- •Основные понятия исследования операций
- •Этапы проведения исследования операций
- •Математические модели операций Детермінована модель
- •Недетермінована модель
- •Классификация задач оптимизации
- •Теорема: Пусть х – выпуклое множество, x1, x2 , ….. , X k – произвольные точки из х. Тогда множество х содержит любую выпуклую линейную комбинацию этих точек.
- •Теорема: Пересечение произвольного числа выпуклых множества является выпуклым множеством. (Доказательство)
- •Задача линейного программирования. Экономическая интерпретация злп. Пропорциональность, аддитивность, неотрицательность Формы злп.
- •Экономическая интерпретация злп
- •Формы злп. Эквивалентность форм злп.
- •1.Формы злп
- •Эквивалентность различных форм злп
- •Базис матрицы а. Базисная матрица в. Базисное решение. Дбр. Нахождение базисного решения. Невырожденное и вырожденное дбр.
- •Доказательство того, что множество дбр системы конечно.
- •Доказательство
- •Принципиальная схема решения злп. Идея симплекс-метода.
- •Преобразованная задача (вывод). Особенности преобразованной задачи в частных случаях применения симплекс-метода (вырожденность, альтернативный оптимум, неограниченное мдр, неограниченная цф).
- •Способ перехода от одного базисного допустимого решения (бдр) к другому. Особые случаи, возникающие при переходе от одного дбр к другому.
- •Теорема (условие оптимальности). Для дбр операция замещения, при которой вводится в базис, изменяет значение цф на величину Если , то оптимально. (Доказательство)
- •Невырожденная и вырожденная злп. Отличия формулировок оптимальности дбр невырожденной и вырожденной злп.
- •5.5 Особливі випадки, що виникають при застосуванні симплекс-методу
- •5.5.1 Виродженість розв’язку
- •5.5.2 Необмежена множина допустимих розв’язків
- •5.5.3 Необмежена цільова функція
- •5.5.4 Альтернативний оптимум
- •Нахождение начального дбр (для стандартной, канонической и общей злп). Преобразованная задача для случая злп в стандартной форме.( "все ограничения типа '' ").
- •Искусственное начальное решение. Методы получения начального дбр.
- •6.2 Штучний початковий розв’язок
- •6.2 Штучний початковий розв’язок
- •6.3.2 Ознака відсутності др при реалізації -методу
- •8.1.1 Правила побудови двоїстої задачі
- •8.1.2 Симетрична пара двоїстих задач
- •8.1.3 Несиметрична пара двоїстих задач
- •6.2 Штучний початковий розв’язок
- •Искусственное начальное решение. Двухэтапный метод. Особые случаи, возникающие при применении метода. Штучний початковий розв’язок
- •Двохетапний метод
- •8.1 Двоїста задача
- •8.1.1 Правила побудови двоїстої задачі
- •8.1.2 Симетрична пара двоїстих задач
- •8.1.3 Несиметрична пара двоїстих задач
- •Доказательство утверждения (Следствие 2 теоремы двойственности 1):. Если цф пз не ограничена сверху, то двз не имеет допустимых решений.
- •Теорема 2 (о равенстве значений пары двойственных задач). Пусть прямая и двойственная задачи имеют решения и соответственно. Тогда выполняется равенство… . (Доказательство)
- •Получение решения задачи по решению двойственной задачи. Особенность симметричных задач
- •Соотношения дополняющей нежёсткости. Свойства взаимосвязанных пар переменных симметричной пары.
- •Алгоритм двойственности алгоритм двоїстості
- •Ценность ресурсов
- •8.5 Цінність ресурсів
- •Постоптимальный анализ. Изменение компонент вектора ограничений. Недефицитный ресурс. (вывод соответствующих соотношений)
- •9.1 Аналіз зміни компонент вектора обмежень
- •9.1.1 Недефіцитний ресурс
- •Постоптимальный анализ. Изменение компонент вектора ограничений. Дефицитный ресурс (ограничение типа “”). (вывод соответствующих соотношений).
- •9.1 Аналіз зміни компонент вектора обмежень
- •Дефіцитний ресурс
- •9.1.2.1 Обмеження виду “”
- •Постоптимальный анализ. Изменение компонент вектора ограничений. Дефицитный ресурс (ограничение типа “”) (вывод соответствующих соотношений).
- •Постоптимальный анализ. Изменение коэффициентов цф - небазисная переменная (вывод соответствующих соотношений)
- •9.2.1 Небазисна змінна
- •9.2.1.1 Задача на максимум
- •9.2.1.2 Задача на мінімум
- •Постоптимальный анализ. Изменение коэффициентов цф - базисная переменная (задача на максимум) (вывод соответствующих соотношений)
- •9.2.2 Базисна змінна
- •9.2.2.1 Задача на максимум
- •Постоптимальный анализ. Изменение коэффициентов цф - базисная переменная (задача на минимум) (вывод соответствующих соотношений)
- •9.2.1.2 Задача на мінімум
- •Постоптимальный анализ. Изменение коэффициентов матрицы ограничений (вывод соответствующих соотношений) Аналіз зміни коефіцієнтів матриці обмежень
- •Двойственный симплекс-метод
- •8.6 Двоїстий симплекс-метод
- •Параметрическое программирование. Параметр в правой части
9.2.1.2 Задача на мінімум
Нехай – оптимальний розв’язок, значить відповідний вектор відносних оцінок небазисних змінних
.
Нехай коефіцієнт ЦФ при небазисній змінній прийняв значення
тоді її нова відносна оцінка буде такою:
Розв’язок залишиться оптимальним, якщо або . Отже, для небазисної змінної діапазон стійкості в якому може змінюватися її коефіцієнт ЦФ:
– відносний діапазон: ,
– абсолютний діапазон: ,
де - відносна оцінка змінної в оптимальному розв’язку
Постоптимальный анализ. Изменение коэффициентов матрицы ограничений (вывод соответствующих соотношений) Аналіз зміни коефіцієнтів матриці обмежень
Коефіцієнти
,
як правило, відомі з більшою достовірністю,
ніж компоненти вектора ЦФ
або вектора обмежень
,
оскільки зазвичай вони задаються
особливостями технологічного процесу
і не залежать так сильно від ринкових
змін, як ціни або об'єми ресурсів.
Розглядатимемо зміни коефіцієнтів, відповідних тільки небазисним змінним, оскільки зміна значень коефіцієнтів при базисних змінних приводить до зміни базисної матриці , і проаналізувати це дуже складно.
Нехай
– оптимальний розв’язок,
– відповідний вектор відносних оцінок
небазисних змінних,
– цінності ресурсів,
– небазисна змінна
Спочатку розглянемо випадок, коли змінюється тільки одна компонента одного з небазисних векторів, а потім – випадок одночасної зміни усіх компонент небазисного вектора.
Условия, при которых неэффективный вид деятельности становится эффективным
Двойственный симплекс-метод
8.6 Двоїстий симплекс-метод
На кроці 1 симплекс-метода в процесі обчислення компонентів вектора
обчислюється
вектор
,
який називається вектором
оцінок обмежень.
У точці оптимуму маємо
.
На кожній ітерації симплекс
- метода значення
ЦФ визначається так:
.
Таким
чином, на будь-якій ітерації вектор
оцінок
виступає як міра зміни ЦФ щодо вектора
обмежень
.
Якщо ми визначимо двоїсті змінні
з
рівняння
для кожної
ітерації
симплекс - метода, то для поточних
розв’язків задач (ПЗ і ДЗ) основна
нерівність теорії двоїстості
буде завжди виконуватись як рівність,
але двоїсті змінні
будуть
недопустимими
впродовж усіх ітерацій симплекс - метода
до тих пір, поки не буде досягнутий
оптимальний розв’язок.
Нехай задана ЗЛП в канонічній формі (пряма задача).
, |
(1) |
, |
(2) |
. |
(3) |
Якщо
вектор двоїстих змінних позначити через
,
то задача, двоїста до задачі (1)-(3),
має
вигляд :
Критерій оптимальності задачі (1)-(3) такий:
,
де
- вектор відносних оцінок небазисних
змінних,
- вектор
оцінок обмежень.
Як
і раніше по аналогії з вектором
введемо вектор
:
.
Тоді
вектор відносних оцінок змінних:
визначається так:
.
З урахуванням цього критерій (умову) оптимальності задачі (1)-(3) можна записати так:
,
|
(4) |
Умова оптимальності (4) розв’язку ПЗ є ні що інше, як умова допустимості вектора двоїстих змінних :
.
Таким чином, можна вважати, що в симплекс - методі ми, підтримуючи допустимість прямого розв’язку, прагнемо до допустимості двоїстого. Такий алгоритм називається прямим. Так само можна почати з допустимого двоїстого розв’язку і прагнути до допустимості прямого. Такий алгоритм називатимемо двоїстим симплекс - методом.
Нехай
– деякий базисний
розв’язок
задачі
(1) -(3), тоді відповідна пряма перетворена
задача має вигляд:
|
(5) |
|
(6) |
Припустимо, що двоїстий розв’язок цієї задачі допустимий, тобто виконуються умови оптимальності базисного розв’язку прямої задачі, але розв’язок прямої задачі не обов'язково є допустимим.
Тобто передбачається, що для БР виконується умова оптимальності
,
але не виконується умова допустимості, тобто
.
Це означає, що маємо “оптимальний” але недопустимий розв’язок прямої задачі і при цьому поточний базис визначає допустимий, але неоптимальний розв’язок двоїстої задачі.

.