- •Навчальне видання Вітлінський Вальдемар Володимирович Наконечний Степан Ількович терещенко Тетяна Опанасівна математичне програмування
- •03680, М. Київ, просп. Перемоги, 54/1
- •Рекомендована література 245
- •1.1. Предмет курсу «математичне програмування»
- •Тема 1. Предмет, особливості та сфери застосування математичного програмування в економіці. Класифікація задач
- •Тема 9. Задачі динамічного програмування
- •Розділ 2
- •2.1. Загальна математична модель лінійного програмування
- •Приклад 2.1.
- •2.2. Форми запису задач лп
- •2.3. Геометрична інтерпретація злп
- •2.5. Графічний метод розв’язування задач лінійного програмування
- •Задача 2.1.
- •Задача 2.2.
- •Задача 2.3.
- •Задача 2.4.
- •2.5.3. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 2.5.
- •Задача 2.6.
- •Задача 2.7.
- •Задача 2.8.
- •Задача 2.9.
- •Задача 2.35.
- •Задача 2.36.
- •§ 2.6. Симплексний метод розв’язування задач лп
- •Задача 2.41.
- •Задача 2.42.
- •Задача 2.43.
- •Задача 2.44.
- •2.6.3. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 2.45.
- •Задача 2.46.
- •Задача 2.47.
- •Задача 2.48.
- •Задача 2.49.
- •2 .8. Контрольні запитання
- •2.9. Теми рефератів
- •2 .10. Основні терміни та поняття
- •Тема 10. Моделі та методи стохастичного програмування
- •Тема 11. Елементи теорії ігор
- •Розділ 3 двоїстість у лінійному програмуванні
- •3.2. Теореми двоїстості
- •3.3. Навчальні завдання
- •Задача 3.1.
- •Задача 3.2.
- •Задача 3.3.
- •3 .6. Контрольні запитання
- •3 .7. Теми рефератів
- •4.1. Економічна інтерпретація двоїстої задачі
- •4.2. Навчальні завдання
- •Задача 4.1.
- •Задача 4.2.
- •Задача 4.3.
- •Задача 4.4.
- •Задача 4.5.
- •Задача 4.6.
- •Задача 4.7.
- •Задача 4.8.
- •Задача 4.9.
- •Задача 4.10.
- •Задача 4.11.
- •Задача 4.12.
- •Задача 4.13.
- •Задача 4.20.
- •Задача 4.21.
- •4.4. Заключні зауваження
- •5.2. Метод потенціалів
- •5.3. Навчальні завдання
- •Задача 5.1.
- •Задача 5.2.
- •Задача 5.3.
- •Задача 5.4.
- •Задача 5.37.
- •Задача 5.38.
- •Задача 5.39.
- •Задача 5.40.
- •5.5. Заключні зауваження
- •5.6. Контрольні запитання
- •5 .7. Теми рефератів
- •5 .8. Основні терміни та поняття
- •4.5. Контрольні запитання
- •4 .6. Теми рефератів
- •4 .7. Основні терміни та поняття
- •Розділ 6
- •6.1. Цілочислове програмування
- •6.1.1. Постановка задачі
- •6.1.2. Метод Гоморі
- •Задача 6.1.
- •6.1.3. Метод «віток і меж»
- •6.1.4. Приклади цілочислових економічних задач
- •Задача 6.2.
- •Задача 6.3.
- •Задача 6.4.
- •Задача 6.5.
- •Задача 6.6.
- •6.1.5. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.7.
- •Задача 6.8.
- •Задача 6.9.
- •Задача 6.10.
- •Задача 6.11.
- •Задача 6.11.
- •Задача 6.11.
- •2) Максимізації комплектів, до яких деталі входять відповідно 6.2. Дробово-лінійне програмування
- •6.2.1. Постановка задачі та алгоритм розв’язування
- •6.2.2. Приклади дробово-лінійних задач
- •Задача 6.14.
- •Задача 6.15.
- •Задача 6.16.
- •6.2.3. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.17.
- •Задача 6.18.
- •6.3. Нелінійне програмування
- •6.3.1. Постановка задачі
- •6.3.2. Труднощі розв’язування задач нелінійного програмування
- •6.3.3. Метод множників Лагранжа
- •Задача 6.19.
- •6.3.4. Приклади задач нелінійного програмування
- •Задача 6.20.
- •6.3.5. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.21.
- •Задача 6.22.
- •6.4. Динамічне програмування
- •6.4.2. Методика розв’язування динамічних задач
- •6.4.3. Приклади розв’язування динамічних задач
- •Задача 6.23.
- •Задача 6.24.
- •6.4.4. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.25.
- •Задача 6.26.
- •Задача 6.27.
- •Задача 6.28.
- •Задача 6.29.
- •Задача 6.30.
- •Задача 6.31.
- •Задача 6.32.
- •Задача 6.33.
- •6.5 Теорія ігор
- •6.5.1. Основні поняття теорії ігор
- •Задача 6.34.
- •Задача 6.35.
- •6.5.3. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.36.
- •6.6. Стохастичне програмування
- •6.6.1 Постановка задач і методи розв’язування
- •6.6.2. Приклади стохастичних економічних задач
- •Задача 6.37.
- •Задача 6.38.
- •Задача 6.39.
- •Задача 6.40.
- •Задача 6.41.
- •Задача 6.42.
- •Задача 6.43.
- •6.6.3. Приклади та завдання для самостійної роботи
- •Задача 6.44.
- •Задача 6.45.
- •Задача 6.46.
- •Задача 6.45.
- •Задача 6.46.
- •6.7. Заключні зауваження
- •6.8. Контрольні запитання
- •6 .9. Теми рефератів
- •6 .10. Основні терміни та поняття
Задача 2.42.
Розв’язати задачу 2.41 із
додатковою умовою: продукція С має
виготовлятися в кількості не менш як 9
одиниць.
Розв’язування. Математичну модель сформульованої задачі запишемо так:
Застосовуючи для розв’язування поставленої задачі симплекс-метод, спочатку записуємо систему обмежень у канонічній формі, а далі — у векторній:
Зауважимо, що нерівність типу «≥» у рівняння перетворюємо введенням у ліву частину обмеження додаткової змінної зі знаком «–».
Векторна форма запису:
Серед записаних векторів є лише два одиничні — та , а базис у тривимірному просторі має складатися з трьох одиничних векторів. Ще один одиничний вектор можна дістати, увівши в третє обмеження з коефіцієнтом +1 штучну змінну х8, якій відповідатиме одиничний вектор .
Тепер можемо розглянути розширену задачу лінійного програмування:
На відміну від додаткових змінних штучна змінна х8 має в цільовій функції Z коефіцієнт +М (для задачі на min) або –М (для задачі на max), де М — досить велике додатне число.
У розширеній задачі базисними змінними є х5, х6, х8, а решта змінних вільні. Початковий опорний план задачі:
Складемо першу симплексну таблицю задачі:
Базис |
Сбаз |
План |
8 |
10 |
0 |
–5 |
0 |
0 |
0 |
–М |
θ |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
||||
х5 |
0 |
450 |
2 |
3 |
4 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
112,5 |
х6 |
0 |
380 |
3 |
2 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
380 |
←х8 |
–М |
9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
–1 |
1 |
9 |
Zj – Cj ≥ 0 |
0 |
–8 |
–10 |
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
–9М |
0 |
0 |
–М |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
Розраховуючи оцінки першого опорного плану, дістаємо Z0 = 0 – 9M, Z1 – C1 = –8, Z2 – C2 = –10, Z3 – C3 = 0 – М і т. д. Як бачимо, значення оцінок складаються з двох частин, одна з яких містить М, а інша — просто число. Тому для зручності розбиваємо оцінковий рядок на два. У перший оцінковий рядок записуємо просто число, а в другий — число з коефіцієнтом М.
Оцінки першого плану не задовольняють умову оптимальності, і тому він є неоптимальним. Згідно з алгоритмом, розглянутим у задачі 2.41, виконуємо перехід до наступного опорного плану задачі.
Подальше розв’язування задачі наведене у вигляді таблиці:
Базис |
Сбаз |
План |
8 |
10 |
0 |
–5 |
0 |
0 |
0 |
–М |
θ |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
||||
← х5 |
0 |
414 |
2 |
3 |
0 |
2 |
1 |
0 |
4 |
–4 |
138 |
х6 |
0 |
371 |
3 |
2 |
0 |
2 |
0 |
1 |
1 |
–1 |
185,5 |
х3 |
0 |
9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
–1 |
1 |
— |
Zj – Cj ≥ 0 |
0 |
–8 |
–10 |
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
|||
х2 |
10 |
138 |
2/3 |
1 |
0 |
2/3 |
1/3 |
0 |
4/3 |
–4/3 |
207 |
← х6 |
0 |
93 |
5/3 |
0 |
0 |
2/3 |
–2/3 |
1 |
–5/3 |
5/3 |
57 |
х3 |
0 |
9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
–1 |
1 |
— |
Zj – Cj ≥ 0 |
1380 |
–4/3 |
0 |
0 |
35/3 |
10/3 |
0 |
40/3 |
–40/3 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
|||
х2 |
10 |
100 |
0 |
1 |
0 |
2/5 |
3/5 |
–2/5 |
2 |
–2 |
|
х1 |
8 |
57 |
1 |
0 |
0 |
2/5 |
–2/5 |
3/5 |
–1 |
1 |
|
х3 |
0 |
9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
–1 |
1 |
|
Zj – Cj ≥ 0 |
1456 |
0 |
0 |
0 |
61/5 |
14/5 |
4/5 |
12 |
–12 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
Оптимальним планом задачі є вектор
Х* = (57; 100; 9; 0; 0; 0; 0),
Отже, оптимальним є виробництво 57 одиниць продукції А, 100 одиниць продукції В і 9 одиниць продукції С. Тоді прибуток буде найбільшим і становитиме 1456 дол.