- •В1 Социально-экономические системы, методы их исследования и моделирования
- •В3 Целочисленное программирование. Метод ветвей и границ решения задач целочисленного программирования.
- •В4 и 5 Решение задач о рюкзаке и коммивояжера методом ветвей и границ.
- •В6 Параметрическое программирование. Постановка и геометрическая интерпретация задачи. Графическое решение задачи.
- •Графическое решение задачи
- •В7 Параметрическое программирование. Постановка и геометрическая интерпретация задачи. Аналитическое решение задачи.
- •Этап 1.
- •Этап 2.
- •В8 Модели теории игр. Осн. Понятия теории игр. Решение матричных игр в чистых стратегиях
- •В9 Модели теории игр. Решение матричных игр в смешанных стратегиях путем сведения к задаче линейного программирования.
- •В10 Модели теории игр. Решение матричных игр графическим и приближенным методом
- •В12 Модель межотраслевого баланса. Межотраслевой баланс в натуральной форме
- •В13 Модели межотраслевого баланса. Межотраслевой баланс в стоимостной форме
- •В14 Модели межотраслевого баланса. Продуктивность балансовой модели
Этап 1.
Полагаем t=. Тогда функция будет иметь вид:
Все данные задачи заносим в жорданову таблицу. В строке f этой таблицы в каждый столбец записываем число, равное сумме чисел cj и dj. Кроме того, добавим в таблицу две строки для записи функций ft с произвольным параметром t. При этом в предпоследней строке записываем коэффициенты c j , а в последней –d j . Чтобы получить
f t , нужно умножить коэффициенты последней строки на t и сложить их с коэффициентами предпоследней.
таблица 1
2. Находим оптимальный план задачи обычным симплекс-методом, подвергая преобразованию и элементы последних двух строк.
Предположим, что план, представленный в таблице 1, является оптимальным. Тогда все коэффициенты f -строки неотрицательны:
таблица 2
Поскольку оптимальный план найден, переходим к выполнению действий этапа II.
Этап 2.
1. Находим значения параметра t , при которых план в таблице 2 будет оставаться оптимальным (максимум f t достигается в той же вершине). Для этого необходимо, чтобы все коэффициенты функции f t были неотрицательны:
Из этой системы видно, что во всех случаях, кроме q j 0(при q j неравенство p j qj t выполняется при любых значениях t ; следовательно, на столбец, в котором находится q j , можно не обращать внимания), границей изменения параметра t служит отношение . Поэтому просматриваем элементы qj последней строки таблицы: если все онибольше нуля, переходим к п. 2; если все они меньше нуля, – к п. 3; если жесреди элементов j q имеются и положительные, и отрицательные, – к п. 4.
2. Пусть все q j . Среди отношений выбираем наибольшее.
Таким образом,
В интервале [1;2) функция достигает максимума в той же вершине, что и при t=, следовательно, t[1;2)
3. Пусть все qj . Среди отношений выбираем наименьшее. Если взять , то все условия будут удовлетворены. Нижней границы для t в этом случае не существует, поэтому его можно уменьшать бесконечно. Значит,
Как и прежде, t[1;2).
4. Пусть среди элементов qj имеются как положительные, так и отрицательные. Разделим систему неравенств на две подсистемы соответственно знакам коэффициентов qj . Тогда из подсистемы неравенств с qj > 0 получим , а из второй подсистемы qj < 0 будем иметь Следовательно, вся система неравенств будет удовлетворяться, если t будет принимать значения:
В этом случае выделенный интервал, в котором функция достигает максимума в той же вершине, что и при t=, является отрезком, t[1;2].
5. Сравниваем полученный интервал [1;2] с заданным [;].Независимо от значения 1 левой границей первого интервала будет , так как 1 больше быть не может. Если то весь интервал ;попадает внутрь интервала и задача решена. Для любого значения параметра t;максимум функции ft достигается в одной и той же вершине
6. Если , то в интервале максимум функции ft будет в найденной вершине (рисунок 8.2). Исключаем этот интервал из рассмотрения и решаем задачу для оставшегося интервала 2;. Для этого придаем t значение и заменяем строку fстрокой f. В результате замены получаем новую таблицу
За разрешающий столбец в новой таблице примем тот, по которому определено значение t=2 (в этом столбце на пересечении с f2 -строкой находится элемент, равный нулю). Если нули находятся в нескольких столбцах, то в качестве разрешающего можно брать любой из них.
Разрешающий элемент находим по наименьшему симплексному отношению и делаем один шаг модифицированных жордановых исключений. Получаем следующее по порядку оптимальное решение, так как все коэффициенты в строке f2 при преобразовании не изменятся.
Для найденного решения снова определяем интервал изменения параметра t, для чего переходим к п. 1.
Если в разрешающем столбце не окажется положительных коэффициентов, то функция ft при t>2 не ограничена; задача на оставшемся интервале 2; решения не имеет.
Замечание. При отыскании оптимального решения для t= (при выполнении п. 2 этапа I алгоритма) может оказаться, что функция f сверху не ограничена. В этом случае в разрешающем столбце j0 коэффициент f- строки отрицателен , а все остальные коэффициенты столбца j0 неположительны.
При значениях t> на пересечении строки ft и столбца j0 будет элемент . Нас интересуют значения этого элемента, так как они определяют поведение функции при . Выберем такое значение t=t0, при котором коэффициент . Отсюда получаем .
Если значение элемента , то для всех коэф-т разрешающего столбца в строке ft будет отрицательным . Следовательно, на всем заданном отрезке целевая функция ft не ограничена (задача решения не имеет).
Если элемент , то при коэф-т, находящийся в разрешающем столбце и ft-строке, будет отрицательным. Значит и в этом случае целевая функция не ограничена и задача решения не имеет.
При значении t=t0 коэф-т , а при дальнейшем увеличении t, он будет положительным. К отрезку применяем последовательно алгоритм решения задачи.