- •Постановка общей задачи математического программирования.
- •Задача линейного программирования и различные формы ее математической записи (общая, каноническая, симметричная). Преобразование одной формы записи в другую.
- •Геометрическая интерпретация целевой функции и ограничений задачи линейного программирования. Геометрическая формулировка задачи линейного программирования.
- •Графический метод решения задачи линейного программирования с двумя переменными.
- •Опорные планы задачи линейного программирования. Соответствие между опорными планами и вершинами многогранника планов.
- •Основная теорема линейного программирования. Принципиальная схема решения задачи линейного программирования, вытекающая из этой теоремы.
- •Общая идея симплексного метода решения задачи линейного программирования. Геометрическая иллюстрация.
- •Переход от одного опорного плана к другому, более близкому к оптимальному.
- •Признак неограниченности целевой функции на множестве планов.
- •Признак бесконечности множества оптимальных планов.
- •Алгоритм симплексного метода.
- •Признак оптимальности опорного плана задачи линейного программирования.
- •Нахождение начального опорного плана задачи линейного программирования.
- •Признак неразрешимости задачи линейного программирования.
- •Экономический пример двойственной задачи: задача об оптимальном планировании производства и задача об оценках на используемые в производстве ресурсы. Двойственные оценки.
- •Построение двойственной задачи к общей задаче линейного программирования. Связь между элементами моделей этих задач.
- •Первая теорема двойственности и ее экономическое содержание. Прикладные аспекты теоремы.
- •Третья теорема двойственности и ее экономическое содержание. Прикладные аспекты теоремы.
- •Постановка транспортной задачи по критерию стоимости и ее экономико-математическая модель.
- •Транспортная задача с открытой и закрытой моделью. Преобразование открытой транспортной задачи в закрытую. Условие разрешимости транспортной задачи.
- •Алгоритм метода потенциалов.
- •Оценка (характеристика) свободной клетки транспортной таблицы Признак оптимальности опорного плана транспортной задачи. Не единственность оптимального опорного плана.
- •Потенциалы поставщиков и потребителей. Система уравнений для определения потенциалов.
- •Связь между оценками свободных клеток и потенциалами.
- •Усложненные постановки транспортной задачи (учет себестоимости продукции в месте изготовления, обязательные поставки).
- •Задача транспортного типа с максимизируемой целевой функцией и изменения в методике решения по сравнению с классической задачей о перевозках.
- •Постановка и математическая модель полностью целочисленной задачи линейного программирования. Идея решения задачи методом отсечения и его геометрическая иллюстрация.
- •Алгоритм метода Гомори решения полностью целочисленной задачи линейного программирования.
- •Построение правильного отсечения и его свойства.
- •Графическая интерпретация решения целочисленной задачи.
- •Задача о выборе наиболее экономного маршрута доставки груза и решение ее методом динамического программирования.
- •Задача об оптимальном распределении средств между предприятиями на расширение производства продукции и решение ее методом динамического программирования.
- •Задача о выборе оптимальной стратегии замены оборудования и решение ее методом динамического программирования.
Алгоритм метода потенциалов.
1)Условие записываем в виде распределительной таблицы. 2) Проверяем выполнение необходимого и достаточного условия разрешимости задачи (Задача закрытого типа). 3) Строим начальное опорное решение. (Проверяем что количество занятых клеток равно m+n-1 и убеждаемся в линейной независимости векторов). 4) Строим систему потенциалов по занятым клеткам ui+vj=cij, xij>0. Система имеет бесконечное множество решений. Для нахождения частного решения системы одному из потенциалов (большее число раз встречаемое) задают произвольное значение (чаще 0) и находим оставшиеся потенциалы. 5) Вычисляем оценки свободных членов по формуле ∆ij=Cij-(ui+vj) если ∆ij>=0, то план оптимальный и остаётся подсчитать транспортные расходы. 6) Перейдём к новому опорному решению на котором значение целевой функции будет меньше. Строим цикл включающую данную клетку и часть клеток занятых опорным решением. В клетках цикла расставляют знаки +- чередуя, начиная с + в клетке с наибольшей положительной оценкой. Осуществляем перераспределение груза по циклу на величину Q=min{xij}. Если минимум достигается в нескольких клетках, то одна из них остаётся пустой, а в остальных проставляют базисные нули, чтобы число занятых клеток оставалось равным m+n-1. Далее переходим к пункту 4.
Оценка (характеристика) свободной клетки транспортной таблицы Признак оптимальности опорного плана транспортной задачи. Не единственность оптимального опорного плана.
Вычисляем оценки свободных членов по формуле ∆ij=Cij-(ui+vj) если ∆ij>=0, то план оптимальный и остаётся подсчитать транспортные расходы. Теорема об оптимальности решения ТЗ. Решение ТЗ будет оптимальным, если найдутся числа ui* и vj* i=1,n; j=1,m; называемые потенциалами поставщиков и потребителей удовлетворяющие следующим условиям : ui*+vj*=cij, если xij>=0 и ui*+vj*<=cij; xij=0.
Если ∆ij>0 то оптимальный план единственный, если ∆ij=0 то задача имеет множество оптимальных планов, если ∆ij<0 то выбирают клетку с наибольшей по абсолютной отрицательной оценкой и переходят к следующему пункту алгоритма.
Потенциалы поставщиков и потребителей. Система уравнений для определения потенциалов.
Теорема об оптимальности решения ТЗ. Решение ТЗ будет оптимальным, если найдутся числа ui* и vj* i=1,n; j=1,m; называемые потенциалами поставщиков и потребителей удовлетворяющие следующим условиям : ui*+vj*=cij, если xij>=0 и ui*+vj*<=cij; xij=0.
Если ∆ij>0 то оптимальный план единственный, если ∆ij=0 то задача имеет множество оптимальных планов, если ∆ij<0 то выбирают клетку с наибольшей по абсолютной отрицательной оценкой и переходят к следующему пункту алгоритма.
Связь между оценками свободных клеток и потенциалами.
Если в оптимальном плане есть свободные клетки с отрицательными оценками , то из них выбирается клетка с максимальной по модулю оценкой(перспективная) и загружается максимально возможной поставкой. Чтобы загрузить перспективную клетку, нужно составить для нее цикл. Он существует, причем единственный. Вершины его отмечаются знаками + и – поочередно, начиная с перспективной клетки. Далее выбирается наименьшая загрузка клетки, отмеченной минусом. Это число(λ) добавляется к загрузке клеток, отмеченных +, и вычитается от тех, что отмечены -. Эта процедура называется сдвиг λ по циклу. В рез-те загружается 1 клетка, и должна освободиться 1 клетка. Если освобождается больше чем 1 клетка, то свободной нужно оставить только одну, ту, у которой тариф наибольший. В остальные освобождающиеся вписать нулевую загрузку.
Теорема об оптимальности решения ТЗ. Решение ТЗ будет оптимальным, если найдутся числа ui* и vj* i=1,n; j=1,m; называемые потенциалами поставщиков и потребителей удовлетворяющие следующим условиям : ui*+vj*=cij, если xij>=0 и ui*+vj*<=cij; xij=0.
Если ∆ij>0 то оптимальный план единственный, если ∆ij=0 то задача имеет множество оптимальных планов, если ∆ij<0 то выбирают клетку с наибольшей по абсолютной отрицательной оценкой и переходят к следующему пункту алгоритма.
