- •Глава 1. Линейное программирование 3
- •Глава 2. Транспортная задача линейного программирования (тз) 68
- •Глава 3. Динамическое программирование 98
- •Глава 1. Линейное программирование
- •1.1. Математическая модель задачи линейного программирования
- •1.2. Формы записи задач линейного программирования
- •Рассмотрим приемы, позволяющие переходить от одной формы записи задачи к другой
- •1.3. Геометрическая интерпретация и графический метод решения задач линейного программирования с двумя переменными
- •Алгоритм графического метода решения злп с двумя переменными
- •1.4. Графический метод решения задач линейного программирования сnпеременными
- •1.5. Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •Алгоритм решения злп симплексным методом
- •Нахождение начального опорного плана злп ( )
- •Нахождение начального опорного плана злп методом искусственного базиса
- •Нахождение начального опорного плана злп методом Жордановых исключений
- •Шаг Жордановых исключений осуществляется по следующим правилам:
- •Исследование на оптимальность опорного плана при решении злп на
- •Переход к новому опорному плану
- •1.6. Двойственные задачи линейного программирования
- •Правила построения двойственной задачи.
- •Глава 2. Транспортная задача линейного программирования (тз)
- •2.1. Математическая модель транспортной задачи
- •Закрытая и открытая модели транспортной задачи
- •2.2. Решение транспортной задачи
- •Алгоритм решения транспортной задачи
- •Нахождение начального опорного плана методом «минимального элемента»
- •Нахождение начального опорного плана методом «северо-западного угла»
- •Нахождение начального опорного плана методом Фогеля
- •Проверка на оптимальность невырожденного опорного плана методом потенциалов
- •Переход к новому опорному плану
- •Цикл пересчета
- •Глава 3. Динамическое программирование
- •3.1. Задача оптимального распределения ресурсов
- •I этап. Условная оптимизация.
- •II этап. Безусловная оптимизация.
- •3.2. Задача об оптимальной стратегии замены оборудования
- •I этап. Условная оптимизация.
- •II этап. Безусловная оптимизация.
- •Список использованной литературы
1.6. Двойственные задачи линейного программирования
С каждой ЗЛП, называемой прямой или исходной, тесно связана другая ЗЛП, называемая двойственной. При этом указанные задачи будут образовывать пару взаимно двойственных задач. Решая одну из них, можно найти решение и второй задачи.
Пара двойственных ЗЛП в симметричной форме имеет следующий вид:
|
прямая задача
|
двойственная задача
|
Рассмотренная пара взаимно двойственных задач может быть экономически интерпретирована, например, так.
Прямая
задача: сколько продукции j-го
вида
надо произвести, чтобы при заданных
стоимостях единицы продукции
,
объемах имеющихся ресурсов
и нормах расходов
максимизировать выпуск продукции в
стоимостном выражении?
Двойственная
задача: какова должна быть оценка единицы
каждого из ресурсов
,
чтобы при заданных стоимостях единицы
продукции
,
объемах имеющихся ресурсов
и нормах расходов
минимизировать общую оценку затрат на
все ресурсы?
Чтобы из решения прямой задачи получить решение двойственной задачи нужно записать обе задачи в канонической форме:
|
прямая задача
|
двойственная задача
|
Между переменными двойственных задач существует следующее соответствие:

Если
в оптимальном плане прямой задачи
переменная равна нулю, то соответствующая
ей переменная двойственной задачи
отлична от нуля. Значения целевых функций
двойственных задач совпадают, т.е.
.
При решении прямой задачи графическим методом для нахождения оптимального плана двойственной задачи необходимо в системе ограничений канонической формы двойственной задачи оставить отличные от нуля переменные и решить ее аналитически.
При решении прямой задачи симплексным методом для нахождения оптимального плана двойственной задачи необходимо воспользоваться симплексной таблицей, в которой записан оптимальный план прямой задачи. Двойственные переменные, соответствующие базисным переменным прямой задачи будут равны нулю, а соответствующие свободным переменным – будут равны абсолютной величине оценок этих столбцов.
Если прямая задача не имеет решения, то и двойственная ей тоже не имеет решения.
Пример 1.23
Составить задачу, двойственную к ЗЛП, рассмотренной в примере 1.3. Дать экономическую интерпретацию прямой и двойственной задач. Из решения прямой задачи (пример 1.6) найти решение двойственной задачи.
Решение
|
прямая задача
|
двойственная задача
|
Экономическая интерпретация.
Прямая
задача: сколько единиц
продукции Пj
надо произвести, чтобы при заданной
прибыли от единицы продукции, объемах
имеющихся ресурсов и нормах расходов
максимизировать прибыль от всей
выпущенной продукции?
Двойственная
задача: какова должна быть оценка единицы
каждого из ресурсов
,
чтобы при заданной прибыли от единицы
продукции, объемах имеющихся ресурсов
и нормах расходов минимизировать общую
оценку затрат на все ресурсы?
В
примере 1.6 было получено решение прямой
задачи графическим методом. Это
,
.
Для нахождения решения двойственной задачи запишем обе задачи в канонической форме:
|
прямая задача
|
двойственная задача
|
Между переменными двойственных задач существует следующее соответствие:

Определим из канонической формы прямой задачи, какие переменные равны нулю в оптимальном плане и из приведенного соответствия определим отличные от нуля двойственные переменные. Так
,
,
,
,
.
Для
нахождения отличных от нуля двойственных
переменных
и
решим систему уравнений, полученную из
системы ограничений канонической формы
двойственной задачи:

Откуда
.
Таким образом,
,
или для двойственной задачи в симметричной
форме
.
Причем
.
Оценки
единицы каждого из ресурсов
определяют дефицитность используемых
ресурсов и показывают, насколько
увеличится целевая функция при увеличении
соответствующего ресурса на единицу.
Так
как
и
отличны от нуля, то второй и третий
ресурсы (сырье и электроэнергия) являются
дефицитными. При этом
,
следовательно, наиболее дефицитным
является второй ресурс (сырье). Поскольку
,
то ресурс первого вида (время работы
оборудования) является избыточным. При
увеличении сырья на 1 кг прибыль от всей
выпущенной продукции увеличится на 3
руб., а при увеличении электроэнергии
на 1 кВтч. прибыль от всей выпущенной
продукции увеличится на 1 руб.








