- •Математическое программирование
- •Математическое моделирование задачи.
- •Метод Гауса.
- •Переход от одной формы модели к другой форме модели , различные формы моделей з.Л.П.
- •Переход от стандартной формы к канонической форме.
- •Переход от канонической к стандартной.
- •Переход от задачи max к min и наоборот.
- •Графический метод решения л.П.
- •Геометрическая интерпретация линейного неравенства.
- •Геометрическая интерпретация системы линейны неравенств.
- •Графический метод .
- •Опорный план. Свойства допустимых планов.
- •Свойства допустимых планов.
- •Идея симплекс метода.
- •Алгебра симплекс метода.
- •Альтернативный оптимум.
- •Монотонность и конечность алгоритма симплекс метода.
- •Проблема выражденности.
- •Метод искусственного базиса.
- •Теория двойственности .
- •Стандартная форма.
- •Правило построения двойственных задач к общей з.Л.П.
- •Теорема двойственности.
- •Часть теоремы.
- •Вторая теорема двойственности и свойства двойственных оценок.
- •Свойства двойственных оценок.
- •Транспортная задача.
- •Особенности т.З.
- •Теорема о ранге матрицы.
- •Этапы решения т.З.
- •Метод нахождения первоначального опорного плана.
- •Переход от одного опорного плана к другому.
- •Проверка плана на оптимальность. Теорема об оптимальности плана или теорема о потенциальности плана.
- •Задачи о назначении.
- •Математическая модель.
- •Алгоритм решения.
- •Задача коммивояжера.
- •Метод ветвей и границ.
- •Ветвлениею
- •Признак оптимальности.
Идея симплекс метода.
Симплекс метод является универсальным.
Симплекс метод – аналитический метод.
Находятся первоначальное, опорное решение. А)система ограничений должна быть записана в виде равенств (каноническая форма)
Б)Преобразовать что бы bi >=0 i=1,m
С)Привести систему к единичному базисному виду с неотрицательной правой частью.
Поэтому за разрешающий элемент выбирается строго положительный элемент.
Д)Приравниваем свободные к 0 , получаем первоначальное базисное неотрицательное
решение, которое является опорным решением данной задачи и соответствует вершине.
Рассматривая функцию цели выясняем является ли полученное решение оптимальным.
Если полученное решение не является оптимальным , то необходимо перейти к следующей вершине (опорному решению) Переход осуществляется по определенному правилу по которому : только одна изи базисных переменных должна перейти в свободную и только одна из свободных перейти в базисную.
Алгебра симплекс метода.
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
Х5 |
св.чл |
1 |
0 |
1 |
6 |
2 |
8 |
0 |
1 |
1 |
0 |
3 |
9 |
0 |
0 |
7 |
-1 |
-3 |
-0 |
1 |
-2/3 |
1/3 |
6 |
0 |
2 |
0 |
1/3 |
1/3 |
0 |
1 |
3 |
0 |
1 |
8 |
-1 |
0 |
9 |
1/6 |
-2/18 |
1/18 |
1 |
1/3 |
|
|
|
|
0 |
1 |
-9 |
1/6 |
8/9 |
8 1/8 |
0 |
0 |
1/3 |
Особенность выделенная клетка.
Чтобы решать симплекс методом необходимо Z->min (перейти к min)
В строке Z записываются коэффициенты ф-ии цели, а свободный член записывается в выделенную клетку св.чл. с противоположным знаком.
Сделаем свободные члены неотрицательными.
Приводим систему ограничений к единичному базису методом Гауса, выбирая за разрешающий элемент положительный элемент.
Функция цели должна быть выражена только через свободные неизвестные , чтобы определить оптимален ли полученный опорный план. Для определения опорного плана свободные элементы =0 r=(7;-1;-3} Среди них выбираем самый отрицательный и делаем разрешающий столбец. Для выбора разрешающей строки находится min-ое из отношений свободных членов системы ограничений к положительным коэффициентам разрешающего столбца
Для выбора разрешающей строки находится min-ое из отношений свободных членов системы ограничений к положительным коэффициентам разрешающего столбца.
Альтернативный оптимум.
Предположим найдено оптимальное решение. r>=0. Признаком альтернативного оптимума в этом случаи является равенство 0, хотя бы одной из компонент вектора r. Покажем что если компонента rj =0 , для найденого оптимального плана (Х*1) то можно найти еще одно оптимальное решение Х*2 , значение в котором будет таким же как и значение в Х*1. Z(Х*2)= Z (Х*1)=Zmin
За разрешающий столбец берем rj =0 Zmin=Z(X*1)=-Q (свободный член в Z) Q1=aij*Q-bi*rj/aij = Q-(bi*rj/aij)=Q bi>0 aij>=0
Сделав шаг метода Гауса , получим новое решение , а значение функции в т Х*2 будет точно таким же как и в Х*2 – т.е. задача Альтернативного оптимума.