
- •4.Какие действия с целевой функцией не влияют на результат решения задачи линейного программирования?
- •13.Опишите последовательность решения канонической задачи линейного программирования с n переменными m линейных уравнений, если 1 n – m 2.
- •16.Сформулируйте теорему о существовании опорного решения.
- •18.Сколько базисов системы векторов условий кзлп может соответствовать одному опорному решению?
- •19.Сколько ненулевых координат может иметь опорное решение?
- •22.Чему соответствуют элементы столбца ограничений в симплекс-таблицы, приведенной к базису опорного решения?
- •25.Сформулируйте теорему о достаточном условии оптимальности опорного решения.
- •26.Сформулируйте теорему о неограниченности целевой функции кзлп.
- •29.Каков критерий выбора разрешающего элемента для перехода к новому опорному решению?
- •33.Записать искусственную задачу для данной канонической задачи линейного программирования и теорему о существовании опорного решения кзлп.
- •34.Когда искусственная каноническая задача линейного программирования имеет оптимальное решение?
- •35.При каком решении искусственной кзлп исходная задача имеет опорное решение?
- •36.При каком решении искусственной кзлп исходная задача не имеет решений?
- •38.Докажите теорему о разрешимости задачи линейного программирования на минимум.
- •39.Теорема (об оптимальном решении).
25.Сформулируйте теорему о достаточном условии оптимальности опорного решения.
Теорема (достаточное условие оптимальности опорного решения)
Если для опорного решения α0 канонической задачи линейного программирования на минимум (1) – (3) найдется базис, для которого все оценки неположительные, то есть δj≤0 для всех j = 1, 2, …, n, то вектор α0 является оптимальным решением данной задачи.
Доказательство
Пусть
δ1,
δ2,
…, δn
–
оценки системы векторов условий,
приведенных к некоторому базису опорного
решения α0.
Если вектор β=(1,
…,
j,
…,
n
) является произвольным допустимым
решением канонической задачи линейного
программирования (1) – (3), то по доказанной
лемме имеем: f(β)=f(α)
–
δj
j.
Так
как, для любых j=1,
2, …, n
по условию δj≤0
, а вектор β=(1,
…,
j,
…,
n
) произвольное допустимое решение
данной задачи, т.е.
j≥0
для всех j=1,
2, …, n
, то f(β)≥f(α0).
Следовательно, по определению вектор
α0
является оптимальным решением задачи
(1) – (3) на минимум
26.Сформулируйте теорему о неограниченности целевой функции кзлп.
Теорема ( о неограниченности целевой функции).
Пусть симплекс таблица приведена к некоторому базису опорного решения α канонической задачи линейного программирования (1) – (3) на минимум. Если при этом существует столбец Аs с положительной оценкой, т.е. δs > 0, где s=1, 2, …, n , а все остальные элементы этого столбца неположительные, т.е, αis ≤ 0, i=1, 2, …, r , то целевая функция данной задачи неограниченна на множестве допустимых решений, и, следовательно, задача не имеет оптимального решения.
Доказательство
Пусть симплекс таблица приведена к базису А1, А2, …, Аr опорного решения α=(α1, α2, …, αr, 0, 0, …, 0) и имеет вид:
A’1 |
A’2 |
… |
A’r |
A’r+1 |
… |
A’s |
… |
A’n |
B’ |
1 |
0 |
… |
0 |
a/1,r+1 |
… |
a'1s |
… |
a'1n |
α1 |
0 |
1 |
… |
0 |
a'2,r+1 |
… |
a'2s |
… |
a'2n |
α2 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
|
… |
… |
0 |
0 |
… |
1 |
a'r,r+1 |
… |
a'rs |
… |
a'rn |
αr |
0 |
0 |
|
0 |
δr+1 |
… |
δs |
… |
δn |
δ0 |
Следовательно, вектор ограничений В’, а также вектор условий А’s можно представить в виде линейной комбинации базисных векторов, а именно,
(12)А’1
α1+
А’2
α2
+ …+ А’r
αr
= В’
и
А’1
a’1s
+ А’2
a’2s
+ … + А’r
a’rs
= A’s
(13)А’1 a’1s + А’2 a’2s + … + А’r a’rs – A’s =Ө .
Помножив соотношение (13) на переменную t > 0 и вычтя его из соотношения (12), получим:
А’1 ( α1 – t a’1s ) + А’2 ( α2 – t a’2s ) + … + А’r (αr – t a’rs) + A’s t = B’.
Из последнего соотношения и с учетом того, что a’is ≤ 0, следует, что вектор
Αt = (α1 – t a’1s , α2 – t a’2s , …, αr – t a’rs , 0, …, 0, t, 0, …, 0 )
является допустимым решением задачи (1) – (3). По лемме о целевой функции для допустимого решения αе имеем
f(αt) = f(α) – δ1 ( α1 – t a’1s ) – δ2 ( α2 – t a’2s ) – …– δr ( αr – t a’rs ) – δs t .
С
учетом того, что оценки базисных векторов
равны нулю, т.е., δ1=
δ2=
…= δr=0,
значение целевой функции можно записать
в виде: f(αt)
= f(α)
– δs
t.
Так, как δs
> 0 , то при t→
+целевая функция неограниченно
уменьшается, т.е.,f(αt)
→ –
, и, следовательно, задача не имеет
оптимального решения