- •Оглавление:
- •Линейное программирование.
- •Геометрическая интерпретация
- •Алгебра симплекс – метода.
- •Математическое описание.
- •Ограничения
- •Представление пространства решений стандартной задачи линейного программирования.
- •Анализируя таблицу, легко заметить две закономерности:
- •Вычислительные процедуры симплекс-метода.
- •Оптимальное решение
- •Табличный метод.
- •Получение начального допустимого базисного решения.
- •Двойственная задача.
- •Нелинейное программирование.
- •Необходимые и достаточные условия существования экстремума.
- •Ограничения в виде равенств.
- •Ограничения в виде не равенств.
- •Итеративные методы. Постановка задачи.
- •Градиентный метод.
- •Метод наискорейшего спуска (подъема).
- •Алгоритм Ньютона.
- •Элементы динамичного программирования.
- •Основные понятия и обозначения.
- •Идеи метода динамического программирования
- •Введение в вариационное исчисление Основная задача вариационного исчисления
- •Классы функций
- •Экстремум функционала
- •Непрерывность и варьируемость функционала
- •Вариация функционала
- •Необходимое условие экстремума функционала
- •Основная лемма вариационного исчисления
- •Список литературы
Оптимальное решение
С точки зрения практического использования результатов решения задач ЛП классификация переменных, предусматривающая их разделение на базисные и небазнсные, не имеет значения и при анализе данных, характеризующих оптимальное решение, может не учитываться. Переменные, отсутствующие в столбце “Базисные переменные ”, обязательно имеют нулевое значение. Значения остальных переменных приводятся в столбце “Решение”. При интерпретации результатов оптимизации в нашей задаче нас, прежде всего, интересует количество времени, которое закажет наша фирма на радио и телевидение, т. е. значения управляемых переменных X1 иX2 . Используя данные, содержащиеся в симплекс-таблице для оптимального решения, основные результаты можно представить в следующем виде:
|
Управляемые переменные |
Оптимальные значения |
Решение |
|
X1 |
1000/55 |
Время, выделяемое фирмой на телерекламу |
|
X2 |
91/11 |
Время, выделяемое фирмой на радиорекламу |
|
Z |
2455/11 |
Прибыль, получаемая от рекламы. |
Заметим, что Z=X1 + 25X2=1000/55+ 25 * 91/11= 2455/11. Это решение соответствует данным заключительной симплекс-таблицы.
Табличный метод.
Обозначим
через
,
базисные переменные, а через
,
свободные. Выразив целевую функцию и
базисные переменные через свободные,
сформулируем задачу в следующем виде:
максимизировать
(7) при условных
,
,
,
(8). Тогда задачу можно представить
следующей матрицей:
(9)
Замечая,
что столбец коэффициентов αi
0,i≠0 представляет
собой базисное решение при базисе
,
а строкаα0j,j≠0 представляет собой
взятые с обратным знаком коэффициенты
при свободных переменных в выраженииq/,
приходим к выводу, что базисное решение
допустимо еслиαi
0≥0,i≠0. Еслиα0j≥0,j≠0, то она является и
оптимальной. При оптимальном базисном
решении
.
Рассмотрим наш пример:

Матрица коэффициентов в виде таблиц:
а)
|
|
1 |
|
|
|
q/ |
0 2 |
-1 1 |
1 -2 |
|
|
2 4 |
-2 2 |
1 -4 |
|
|
2 2 |
1-1 |
-2 -2 |
|
|
5 -2 |
1 -1 |
1 2 |
б)
|
|
1 |
|
|
|
q/ |
2 1 |
1 -1/3 |
1 -1/2 |
|
|
6 3 |
2 -1 |
3 1 |
|
|
2 2 |
1 -2/3 |
-2 2/3 |
|
|
3 1 |
-1 -1/3 |
-1 -1/3 |
в)
|
|
1 |
|
|
|
q/ |
3 |
2/3 |
1/3 |
|
|
9 |
1 |
1 |
|
|
4 |
1/3 |
2/3 |
|
|
1 |
-1/3 |
1/3 |
т.к α0iотрицательно, то оптимум не найден, значит переменнуюх, следует сделать базисной. Если отрицательными окажутсяα0jпри нескольких свободных переменных, то в базисном можно переводить любую из них.
Определим
каждую из базисных переменных. Нужно
сделать свободной ту, которая быстрее
обратится в нуль при увеличении х1.
Это будет та базисная переменнаяхi,
для которой коэффициенты в столбцеαi1>0
и отношение
наименьшее. Это переменнаяхn.
Коэффициент
αi1стоящий на пересечении столбцах1и строкиxnназовем генеральным. Пусть
λ =1 выделим коэффициенты, стоящие на
строкех1и столбцеxn.
Теперь заполним нижние правые углы
клеток:
в клетку αi1заполняем λ.
в клетках выделенной строки записываем верхние коэффициенты, умноженные на + λ.
В клетках выделенного столбца записываем верхние коэффициенты, умноженные на - λ.
В остальных клетках записываем произведение выделенных коэффициентов, на пересечении которого стоит данная клетка.
Заполним таблицу Б:
Строку и столбец соответствующие новым свободной и базисной переменой, заполняем нижними коэффициентами выделенной строки и столбца таблицы а.
В остальные клетки записываем суммы коэффициентов стоящих в соответствующих клетках таблицы а.
Оптимальное
решение не найдено – повторим процедуру,
заполняя таблицу b. Теперь
коэффициентыα0j,j≠0 положительны, и она
даёт оптимальное решение, которое
находим по столбцу свободных членов:x1=4;x2=1;x3=9;x4=x5=0;
;
.
