійних обмежень, накладених на змінні :
(4.2)
Потрібно знайти такі значення змінних, які
задовольняли б обмеженням (4.2) і при цьому обертали б в оптимум (max і min) функцію (4.1).
Функція (4.1) називається цільовою. Кожний набір значень змінних, при яких задовольняються обмеження (4.2), називається припустимим рішенням або припустимим планом ЗЛП. Сукупність всіх припустимих рішень називається областю припустимих рішень (ОПР).
Наведені в параграфах 4.1, 4.2, 4.3 задачі є задачами лінійного програмування.
Припустиме рішення, що обертає цільову функцію в оптимум, називається оптимальним рішенням або оптимальним планом.
Говорять, що ЗЛП розв'язна, якщо вона має оптимальний план. У протилежному випадку задача називається нерозв'язною.
ЗЛП може бути нерозв'язною тільки з наступних двох причин:
а) ОПР порожня;
б) ОПР непорожня, але цільова функція не обмежена на ОПР зверху, якщо в ЗЛП шукається її максимум, або - не обмежена знизу, якщо в ЗЛП шукається мінімум цільової функції.
Наприклад, задача: f =min
при обмеженнях
нерозв'язна через порожнечу ОПР.
Задача ж f =max при обмеженні
нерозв'язна через те, що цільова функція не обмежена зверху на ОПР. (Щоб переконатися в цьому, розгляньте такі припустимі рішення : і т.д.).