8. Поясніть, що називається областю допустимих планів.

Вектор Х = (х1, х2, …, хп), координати якого задовольняють сис­темі обмежень називають допустимим розв’язком, або допустимим планом задачі. Сукупність допустимих розв’яз­ків (пла­нів) задачі утворює область допустимих розв’язків задачі. Опорним планом задачі лінійного програмування називається план, утворений координатами вершини многогранника планів задачі. Якщо задача лінійного програмування має розв’язок і серед її планів є опорні, то хоча б один із них буде оптимальним. Сукупність усіх розв’язків задачі лінійного програмування є многогранною опуклою множиною, яку називають многогранником розв’язків. Якщо задача лінійного програмування має оптимальний план, то екстремального значення цільова функція набуває в одній із вершин многогранника розв’язків. Якщо цільова функція набуває екстремального значення більш як в одній вершині цього многогранника, то вона досягає його і в будь-який точці, що є лінійною комбінацією таких вершин.

9. Яка задача математичного програмування називається цілочисловою

Існує доволі широкий клас задач математичного програмування, в економіко – математичних моделях яких одна або кілька змінних мають набувати цілих значень, наприклад, коли йдеться про кількість верстатів у цеху, тобто коли така вимога випливає з особливостей технології виробництва. До цілочислового програмування належать також задачі оптимізації, в яких змінні набувають лише двох значень – 0 або 1 (бульові, або бінарні, змінні). До цілочислового програмування відносять задачі про призначення, найкоротший шлях і т. ін. У реальних задачах часто цілочислових значень набувають не всі, а одна чи кілька змінних. Такі задачі називають частково цілочисловими. Особливість геометричної інтерпретації цілочислової задачі в порівнянні зі звичайною задачею лінійного програмування полягає лише у визначенні множини допустимих розв’язків. Областю допустимих розв’язків загальної задачі лінійного програмування є опуклий багатогранник, а вимога цілочисловості розв’язку приводить до такої множини допустимих розв’язків, яка є дискретною і утворюється тільки з окремих точок.

10. Опишіть алгоритм методу Гоморі

Алгоритм, запропонований Гоморі, передбачає застосування досить простого способу побудови правильного відтинання. Нехай маємо задачу цілочислового програмування:

(6.5)

за умов:, (6.6)

, (6.7) , — цілі числа . (6.8)

Допустимо, що параметри — цілі числа. Не враховуючи умови цілочисловості, знаходимо розв’язок задачі (6.5)—(6.7) симплексним методом. Нехай розв’язок існує і міститься в симплексній таблиці. Розглянемо довільний оптимальний план задачі (6.5) —(6.7). Виразимо в цьому плані базисну змінну через вільні змінні: .(6.9) Виразимо коефіцієнти при змінних даного рівняння у вигляді суми їх цілої та дробової частин. Введемо позначення: — ціла частина числа b, — дробова частина числа b. Отримаємо: ,(6.10)

або

. (6.11) Отже, рівняння (6.11) виконується для будь-якого допустимого плану задачі (6.5)—(6.7). Допустимо тепер, що розглянутий план є цілочисловим оптимальним планом задачі. Тоді ліва частина рівняння (6.11) складається лише з цілих чисел і є цілочисловим виразом. Отже, права його частина також є цілим числом і справджується рівність:

,(6.12) де N — деяке ціле число. Величина N не може бути від’ємною. Якщо б , то з рівняння (6.12) приходимо до нерівності:

. Звідки . Тобто це означало б, що дробова частина перевищує одиницю, що неможливо. У такий спосіб доведено, що число N є невід’ємним. Якщо від лівої частини рівняння (6.12) відняти деяке невід’ємне число, то приходимо до нерівності: ,(6.13) яка виконується за допущенням для будь-якого цілочислового плану задачі (6.5)—(6.7). У такий спосіб виявилося, що нерівність (6.13) є шуканим правильним відтинанням.