- •1. Принципи моделювання соціально-економічних систем і процесів.
- •2. Сутність економіко-математичної моделі.
- •3. Необхідність використання математичного моделювання економічних процесів.
- •4. Етапи математичного моделювання
- •5. Сутність адекватності економіко-математичних моделей.
- •7. Способи перевірки адекватності економіко-математичних моделей.
- •8. Поняття адаптації та адаптивних систем.
- •9. Сутність оптимізаційних моделей. Приклади економічних задач математичного програмування.
- •10. Загальна постановка задачі лінійного програмування. Приклади економічних задач лінійного програмування.
- •11. Модель задачі лінійного програмування в розгорнутому і скороченому вигляді, а також в матричній і векторній формах.
- •12. Властивості розв’язків задачі лінійного програмування. Геометрична інтерпретація задач лінійного програмування.
- •13. Означення планів задачі лінійного програмування (допустимий, опорний, оптимальний).
- •14. Побудова опорного плану задачі лінійного програмування, перехід до іншого опорного плану.
- •16. Знаходженння розв’язку задачі лінійного програмування. Алгоритм симплексного методу.
- •17. Симплексний метод із штучним базисом. Ознака оптимальності плану із штучним базисом.
- •18. Двоїста задача. Правила побудови двоїстої задачі. Симетричні й несиметричні двоїсті задачі.
- •19. Економічний зміст двоїстої задачі й двоїстих оцінок.
- •20. Теореми двоїстості, їх економічна інтерпретація.
- •21. Застосування теорем двоїстості в розв’язуванні задач лінійного програмування.
- •22. Аналіз розв’язків лінійних економіко-математичних моделей. Оцінка рентабельності продукції. Доцільність введення нової продукції.
- •23. Аналіз обмежень дефіцитних і недефіцитних ресурсів.
- •26. Геометрична інтерпретація задачі цілочислового програмування.
- •27. Метод Гоморі.
- •28. Постановка задачі нелінійного програмування, математична модель. Геометрична інтерпретація.
- •29. Графічний метод розв’язування задач нелінійного програмування.
- •30. Метод множників Лагранжа. Теорема Лагранжа. Алгоритм розв’язування задачі на безумовний екстремум.
- •31. Поняття про опуклі функції. Геометрична інтерпретація задачі опуклого програмування на площині.
- •32. Сідлова точка та необхідні і достатні умови її існування. Теорема Куна-Таккера.
- •33.Квадратична функція та її властивості.
- •34.Постановка задачі квадратичного програмування та її математична модель.
- •35.Градієнтні методи розв’язання задач нелінійного програмування та їх класифікація.
- •36.Метод Франка-Вульфа. Алгоритм розв’язування задачі нелінійного програмування.
- •37. Математична постановка задачі динамічного програмування, її економічний зміст. Принцип оптимальності Беллмана.
- •38. Основні рекурентні співвідношення розв’язування задач динамічного програмування.
- •39. Методи розв’язування задач динамічного програмування. Основні кроки алгоритму розв’язування задачі динамічного програмування.
- •40. Основні поняття теорії ігор. Гра двох гравців з нульовою сумою, правила гри, ціна гри, пара оптимальних стратегій для двох осіб.
- •41. Платіжна матриця. Основна теорема теорії ігор. Принцип мінімаксу.
- •42. Гра в чистих стратегіях. Поняття сідлової точки і її знаходження.
- •43. Гра 2х2 в змішаних стратегіях. Алгоритм розв’язування задачі.
- •44. Зведення гри двох осіб до задачі лінійного програмування.
- •1. Принципи моделювання соціально-економічних систем і процесів.
- •2. Сутність економіко-математичної моделі.
13. Означення планів задачі лінійного програмування (допустимий, опорний, оптимальний).
(2.1)
за умов:
(2.2)
(2.3)
Вектор Х = (х1, х2, …, хn), координати якого задовольняють систему обмежень (2.2) та умови невід’ємності змінних (2.3), називається допустимим розв’язком (планом) задачі лінійного програмування.
Допустимий план Х = (х1, х2, …, хn) називається опорним планом задачі лінійного програмування, якщо він задовольняє не менше, ніж m лінійно незалежних обмежень системи (2.2) у вигляді рівностей, а також обмеження (2.3) щодо невід’ємності змінних.
Опорний план Х = (х1, х2, …, хn), називається невиродженим, якщо він містить точно m додатних змінних, інакше він вироджений.
Опорний план , за якого цільова функція (2.1) досягає масимального (чи мінімального) значення, називається оптимальним розв’язком (планом) задачі лінійного програмування.
14. Побудова опорного плану задачі лінійного програмування, перехід до іншого опорного плану.
Для побудови початкового опорного плану представимо систему обмежень у вигляді нуль рівностей, а всю інформацію про ЗЛП заносимо в симплекс-таблицю. Послідовно претворюємо вказану таблицю кроками МЖВ з розвязувальним елементом аks , на кожному кроці заміщуючи нулі в крайньому лівому стовпчику на відповідні змінні з верхнього рядка змінних, який назив. Вільними змінними, а змінні на які замінюються нулі назив. Базисними змінними.
В ибір розвязувального елемента аks. Вибір розвязувального стовпчика, коли bі>0. На етапі побудови за розвязувальним стовпчиком s може бути вибраний довільний стовпчик, але для підвищення ефективності алгоритму краще вибирати стовпчик якому відповідає найменше відємне значення в рядку f. Розвязувальний рядок К вибирається за найменшим значенням симплексного відношення: ___
Qк = min bi / аis , i = 1, m.
i:ais>0
На перетині розвязувального рядка і розвязувального стовпчика знаходиться розвязувальний елемент.
Вибір розвязувального стовпчика, коли bі<0. Вибираємо довільний рядок і якому відповідає bі<0. В ньому вибираємо відємний елемент, а відповідний йому стовпчик беремо за розвязувальний (вважаємо що обмеження задачі сумісні). Складаємо відношення елементів стовпчика вільних членів до відповідних елементів розвязувального стовпчика, які мають однакові знаки. За найменшим значенням симплексного відношення знаходимо розвязувальний рядок. На перетині розвязувального рядка і розвязувального стовпчика знаходиться розвязувальний елемент. Зауваження. Якщо змінна Хj входить тільки в одне рівняння системи обмежень рівнянь ЗЛП канонічної форми запису з коефіцієнтом +1, тоді її можна віднести до базисних і тому відповідне рівняння не потрібно записувати в вимплекс таблицю у вигляді нуль-рівностей, а записувати у вигляді розвязку відносно Хj. Це дозволить скоротити процес побудови Х0.
Знаходження елементів на етапі побудови здійснюється таким чином: елементи розвязувального рядка діляться на розвязувальний елемент, а інші елементи визначаються за правилом умовного прямокутника. Процес побудови закінчується після того, як всі нулі у крайньому лівому стовпчику будуть замінені відповідними Хі.
Визначення нових опорних планів полягає у виборі вектора, який слід ввести в базис, і вектора, який необхідно вивести з базису. Така процедура відповідає переходу від одного базису до іншого за допомогою методу Жордана—Гаусса.
15. Теорема про оптимальність розв’язку задачі лінійного програмування симплекс-методом.
Використовуються 2 теореми оптимальності опорного плану.
Теорема 1 (ознака оптимальності опорного плану). Опорний план ЗЛП в канонічному вигляді є оптимальним, якщо всі оцінки ∆j, j=1,n в f-рядку є невідємними, при цьому якщо в f-рядку відсутні і нульові елементи, то оптимальний план єдиний. Якщо ж серед оцінок ∆j відсутні відємні значення, але для деякого хоча б одного j=k оцінка нульова і у відповідному стовпчику k є хоча б один додатній коефіцієнт, то ЗЛП має нескінчену величину оптимальних планів, при цьому загальний вираз для всіх оптимальних планів визначається за формулою Х = λх1 + (1-λ) х2, 0 ≤ λ ≤1, де х1 і х2 деякі різні довільні розвязки ЗЛП. Якщо ж для деякого хоча б одного j=k оцінка є відємною, і у відповідному стовпчику серед чисел а і k відсутні додатні значення, то цільова функція необмежена на множині допустимих розвязків.
Теорема 2. Якщо опорний план ЗЛП не вироджений і ∆k < 0, і серед чисел а і k є хоча б один додатній елемент, то існує опорний план Х’ в якому виконується умова f(x’) ≥ f(X). Для цього стовпчик з відємним елементом в f-рядку беремо за розвязувальний, потім за мінімальним симплексним відношенням визначаємо розвязувальний рядок.
Зауваження. Якщо при розрахунку симплекс відношень зявиться кілька найменших відношень, то в новому опорному плані будуть нульові значення базисниз змінних, тобто план буде вироджений.