Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции (для печати).docx
Скачиваний:
179
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
2.47 Mб
Скачать

1.7.5 Промежуточное вырожденное решение

В отличие от случая 1.7.1 в данном случае на следующей итерации вырожденность уже не имеет места, причем значение целевой функции улучшается.

Пример 6. В стандартной форме

(1)

, (2)

, (3) ,

, (4)

(5)

Б

с

3

2

0

0

0

Замечания

0

12

4

3

1

0

0

3

Признак

вырожденности

0

8

4

1

0

1

0

2

0

8

4

-1

0

0

1

2

0

-3

-2

0

0

0

3

2

1

0

0

8

- вырожденное неоптимальное решение

0

4

0

2

1

-1

0

2-min

0

0

0

-2

0

-1

1

отр

6

0

-

0

0

3

1

0

-

0

-

оптимальное вырожденное решение.

2

2

0

1

-

0

0

4

0

0

1

-2

1

0

0

0



Задача о назначениях

Требуется распределить работ постанкам. Работа, выполнимая на станке, связана с затратами. Задача состоит в таком распределении работ по станкам ( одна работа выполняется одним станком ), которое соответствует минимуму суммарных затрат. Такая задача известна какзадача о назначениях.

Эту задачу можно рассматривать как частный случай транспортной задачи. Здесь работы представляют «исходные пункты», а станки – «пункты назначения». Предложение в каждом исходном пункте равно 1, т.е. .Аналогично спрос в каждом пункте назначения равен 1, т.е.. Стоимость «перевозки» (прикрепления) работык станкуравна. Если какую-либо работу нельзя выполнить на некотором станке, то соответствующая стоимостьберётся равной очень большому числу.

Общая структура задачи о назначениях имеет вид:

В случае существования дисбаланса, добавив фиктивные работы или станки в зависимости от начальных условий, можно его ликвидировать. Поэтому без потери общности можно положить .

Задачу о назначениях можно представить следующим образом. Пусть

Теперь задача будет формулироваться как

Заметим, что оптимальное решение задачи о назначениях не изменится, если к любой строке или столбцу матрицы стоимостей прибавить (или вычесть) постоянную величину. В самом деле, если ивычитаются изой строки иго столбца, то новые стоимости имеют вид. Отсюда получается новая целевая функция

Поскольку , то. Следовательно, минимизация исходной целевой функцииприводит к такому же решению, как минимизация. Приведённое соображение показывает, что если можно построить новуюматрицу с нулевыми элементами и эти нулевые элементы соответствуют допустимому решению, то такое решение будет оптимальным, поскольку стоимость не может быть отрицательной.

Специфическая структура задачи о назначениях позволяет разработать эффективный метод её решения. Покажем, как реализуется этот метод на примере.

Презентация решения задачи о назначениях

Интерпретация симплекс-таблиц – анализ модели на чувствительность

Анализ моделей на чувствительность – это процесс, реализуемый после того, как оптимальное решение задачи получено. Исследователя вряд ли устроила бы заключительная симплекс-таблица, из которой можно было бы получить только список переменных и их значения. На самом же деле результирующая симплекс-таблица «насыщена» весьма важными данными, лишь небольшую часть которых составляют оптимальные значения переменных. Из симплекс-таблицы либо непосредственно, либо при помощи простых дополнительных вычислений можно получить информацию относительно

1) оптимального решения,

2) статуса ресурсов,

3) ценности каждого ресурса,

4) чувствительности оптимального решения к изменению запасов ресурсов, вариациям коэффициентов целевой функции и интенсивности потребления ресурсов.

Сведения, относящиеся к первым трем пунктам, можно получить непосредственно из симплекс-таблицы для оптимального решения. Получение информации, относящиеся к четвертому пункту, требует дополнительных вычислений.

Для иллюстрации возможностей получения указанной выше информации из заключительной симплекс-таблицы воспользуемся опять задачей 1. Эта задача формулируется следующим образом:

max ( прибыль )

Оптимальная симплекс-таблица имеет вид:

Базис

с

3

2

0

0

0

0

2

0

1

-

0

0

3

1

0

-

0

0

0

3

0

0

-1

1

1

0

0

0

0

-

0

1

Решение

0

0

0

0

1) Оптимальное решение

Управляемые

переменные

Оптимальные

значения

Решение

31/3

Объём производства краски для наружных работ должен быть равен 31/3 т в сутки

11/3

Объём производства краски для внутренних работ должен быть равен 11/3 т в сутки

122/3

Прибыль от реализации продукции равна 122/3 тыс. долл. ( в сутки )

2) Статус ресурсов

Прямая, проходящая через оптимальную точку, представляет связывающее ограничение ( на рисунке 1.1 ограничения 1 и 2 ). В противном случае соответствующее ограничение будет несвязывающим ( на рисунке 1.1 ограничения 3 и 4 ). Связывающее ограничение относится к разряду дефицитного ресурса, несвязывающее – недефицитный ресурс.

Ресурс

Остаточные

переменные

Статус

ресурса

Исходный продукт А

(нет в базе)

Дефицитный

Исходный продукт В

(нет в базе)

Дефицитный

Превышение объёма производства краски для внутренних работ по отношению к объёму производства краски для наружных работ

Недефицитный

Спрос на краску для внутренних работ

Недефицитный

3) Ценность ресурса

Ресурс

Статус

ресурса

Ценность

ресурса

Исходный продукт А

Дефицитный

Исходный продукт В

Дефицитный

Превышение объёма производства краски для внутренних работ по отношению к объёму производства краски для наружных работ

Недефицитный

0

Спрос на краску для внутренних работ

Недефицитный

0

Полученные результаты свидетельствуют о том, что дополнительные вложения в первую очередь следует направить на увеличение исходного продукта В и лишь затем – на увеличение исходного продукта А. Что касается недефицитных ресурсов, то, как и следовало ожидать, их объем увеличивать не следует.

4) Максимальное изменение запаса ресурса

Базис

с

3

2

0

0

0

0

0

1

2

1

0

0

0

0

8

2

1

0

1

0

0

0

1

-1

1

0

0

1

0

0

2

0

1

0

0

0

1

0

-3

-2

0

0

0

0

0

0

1

0

0

3

4

1

0

0

0

0

5

0

0

1

0

0

2

0

1

0

0

0

1

12

0

-

0

0

0

2

0

1

-

0

0

3

1

0

-

0

0

0

0

0

-1

1

1

0

0

0

0

-

0

1

0

0

0

0

Как изменится симплекс-таблица при изменении величины запаса ресурса на ? Проще всего получить ответ на этот вопрос, если ввестив правую часть первого ограничения начальной симплекс-таблицы и затем выполнить все преобразования. Прежде всего заметим, что на каждой итерации новая правая часть каждого ограничения представляет собой сумму двух величин: постоянной и члена, линейно зависящего от. Постоянные соответствуют числам, которые были на соответствующих итерациях в правых частях ограничений симплекс-таблиц до введения. Коэффициенты приво вторых слагаемых равны коэффициентам при на той же итерации. Другими словами, при анализе влияния изменений в правых частях второго, третьего и четвертого ограничений нужно пользоваться коэффициентами при переменных , ,соответственно.

Величина должна быть ограничена таким интервалом значений, при которых выполняется условие неотрицательности правых частей ограничений, т.е.

;