- •Глава 1. Линейное программирование 3
- •Глава 2. Транспортная задача линейного программирования (тз) 68
- •Глава 3. Динамическое программирование 98
- •Глава 1. Линейное программирование
- •1.1. Математическая модель задачи линейного программирования
- •1.2. Формы записи задач линейного программирования
- •Рассмотрим приемы, позволяющие переходить от одной формы записи задачи к другой
- •1.3. Геометрическая интерпретация и графический метод решения задач линейного программирования с двумя переменными
- •Алгоритм графического метода решения злп с двумя переменными
- •1.4. Графический метод решения задач линейного программирования сnпеременными
- •1.5. Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •Алгоритм решения злп симплексным методом
- •Нахождение начального опорного плана злп ( )
- •Нахождение начального опорного плана злп методом искусственного базиса
- •Нахождение начального опорного плана злп методом Жордановых исключений
- •Шаг Жордановых исключений осуществляется по следующим правилам:
- •Исследование на оптимальность опорного плана при решении злп на
- •Переход к новому опорному плану
- •1.6. Двойственные задачи линейного программирования
- •Правила построения двойственной задачи.
- •Глава 2. Транспортная задача линейного программирования (тз)
- •2.1. Математическая модель транспортной задачи
- •Закрытая и открытая модели транспортной задачи
- •2.2. Решение транспортной задачи
- •Алгоритм решения транспортной задачи
- •Нахождение начального опорного плана методом «минимального элемента»
- •Нахождение начального опорного плана методом «северо-западного угла»
- •Нахождение начального опорного плана методом Фогеля
- •Проверка на оптимальность невырожденного опорного плана методом потенциалов
- •Переход к новому опорному плану
- •Цикл пересчета
- •Глава 3. Динамическое программирование
- •3.1. Задача оптимального распределения ресурсов
- •I этап. Условная оптимизация.
- •II этап. Безусловная оптимизация.
- •3.2. Задача об оптимальной стратегии замены оборудования
- •I этап. Условная оптимизация.
- •II этап. Безусловная оптимизация.
- •Список использованной литературы
Шаг Жордановых исключений осуществляется по следующим правилам:
Элемент (либо ноль либо переменная) столбца «БП» в строке разрешающего элемента меняется местами с переменной .
Разрешающий элемент заменяется обратной величиной.
Остальные элементы разрешающей строки делятся на разрешающий элемент.
Остальные элементы разрешающего столбца делятся на разрешающий элемент и меняют знак на противоположный.
Прочие элементы вычисляются по формуле:
.
Или диагональ «прямоугольника», на которой расположен разрешающий элемент и преобразуемый элементназовем главной, а другую диагональ – побочной. Тогда преобразованный элементравен разности произведений элементов, расположенных на главной и побочной диагоналях, деленной на разрешающий элемент.
0-столбец вычеркивается.
Если система ограничений совместна, то через некоторое число шагов все нули в первом столбце «БП» будут замещены переменными и в таблице будетнайден начальный опорный план. Выпишем его, приравняв свободные переменные к нулю, а базисные переменные (столбец «БП») – к соответствующим свободным членам (столбец «1»).
Если в ходе Жордановых преобразований встретится 0-строка, в которой нет положительных элементов в основной части таблицы, то опорный план отсутствует, и задача не имеет решения вследствие несовместности системы ограничений.
Допустим, после некоторого числа шагов Жордановых преобразований все нули в левом столбце замещены переменными , т.е. получили табл. 1.2.
Таблица 1.2
|
|
|
|
СП |
|
|
БП |
1 |
|
… |
|
... |
|
|
|
|
… |
|
... |
|
... |
... |
... |
… |
... |
... |
... |
|
|
|
… |
|
... |
|
... |
... |
... |
… |
... |
... |
... |
|
|
|
… |
|
... |
|
|
|
|
… |
|
... |
|
Тогда компоненты начального опорного плана будут:
БП: ,…,,…, ,
СП: .
Таким образом, начальный опорный план: , значение целевой функции на этом плане:.
Пример 1.16
Найти начальный опорный план ЗЛП, составленной в примере 1.2 методом Жордановых исключений и значение целевой функции на этом плане.
Решение
В примере 1.2 составлена ЗЛП:
;
Запишем ЗЛП в каноническом виде с неотрицательной правой частью.
;
Введенные дополнительные переменные иимеют экономический смысл, связанный с содержанием задачи. Здесь,– время простоя оборудования А1 и А2 соответственно.
Переменные ,являются предпочтительными и для заполнения таблицы Жордана перепишем задачу в виде (1.18 – 1.19):
;
Здесь в третьем и в четвертом ограничениях предпочтительные переменные иоставлены в левой части.
Заполним таблицу Жордана:
Таблица 1.3
|
|
СП |
| |||
БП |
1 |
|
|
|
|
отношения |
0 |
31 |
5 |
0 |
4 |
0 |
31/5 |
0 |
36 |
0 |
3 |
0 |
6 |
– |
|
10 |
1 |
1 |
0 |
0 |
10/1 |
|
10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
– |
|
0 |
–8 |
–7 |
–4 |
–2 |
|
Пусть -столбец будет разрешающим. Для нахождения разрешающей строки составим отношения свободных членов к соответствующим положительным элементам этого столбца. Т.к. в этом столбце только два положительных элемента «5» и «1», то отношения будути. Поскольку, то элемент «5» и будет разрешающим. Шаг Жордановых исключений относительно найденного разрешающего элемента переводит табл. 1.3 в табл. 1.5. При этом в табл. 1.4 показан процесс вычисления элементов табл. 1.5.
Таблица 1.4
|
|
|
|
СП |
|
БП |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
Таблица 1.5
|
|
|
СП |
|
| |
БП |
1 |
|
|
|
отношения | |
|
6,2 |
0 |
0,8 |
0 |
– | |
0 |
36 |
3 |
0 |
6 |
36/6 | |
|
3,8 |
1 |
–0,8 |
0 |
– | |
|
10 |
0 |
1 |
1 |
10/1 | |
Z |
49,6 |
–7 |
2,4 |
–2 |
|
Пусть теперь разрешающим будет -столбец. Найдем отношения свободных членов к соответствующим положительным элементам этого столбца. Этои(табл. 1.5). Т.к., то вторая строка будет разрешающей. Итак, следующий разрешающий элемент будет «6», и шаг Жордановых исключений переводит табл. 1.5 в табл. 1.6.
Таблица 1.6
|
|
СП | |
БП |
1 |
|
|
|
6,2 |
0 |
0,8 |
|
6 |
0,5 |
0 |
|
3,8 |
1 |
–0,8 |
|
4 |
–0,5 |
1 |
Z |
61,6 |
–6 |
2,4 |
Т.к. все нули в столбце «БП» замещены переменными, то в табл.1.6 найден начальный опорный план. Выпишем его, приравняв свободные переменные к нулю, т.е. , а базисные переменные – к соответствующим элементам столбца «1», т.е..
Итак, начальный опорный план: . Значение целевой функции на этом плане: .