Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Полшков Ю.Н. Курс лекций по ОММ.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
29.04.2019
Размер:
4.79 Mб
Скачать

Лекция 5. Симплекс-метод решения задач линейной оптимизации

План

1. Пример решения задачи ЛП с помощью симплекс-метода.

2. Алгоритм симплекс-метода.

1. Рассмотрим решение конкретной задачи ЛП с помощью симплекс-метода.

Пример 1. Фирма выпускает два вида сухих строительных смесей по це-

не 4 тыс. грн. и 5 тыс. грн. за 1 т. Для производства используется три вида сы-

рья с запасами 15 т, 7 т, 12 т, соответственно. Изготовление тонны 1-й смеси требует 0,25 т сырья первого вида, 0,25 т сырья второго вида и 0,5 т сырья третьего вида. На производство тонны 2-й смеси требуется 0,6 т сырья первого вида, 0,2 т сырья второго вида и 0,2 т сырья третьего вида.

Табл. 1. Данные задачи

Сырьё

Продукция (расходы сырья на про-

изводство 1 т смеси)

Запасы сырья

P1

P2

S1

S2

S3

0,25 т

0,25 т

0,5 т

0,6 т

0,2 т

0,2 т

15 т

7 т

12 т

Цена за 1 т

продукции

4 тыс. грн.

5 тыс. грн.

Количество

продукции, т

x1

x2

Найти план выпуска продукции, чтобы доход от её реализации был максималь-

ный.

Решение. Пусть

x1 количество выпуска продукции первого вида,

x2

второго вида, Z – доход от реализации всей продукции. Математическая мо-

дель задачи имеет вид:

Z = 4 x1 + 5x2 max;

0, 25x1 + 0, 6x2 15,

1 2

0, 25x1 + 0, 2 x2 7,

0, 5x + 0, 2 x 12;

x1 0, x2 0.

(1) (2)

(3)

Приведём задачу (1)-(3) к каноническому виду. При наличии ограниче- ния-неравенства прибавляем или вычитаем в левой части дополнительную (ба- лансовую) неотрицательную переменную, чтобы преобразовать его в равенство. Равенства оставляем без изменения. Если задача на минимум, то целевую функцию оставляем без изменения, если на максимум, то делаем замену

Z = Z . Кроме того, для применения симплекс метода нужно, чтобы правые

части ограничений (2) были неотрицательными.

/

Z = 4x1 5x2 + 0x3 + 0 x4 + 0x5 min;

(4)

0, 25x1 + 0, 6x2 + x3

= 15,

0, 25x1 + 0, 2 x2

+ x4

= 7,

(5)

1

0, 5x

+ 0, 2x2

+ x5 = 12;

x j 0 ( j = 1, 5).

Запишем систему ограничений (5) в векторном виде:

(6)

где

x1 A1 + x2 A2 + x3 A3 + x4 A4 + x5 A5 = B , (7)

0, 25 0, 6 1 0 0 15

A1 = 0, 25 ,

A2 = 0, 2 ,

A3 = 0 ,

A4 = 1 ,

A5 = 0 , B = 7 . (8)

0, 5 0, 2 0 0 1 12

Равенство (7) является разложением вектора B по векторам

A1,

A2 ,

A3 ,

A4 ,

A5 . Векторы (8) являются 3-х мерными. Поэтому базисом этой

системы векторов являются единичные векторы

Запишем общее решение системы (5):

Б1 = ( A3 ,

A4 ,

A5 ) .

x3 = 15 0, 25x1 0, 6x2 ,

5 1 2

x4 = 7 0, 25x1 0,2 x2 ,

x = 12 0, 5x 0, 2x .

Чтобы получить базисное решение системы, свободные переменные при-

равниваем к нулю:

x1 = 0, x2 = 0 . Вычисляем значения базисных переменных:

x3 = 15, x4 = 7, x5 = 12 . Базисное решение определяет начальный опорный план:

/

X Б1 = (0; 0;15; 7;12) , Z

( X Б1 ) = 4 0 5 0 + 0 15 + 0 7 + 0 12 = 0 .

Симплексная таблица (табл. 2) составляется следующим образом. В пер- вой строке шапки симплекс-таблицы указаны векторы системы ограничений (5), а во второй – коэффициенты при переменных в целевой функции. В первом

столбце (столбец

Б1 ) указаны векторы, образующие базис заданной системы

векторов, а во втором столбце – коэффициенты целевой функции при базисных переменных. Во всех остальных клетках таблицы (кроме последней строки, о которой будет сказано ниже) стоят коэффициенты разложения соответствую- щих векторов по векторам базиса. Т.к. для нашей задачи выбран единичный ба-

зис, то в первой симплексной таблице в столбцах стоять координаты векторов (8).

В1,

A1,

A2 ,

A3 ,

A4 , A5

будут

Табл. 2. Первая симплексная таблица

С

Б1

Б

В1

À1

À2

À3

À4

А5

–4

–5

0

0

0

À3

0

15

1

4

3

5

1

0

0

À4

0

7

1

4

1

5

0

1

0

À5

0

12

1

2

1

5

0

0

1

z j c j

0

4

5

0

0

0

1

Последняя строка называется индексной. В третьем столбце этой строки стоит значение целевой функции:

/

Z ( X Б1 ) = С Б1 В1 = 0 15 + 0 7 + 0 12 = 0 .

В остальных клJеG тках индексной строки стоят оценки оптимальности

z j c j

для векторов Aj

( j = 1, 5 ):

JG

Например,

z j c j = С Б1 Aj c j .

JJG

z c = С

A c

= 0 1 + 0 1 + 0 1 (4) = 4 .

1 1 Б1 1 1

4 4 2

Воспользуемся теоремой 5 из предыдущей лекции. Проверяемый опор-

ный план

X Б1 = (0; 0;15; 7;12)

не является оптимальным, т.к. в индексной строке

имеются положительные оценки для векторов

À1 и

А2 . Перейдём к новому

опорному плану, выбрав новый базис. Базис не может содержать более трёх векторов. Поэтому введём в него один из свободных векторов, выведя один из базисных.

Вводить следует вектор с наибольшей положительной оценкой оптималь-

ности. Это будет вектор

А2 , для которого

z2 c2 = 5 . Число 5 означает, что если

переменную

x2 увеличить на единицу, то целевая функция уменьшится на 5

единиц и приблизится к минимуму. Столбец с вводимым в базис вектором А2

называют направляющим и выделяем жирной линией и стрелкой.

Может оказаться, что несколько векторов имеют наибольшую положи-

тельную оценку оптимальности. Тогда выбирают любой из них.

Для определения вектора, выводящегося из базиса, вычисляют наимень-

шее симплексное отношение

b

θ0 j =

min i ,

0

i = 1, m , (9)

aij >

ai j

где j – номер вектора, вводимого в базис. Рассматривают только положитель-

ные симплексные отношения. Нулевые, отрицательные и неопределённые

(дробь со знаменателем ноль) отношения не рассматриваются.

В данном случае

j = 2 , поэтому

b 3 1 1

θ02 =

min i = min 15 : ; 7 : ;12 :

= min{25;35; 60} = 25 .

ai 2 >0 ai 2

5 5 5

Симплексные отношения означают возможные объёмы производства

продукции

P2 из имеющихся запасов сырья. Наименьшее симплексное отноше-

ние означает максимально возможный выпуск этой продукции. Действительно,

запасы сырья

S1 позволяют изготовить не более 25 единиц продукции

P2 , в то

время как сырьё 2-го вида – 35 единиц, а 3-го – 60 единиц.

Наименьшее симплексное отношение соответствует вектору

А3 , значит,

этот вектор будет выведен из базиса. Он расположен в т.н. направляющей строке, которую выделим жирной линией и стрелкой. На пересечении направ- ляющей строки и направляющего столбца находится разрешающий элемент

a = 3 , выделяемый квадратными скобками (табл. 3).

12 5

Новый базис

Б2 = ( A3 ,

A2 ,

A5 )

обуславливает необходимость пересчёта

симплексной таблицы. Элементы направляющего столбца (за исключением разрешающего) должны быть преобразованы в нули, а сам разрешающий эле- мент должен стать единицей.

Рекомендуем воспользоваться двумя элементарными преобразования-

ми Гаусса: 1) направляющую строку умножаем на подходящее число и при-

бавляем к другой строке; 2) направляющую строку делим на разрешающий элемент. Необходимые пояснения помещены в табл. 3.

Табл. 3. Первая симплексная таблица с полными комментариями

Б1

С 1

Б

В1

À1

À2

À3

À4

А5

–4

–5

0

0

0

À3

0

15

1

4

=3

1

0

0

À4

0

7

1

4

1

5

0

1

0

À5

0

12

1

2

1

5

0

0

1

z j c j

0

4

5

0

0

0

θ

× =1 × =25 × 5

25

5

3

35

3 3

60

Например, чтобы получить 0 на месте элемента

a22 = 1/ 5 , умножим на-

правляющую строку на (–1/3) и прибавим ко второй строке. Получим:

5 1

+ 12

1 1

5 3

0 0 направл. строка, умноженная на (–1/3)

7 1 1 0 1 0 вторая строка

4 5

2 1 0 1 1 0 результат сложения

6 3

Результаты вычислений поместим в табл. 4.

Табл. 4. Вторая симплексная таблица

Б2

С Б2

В2

À1

À2

À3

À4

А5

–4

–5

0

0

0

À2

–5

25

5

12

1

5

3

0

0

À4

0

2

1

0

1

3

1

0

À5

0

7

5

12

0

1

3

0

1

z j c j

–125

23

12

0

25

3

0

0

Получили второй опорный план

X Б2

= (0; 25; 0; 2; 7) . Значение целевой

/

функции:

Z ( X Б2 ) = 125 .

В индексной строке есть положительная оценка оптимальности

23

z1 c1 = 12 . Следовательно, опорный план X Б2

не является оптимальным. Не-

обходим переход к новому опорному плану. Положительная оценка оптималь-

ности единственная и, значит, наибольшая. Ей соответствует вектор

À1 , кото-

рый будем вводить в базис. Рассчитав наименьшее симплексное отношение,

получим, что вектор

À4 следует выводить из базиса. Отмечаем направляющие

строку и столбец, разрешающий элемент, вносим пояснения (табл. 5).

После расчётов и преобразований получим табл. 6.

Табл. 5. Вторая симплексная таблица с полными комментариями

θ

60

× =5 × =23 ×6

12

2 2

16 4

5

Табл. 6. Третья симплексная таблица

Б2

С Б2

В2

À1

À2

À3

À4

А5

–4

–5

0

0

0

À2

–5

25

5

12

1

5

3

0

0

À4

0

2

=1

0

1

3

1

0

À5

0

7

5

12

0

1

3

0

1

z j c j

–125

23

12

0

25

3

0

0

С

Б3

Б

В3

À1

À2

À3

À4

А5

–4

–5

0

0

0

À2

–5

20

0

1

2,5

–2,5

0

À1

–4

12

1

0

–2

6

0

À5

0

2

0

0

0,5

–2,5

1

z j c j

–148

0

0

–4,5

–11,5

0

3

Третий опорный план

X Б3

= (12; 20; 0; 0; 2)

является оптимальным, т.к.

среди оценок оптимальности

z j c j

нет положительных чисел. Значение целе-

вой функции:

Zmin = 148 .

Полученный оптимальный план является единственным, потому что сво-

бодные векторы

À3 и

À4 имеют отрицательные оценки оптимальности

z1 c1 = 4, 5 и

z2 c2 = 11, 5 , соответственно.

Если хотя бы одни из свободных векторов имеет нулевую оценку опти- мальности, то существует ещё как минимум один оптимальный план. Для его нахождения надо попытаться ввести данный вектор в базис, а вывести вектор с наименьшим положительным симплексным отношением. Общее решение зада- чи ЛП запишется как выпуклая линейная комбинация оптимальных планов.

Задача (4)-(6) решена. Возвращаемся к исходной задаче ЛП (1)-(3). Опти-

1

2

мальный план выпуска продукции

x * = 12

т. и

x * = 20

т., при котором доход от

реализации будет максимальным и составит

JJG*

Zmax = 148 тыс. грн.

Ответ:

X = (12; 20) ,

Zmax = 148 .

2. Приведём алгоритм симплексного метода и замечания к нему:

1) Задачу ЛП записываем в каноническом виде.

2) Находим опорное решение (в каждом уравнении должна быть пере-

менная с коэффициентом единица, которая входит только в одно уравнение).

3) Составляем симплексную таблицу. Проверяем знаки оценок оптималь-

ности

z j c j . Если все

z j c j 0 , то оптимальное решение найдено и опреде-

лён минимум Z . Если же имеются

z j c j

> 0 , то вектор с наибольшей положи-

тельной оценкой оптимальности вводят в базис. Из базиса выводят вектор с наименьшим положительным симплексным отношением. Составляем новую симплексную таблицу с помощью элементарных преобразований Гаусса.

4) В новой симплексной таблице снова проверяем знаки чисел в индекс-

ной строке. Преобразования продолжаем до тех пор, пока не получим в индекс-

ной строке все числа равные нулю или меньше нуля.

5) Записываем оптимальный план и минимальное значение целевой функции для задачи ЛП в каноническом виде.

6) Возвращаемся к исходной задаче ЛП. Записываем оптимальный план и оптимальное значение целевой функции.

Замечание 1. Если в оптимальном плане свободный вектор

À j имеет ну-

левую оценку оптимальности и среди его координат есть положительные числа,

то оптимальный план не единственный. Вводя в базис вектор одно оптимальное опорное решение.

À j , найдем ещё

Замечание 2. Если на некотором этапе решения возникнет j столбец с

членами

aij 0

и оценкой оптимальности

z j c j

> 0 , то

Z −∞ .

Домашнее задание. Заводской цех выпускает 4 вида деталей, для произ- водства которых использует сырьё, материалы и комплектующие изделия. Для выпуска деталей 1-го вида требуется 2 ед. сырья и 2 ед. комплектующих, 2-го вида – 2 ед. сырья, 1 ед. материалов и 1 ед. комплектующих, 3-го вида – 4 ед. сырья и 2 ед. материалов, 4-го вида – 5 ед. сырья, 2 ед. материалов и 6 ед. ком- плектующих. Производственные запасы имеются в количестве 28 ед. сырья, 10 ед. материалов и 14 ед. комплектующих изделий. Прибыль цеха от продажи од- ной детали 1-го вида составляет 2 тыс. грн., 2-го вида – 4 тыс. грн., 3-го вида – 6 тыс. грн. и 4-го вида – 1 тыс. грн. Необходимо спланировать выпуск продукции таким образом, чтобы прибыль от реализации выпущенных деталей была наи- большей.

Ответ: Оптимальные планы

JJG*

X1

= (4; 6; 2;0)

JJJG*

и X 2

= (2;10; 0; 0) ,

Zmax = 44

тыс. грн. Общее оптимальное решение

JG*

X

JJG*

= λ X1

J JG*

+ (1 λ ) X 2

, 0 λ 1 .

Общее оптимальное решение можно записать подробнее:

JJG*

X = (4λ;6λ; 2λ;0) + (2 2λ;10 10λ; 0; 0) = ( 2 + 2λ;10 4λ ; 2λ;0) .

По смыслу задачи, количество деталей – неделимая величина. Значит,

среди всех оптимальных планов подходят только целочисленные решения:

1) (4; 6; 2; 0) , 2) (2;10; 0; 0) , 3) (3;8;1; 0) .

Лекция 6. ДВОЙСТВЕННОСТЬ В ЛИНЕЙНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

1. Двойственные задачи ЛП.

План

2. Теоремы двойственности. Анализ дефицитности ресурсов и продукции.

1. В предыдущей лекции был рассмотрен пример 1 о производстве сухих строи-

тельных смесей. Была составлена математическая модель задачи ЛП:

Z = 4 x1 + 5x2 max;

0, 25x1 + 0, 6x2 15,

1 2

0, 25x1 + 0, 2 x2 7,

0, 5x + 0, 2 x 12;

x1 0, x2 0.

Пусть имеют место другие экономические условия:

фирма купила сырьё;

постоянный покупатель строительных смесей разорился;

быстро организовать сбыт смесей затруднительно;

другая фирма согласна купить сырьё.

(1) (2) (3)

Необходимо договориться о таких ценах на сырьё, которые бы устраива-

ли обе стороны.

Обозначим цену в тыс. грн. за 1 т для сырья трёх видов через

y1 ,

y2 ,

y3 .

Для изготовления 1-й смеси используют разное сырьё в объёмах 0,25 т, 0,25 т и

0,5 т, соответственно. Поэтому фирму-продавца устраивает соотношение

0, 25 y1 + 0, 25 y2 + 0, 5 y3 4 ,

т.е. суммарная оплата компонент 1-й смеси будет не менее 4 тыс. грн. за тонну.

Аналогично определим второе ограничение

0, 6 y1 + 0, 2 y2 + 0, 2 y3 5 .

Фирма-покупатель стремится уменьшить расходы на приобретение сы-

рья. Значит, необходимо обеспечить минимум для целевой функции

F = 15 y1 + 7 y2 + 12 y3 .

Математическая модель новой задачи ЛП:

F = 15 y1 + 7 y2 + 12 y3 min;

0, 25 y1 + 0, 25 y2 + 0, 5 y3 4,

0, 6 y1 + 0, 2 y2 + 0, 2 y3 5;

y1 0, y2 0, y3 0.

(4) (5)

(6)

Имея решение исходной задачи симплекс-методом, можно определить оптимальный план двойственной задачи.

Объясним на примере 1 предыдущей лекции. Базисными векторами в пер-

вой симплексной таблице были

Б1 = ( A3 ,

A4 ,

A5 ) . Эти вектора в последней

симплексной таблице имеют оценки оптимальности

z j c j : –4,5; –11,5; 0. Взяв

эти оценки с противоположным знаком и вычитая из них соответствующие ко- эффициенты целевой функции, получим оптимальный план двойственной зада- чи:

y

y

y

1

2

3

* = (4, 5) 0 = 4, 5 ;

* = (11, 5) 0 = 11, 5 ;

* = 0 0 = 0 .

Задачи (1)-(3) и (4)-(6) называют симметричной парой двойственных задач ЛП. Их структуры имеют однозначную связь (табл. 1).

Табл. 1. Симметричная пара для примера о строительных смесях

Исходная задача

Двойственная задача

Z = 4x1 + 5x2 max;

0, 25x1 + 0, 6x2 15,

0, 25x1 + 0, 2x2 7,

0, 5x1 + 0, 2x2 12;

x1 0, x2 0.

F = 15 y1 + 7 y2 + 12 y3 min;

0, 25 y1 + 0, 25 y2 + 0, 5 y3 4,

0, 6 y1 + 0, 2 y2 + 0, 2 y3 5;

y 0, y 0, y 0.

JJG*

X = (12; 20) ,

Zmax = 148 .

JG*

Y = (4,5;11, 5; 0) ,

Fmin = 148 .

1 2 3

Видно, что фирма-продавец получает одинаковый доход 148 тыс. грн. в обеих ситуациях. Фирма-покупатель получает сырьё в полном объёме.

Данные исходной задачи транспонированы в двойственной задаче, т.е.

числовые данные исходной задачи, записанные строками, стали столбцами в двойственной задаче. Сопоставим их в табл. 2.

Табл. 2. Свойства двойственных задач для примера о строительных смесях

Исходная задача

Двойственная задача

1) на максимум;

2) две переменных;

3) три ограничения;

4) знаки ограничений ≤ .

1) на минимум;

2) два ограничения;

3) три переменных;

4) знаки ограничений ≥ .

Рассмотрим в качестве исходной задачу ЛП самого общего вида. Среди ограничений встречаются как неравенства, так и равенства. Часть переменных произвольного знака.

Если исходная задача на максимум, то двойственная – на минимум. Ис- ходная имеет n неизвестных, двойственная n ограничений. Исходная задача содержит m ограничений, двойственная – m неизвестных. Коэффициенты це-

левой функции исходной задачи становятся правыми частями ограничений

двойственной задачи, и наоборот. Исходная задача имеет среди ограничений m1

неравенств и

m m1

равенств, двойственная –

m1 неотрицательных переменных

и m m1

переменных произвольного знака. Исходная задача имеет

n1 неотрица-

тельных переменных и

n n1

переменных произвольного знака, двойственная

имеет среди ограничений

n1 неравенств и

n n1

равенств (табл. 3).

Табл. 3. Симметричная пара в общем виде

Исходная задача

Двойственная задача

n

Z = c j x j max ,

j =1

n

aij x j bi , i = 1, m1 , m1 m,

j =1

n

aij x j = bi , i = m1 + 1, m,

j =1

x j 0, j = 1, n1 , n1 n ,

x j произвольного знака при

j = n1 + 1, n .

m

F = bi yi min ,

i=1

m

aij yi c j , j = 1, n1 , n1 n,

i=1

m

aij yi = c j , j = n1 + 1, n,

i=1

yi 0, i = 1, m1 , m1 m ,

yi произвольного знака при

i = m1 + 1, m .

Пример 1. Дана задача линейного программирования:

Z = 3x1 + 3x2 min

x1 2 x2 6

4x1 + 6x2 24

x1 + x2 4

x1 2

x1 0 .

Требуется: составить математическую модель двойственной задачи.

Решение. Т.к. исходная задача на минимум, то желательно, чтобы все не-

равенства в системе ограничений были записаны со знаком « »:

x1

2x2 6

−4 x1 − 6x2 ≥ −24

x1

x1

+ x2 ≥ −4

≥ −2

Сопоставим данные (см. табл. 2).

Табл. 4. Свойства двойственных задач для примера 1

Исходная задача

Двойственная задача

1) на минимум;

2) две переменных;

3) четыре ограничения;

4) знаки ограничений ≥ .

1) на максимум;

2) два ограничения;

3) четыре переменных;

4) знаки ограничений ≤ .

Добавим к табл. 4 существенный нюанс. Переменная

x1 0 , поэтому пер-

вое ограничение двойственной задачи будет неравенством со знаком « ». Пе-

ременная

x2 произвольного знака, поэтому второе ограничение двойственной

задачи будет равенством. Т.к. все ограничения исходной задачи являются нера-

венствами, то все переменные двойственной задачи будут неотрицательными.

*

Окончательный вид двойственной задачи:

F = 6 y1 24 y2 4 y3 2 y4 max

y1 4 y2 + y3 y4 3

2 y1 6 y2 + y3 = 3

y1 0, y2 0 .

2. Сформулируем теоремы двойственности.

Первая теорема двойственности. Если одна из задач двойственной пары имеет оптимальное решение, то и другая задача имеет оптимальное решение, причём экстремальные значения целевых функций совпадают:

n m

*

j =1

c j x j =

2

i=1

bi yi .

Если же целевая функция одной из задач не ограничена, то ОДР другой задачи пустая.

1

3

Удостоверимся на примере из табл. 1. Исходная задача:

*

x * = 12 т;

x2 = 20

т.;

1

Zmax

= 4 12 + 5 20 = 148 тыс. грн.

грн.;

Двойственная задача:

y * = 4, 5

тыс. грн.;

y * = 11,5

тыс. грн.;

y * = 0

тыс.

Т.е

Zmax

Fmin = 15 4, 5 + 7 11, 5 + 12 0 = 148 тыс. грн.

= Fmin . Первая теорема двойственности выполняется.

Вторая теорема двойственности. Если в оптимальном плане исходной

j

задачи какая-то переменная

x * > 0

( j = 1, n ), то j ограничение двойственной

задачи её оптимальным решением обращается в строгое равенство. Если опти-

мальное решение исходной задачи обращает какое-то i ( i = 1, m ) ограничение

i

в строгое равенство, то в оптимальном решении двойственной задачи

y * > 0 .

Удостоверимся на примере из табл. 1. Рассмотрим выполнение первого утверждения второй теоремы двойственности.

1

1

Т.к.

x * = 12

(т.е.

x * > 0 ), то первое ограничение двойственной задачи

0, 25 y1 + 0, 25 y2 + 0, 5 y3 4

JG*

должно обращаться её оптимальным решением

Y = (4, 5;11, 5; 0)

в строгое равенство.

Действительно,

0, 25 4, 5 + 0, 25 11, 5 + 0, 5 0 = 4 .

2

2

Т.к.

x * = 20

(т.е.

x * > 0 ), то второе ограничение двойственной задачи

0, 6 y1 + 0, 2 y2 + 0, 2 y3 5

JG*

должно обращаться её оптимальным решением

Y = (4, 5;11, 5; 0)

в строгое равенство.

Действительно,

0, 6 4, 5 + 0, 2 11, 5 + 0, 2 0 = 5 .

Первое утверждение второй теоремы двойственности выполнилось.

Проверим выполнение второго утверждения теоремы.

JG*

Оптимальное решение исходной задачи

X = (12; 20)

обращает первое ог-

раничение

0, 25x1 + 0, 6x2 15

в строгое равенство: 0, 25 12 + 0, 6 20 = 15 . По-

этому

y * > 0 ( y * = 4, 5 ).

1 1

JG*

Оптимальное решение исходной задачи

X = (12; 20)

обращает второе ог-

раничение

0, 25x1 + 0, 2x2 7

в строгое равенство: 0, 25 12 + 0, 2 20 = 7 . Поэто-

2

2

му y * > 0

( y * = 11, 5 ).

JG*

Оптимальное решение исходной задачи

X = (12; 20)

не обращает третье

ограничение

0, 5x1 + 0, 2x2 12

в строгое равенство: 0, 5 12 + 0, 2 20 = 10 . Полу-

3

чили: 10 < 12 . Поэтому

y * = 0 .

Оба утверждения второй теоремы двойственности выполнились для при-

мера из табл. 1.

y

i

Из второй теоремы двойственности следует, что

* ( i = 1, m ) являются

y

i

показателями дефицитности ресурсов и продукции. Величину

двойственной оценкой или теневой ценой i -го ресурса.

* называют

i

JJG*

Если

y * > 0 , то ресурс дефицитный и при реализации оптимального пла-

на X

расходуется полностью. Т.е. i -е ограничение исходной задачи обратится

в строгое равенство.

Приобретение дополнительной единицы этого ресурса приведёт к увели-

i

чению дохода от реализации Z на величину

y * . Чем больше значение теневой

i

цены, тем дефицитнее ресурс. Для недефицитного ресурса

y * = 0 .

1

2

3

Для примера из табл. 1:

y * = 4, 5

тыс. грн.,

y * = 11,5

тыс. грн.,

y * = 0

тыс. грн. Значит ресурсы цитный.

S1 ,

S2 являются дефицитными, а ресурс

S3 – не дефи-