- •Н.Г. Лядина, е.А. Ермакова, л.В. Уразбахтина
- •Математические методы в экономике апк
- •Нелинейное и выпуклое программирование
- •Учебное пособие
- •Содержание
- •Введение
- •Нелинейное программирование Постановка и особенности задач нелинейного программирования
- •2. Область допустимых решений может иметь несколько оптимальных решений, находящихся в отличие от линейного программирования не на отрезке. Пример на рисунке 1.
- •3. Область допустимых решений может состоять из нескольких частей.
- •4. Точки, соответствующие оптимальному решению, могут находиться как на границе, так и внутри области допустимых решений.
- •5. Целевая функция может иметь несколько локальных экстремумов, из которых затем находят точку глобального оптимума.
- •Контрольные вопросы
- •Экстремум функции1
- •Нахождение безусловных экстремумов непрерывных дифференцируемых функций
- •Контрольные вопросы
- •Индивидуальные задания 1
- •Нахождение условных экстремумов. Метод множителей Лагранжа5
- •Б) Алгоритм метода множителей Лагранжа
- •Контрольные вопросы
- •Выпуклое программирование
- •Свойства выпуклых и гладких функций
- •Классификация задач выпуклого программирования
- •Экономические показатели производства культур
- •Формы записи задачи выпуклого программирования
- •Градиент и производная по направлению
- •Алгоритм решения специальной задачи выпуклого программирования. Метод Франка-Вульфа 10
- •Индивидуальные задания 3
- •Методы поиска – методы решения задач выпуклого программирования Метод последовательного изменения аргументов (координат)
- •Индивидуальные задания 4
- •Индивидуальные задания 5
- •Градиентные методы Метод наискорейшего подъема (для самостоятельного изучения)
- •Метод наискорейшего спуска
- •Различные алгоритмы градиентного метода (для самостоятельного изучения)
- •Индивидуальные задания 6
- •Индивидуальные задания 7
- •Алгоритм нелокального случайного поиска на минимум целевой функции
- •Индивидуальные задания 8
- •Особенности метода локального случайного поиска
- •Индивидуальные задания 9
- •Метод штрафных функций
- •Индивидуальные задания 10
- •Квадратичное программирование (кп) Графический метод
- •Контрольные вопросы
- •Индивидуальные задания 11
- •Квадратичный симплекс-метод
- •Индивидуальные задания 12
- •Контрольные вопросы и задания
- •Тестовые задания Тесты - выпуклое программирование
- •Тесты - квадратичное программирование
- •Рекомендуемая литература
- •Словарь терминов
- •Приложение
- •Индивидуальные задания 1 - 30
- •127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44
Контрольные вопросы
1. Какая функция называется выпуклой?
2. Какая функция называется гладкой?
3. Какая функция называется квадратичной?
4. Какая функция имеет локальный максимум, а какая - абсолютный?
5. В чем разница между локальным и абсолютным максимумом?
6. Какие методы поиска Вы знаете?
7. Какой вид линии уровня задач квадратичного программирования Вы знаете?
8. Всегда ли задача квадратичного программирования имеет решение?
Индивидуальные задания 11
Решить графическим методом, найдя максимум и минимум целевой функции, если задача имеет следующий вид:
Коэффициенты целевой функции и системы ограничений берутся из таблицы 8 в соответствии с номером варианта.
Таблица 8
Варианты индивидуальных заданий
Варианты заданий |
С11 |
С22 |
С1 |
С2 |
А11 |
А12 |
А10 |
А21 |
А22 |
А20 |
1 |
25 |
25 |
10 |
-10 |
1 |
1 |
4 |
-2 |
2 |
6 |
2 |
9 |
9 |
6 |
-6 |
3 |
2 |
12 |
-5 |
3 |
10 |
3 |
4 |
4 |
8 |
-8 |
2 |
3 |
12 |
-3 |
4 |
8 |
4 |
1 |
1 |
-8 |
8 |
2 |
1 |
3 |
5 |
-1 |
4 |
5 |
16 |
16 |
32 |
-32 |
2 |
1 |
4 |
1 |
1 |
8 |
6 |
-25 |
-25 |
-10 |
10 |
1 |
1 |
3 |
2 |
1 |
5 |
7 |
-16 |
-16 |
-8 |
-8 |
1 |
-1 |
5 |
0 |
1 |
3 |
8 |
-9 |
-9 |
-6 |
6 |
1 |
-1 |
1 |
2 |
1 |
5 |
9 |
-4 |
-4 |
32 |
-32 |
2 |
3 |
6 |
1 |
5 |
10 |
10 |
-1 |
-1 |
6 |
-6 |
3 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
4 |
11 |
36 |
36 |
12 |
-12 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
3 |
12 |
-36 |
-36 |
-12 |
12 |
1 |
1 |
4 |
-1 |
1 |
3 |
13 |
4 |
4 |
16 |
-16 |
3 |
2 |
12 |
-5 |
3 |
10 |
14 |
9 |
9 |
-18 |
18 |
2 |
1 |
3 |
1 |
1 |
8 |
15 |
16 |
16 |
-32 |
32 |
1 |
1 |
3 |
0 |
1 |
1 |
16 |
4 |
9 |
16 |
12 |
2 |
1 |
4 |
1 |
1 |
8 |
17 |
-4 |
-9 |
-16 |
12 |
-1 |
-1 |
-2 |
1 |
1 |
4 |
18 |
25 |
16 |
50 |
8 |
-1 |
1 |
3 |
1 |
0 |
2 |
19 |
-25 |
-16 |
50 |
-8 |
-1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
20 |
9 |
16 |
18 |
32 |
-1 |
-1 |
2 |
1 |
1 |
4 |
21 |
-9 |
-16 |
-18 |
32 |
1 |
2 |
4 |
2 |
1 |
4 |
22 |
1 |
25 |
2 |
50 |
-2 |
-1 |
-4 |
1 |
1 |
4 |
23 |
-1 |
-25 |
2 |
-50 |
1 |
2 |
6 |
0 |
1 |
2 |
24 |
4 |
16 |
8 |
32 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
2 |
25 |
25 |
4 |
50 |
16 |
1 |
1 |
3 |
1 |
1 |
1 |
26 |
9 |
1 |
18 |
8 |
3 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
4 |
27 |
-9 |
-1 |
-18 |
8 |
2 |
1 |
3 |
5 |
-1 |
4 |
28 |
-4 |
-16 |
8 |
32 |
1 |
-1 |
5 |
0 |
1 |
3 |
29 |
-25 |
-4 |
-50 |
16 |
1 |
-1 |
1 |
2 |
1 |
5 |
30 |
25 |
9 |
50 |
18 |
3 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
4 |
31 |
4 |
-9 |
16 |
18 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
3 |
32 |
-4 |
9 |
-16 |
18 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
33 |
25 |
-16 |
50 |
32 |
1 |
2 |
4 |
2 |
1 |
4 |
34 |
-25 |
16 |
-50 |
32 |
3 |
2 |
12 |
-5 |
3 |
10 |
35 |
9 |
-16 |
18 |
-32 |
1 |
4 |
8 |
0 |
1 |
2 |
36 |
-9 |
16 |
-18 |
-32 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
1 |
37 |
-1 |
25 |
-2 |
50 |
2 |
3 |
6 |
-1 |
0 |
-1 |
38 |
1 |
-25 |
-2 |
50 |
0 |
2 |
8 |
2 |
3 |
4 |
39 |
-4 |
16 |
8 |
-32 |
2 |
1 |
4 |
1 |
1 |
8 |
40 |
4 |
-16 |
8 |
-32 |
1 |
-1 |
5 |
2 |
1 |
5 |
41 |
25 |
-4 |
100 |
8 |
3 |
-1 |
-1 |
1 |
0 |
2 |
42 |
-25 |
4 |
-100 |
-8 |
1 |
1 |
3 |
1 |
1 |
1 |
43 |
-9 |
1 |
18 |
8 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
3 |
44 |
9 |
-1 |
-18 |
8 |
3 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
45 |
25 |
-9 |
50 |
18 |
2 |
0 |
4 |
0 |
1 |
3 |
46 |
0 |
-9 |
4 |
-18 |
2 |
3 |
12 |
-3 |
4 |
8 |
47 |
25 |
0 |
50 |
4 |
1 |
1 |
4 |
-1 |
1 |
3 |
48 |
16 |
0 |
32 |
1 |
3 |
2 |
12 |
-5 |
3 |
10 |
49 |
0 |
4 |
2 |
16 |
2 |
2 |
5 |
1 |
1 |
0 |
50 |
16 |
0 |
32 |
2 |
1 |
2 |
4 |
1 |
1 |
1 |
51 |
9 |
0 |
36 |
2 |
1 |
0 |
3 |
0 |
2 |
3 |
52 |
25 |
0 |
75 |
2 |
-1 |
1 |
3 |
1 |
0 |
2 |
53 |
-16 |
0 |
-8 |
1 |
-1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
54 |
-25 |
0 |
50 |
2 |
-1 |
-1 |
2 |
1 |
1 |
4 |
55 |
0 |
-16 |
2 |
32 |
2 |
3 |
12 |
-5 |
3 |
10 |
56 |
0 |
-9 |
2 |
12 |
1 |
1 |
4 |
-2 |
2 |
6 |
57 |
0 |
-25 |
2 |
50 |
1 |
1 |
4 |
-1 |
1 |
3 |
58 |
0 |
-4 |
2 |
16 |
-1 |
-1 |
-1 |
1 |
1 |
4 |
59 |
0 |
8 |
2 |
16 |
2 |
1 |
3 |
0 |
1 |
2 |
60 |
18 |
0 |
36 |
2 |
1 |
1 |
3 |
0 |
1 |
2 |
