Файл: Говар В.М. Математическое программирование учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 0
211
Из полученного рекуррентного соотношения (13.13) последоваіевьно находим функции | ( (Wj> fa (wj >. • •, f„
ja вместе с ними и численное решение исследуемой задачи. Пример I .
Пусть водоизмещение судна W равно 12 весовьш единицам. Данные о видах грузов, цене и весе единицы груза приведены в таблицеЦЗ .3).
|
|
|
Таблица |
13.3 |
|
|
Виды |
{ |
Цена единицы |
Вес единиНЕ |
|
|
грузов |
1 |
груза і, |
-го |
груза ; -го |
|
|
1. |
вида |
|
вида |
|
I |
! |
|
|
I |
|
! |
* |
" |
||
|
2 |
t |
в |
|
3 |
і |
|
i |
|
- |
|
5 |
j |
Î8 |
|
4 |
|
1 |
4 |
1 |
26 |
|
5 |
|
|
Решение будем записывать в таблице |
(13» 4). Для заполнения |
||||
строк |
и |
(х^ ) |
используем формулы |
г.-« p^j |
|||
И |
Q . ( X ; ) » С; X , |
* |
С; [ Ж ] |
' |
? І |
||
|
Ь |
»• |
" |
t |
К Pj,j |
|
|
|
|
Для решения задача используем рекуррентное соотношение (D . I3) . |
|||||
Если загружать судно только предметами первого типа, та |
|||||||
следовательно, |
максимальная стоимость груза |
при ѵѴ = 12, межes |
|||||
быть равна 48 денежным единицам. |
|
|
|||||
|
|
При загрузке |
судна предметами только первых двух типов шшЗояь- |
||||
п а |
ценность груза будег: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m - |
|
|
Таблица 13.4 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
І |
ѵ / |
|
T T 1 |
2 |
3 j 4 |
|
5J о V ! |
8 |
! 9 |
! 10 ! I I |
|
|||||||||||||
|
. |
г w |
|
! и I |
|
2 |
3 j |
4 |
|
|
f |
|
H |
|
9 |
|
10 j |
I I |
|
|||||
|
|
L n. |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
4 |
8 |
12 j Ib І20 |24 ' 28 1 32 1 3b40 |
! |
44 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
I 1 I r |
ITi! 2' ; 2 i M 3 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
xy- |
|
|
|
1° 0 |
0 |
|
|
|
|
3 |
|
||||||||||||
|
|
~ |
С |
|
! о |
0 |
0 |
i D j |
13 |I3 Î2b |
26 |
I! |
2b| 39 J39 |
! |
|
|
|||||||||
|
|
|
T |
|
|
|
• |
|
|
|
i |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
j39 |
|
||||
|
|
- |
vv |
|
|
|
° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1 |
|
|
|||
! |
X v |
. l'i |
|
! |
0 |
0 |
|
|
I |
|
|
|
I |
|
|
|
2 |
i |
2 |
!j |
2 |
|
||
|
|
|
c, |
|
|
|
ü |
о |
|
o! |
18 |
18 !l8 |
|
Ifc 1 |
36 |
! |
36 |
|
3b |
i |
3b |
|
||
|
|
|
vV |
|
• |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
Рч |
|
, |
|
о |
|
|
|
|
i l l |
|
|
|
|
|
I |
|
2 j |
2 |
|
||
|
|
|
1 |
|
|
I |
+- |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
С , * |
|
г |
|
0 |
|
|
I |
|
|
! |
|
|
|
2b 1 2b |
|
|
t |
|
|
|||
|
|
|
! о |
|
0! |
0 Î2b ;2b |
2b! |
|
|
52 |
; |
52 |
; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
(vv) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
30 |
|
|
! |
39 |
|
43 ! w 11 |
|||||
|
|
|
i ° |
|
I |
|
|
IV J2I !2b |
|
34i1 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
i! |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 ° |
0 i о |
I |
|
I j 2 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
3. j |
3 |
i! |
|||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
8 • |
13 i |
|
|
|
31 |
|
3bi* |
" i |
|
44 |
j |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
49 |
j |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— 1 IB, 22 J2b |
|
|
|||||||||||||
|
y- •> |
|
1 ° |
о о |
Oj I | І Іi І І! |
I |
|
? |
|
г |
|
2 i |
? |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
i |
° |
|
8 |
13 ! |
18 j2b [30 j 34 |
|
39 i |
44 |
|
52 |
! |
56 |
|
||||||
|
1 4 |
|
0 0 |
|
1 o| I l I |
|
I |
|
i l ' I i |
|
2 1 2 |
|
||||||||||||
|
|
!° |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ОчелИДНО, |
ЧІО |
|
(о) |
= |
0 |
11 |
|
|
= 4, при |
X |
2 |
= 0 . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Вычисляем |
f':>_ (2) : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
' j . (2) |
+ r.(0) |
= |
0 + ü = U, при X2 = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
i |
|
CD + |
f:(D |
= 0 + 4 = 4 , |
при |
- |
О, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
j i . (0) T |
f. (2) |
= |
0 + 8 = 8 , |
при х 2 |
= О, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Следовательно, |
|
f., (2) |
= |
8, |
при »2 = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Вычисляем f ,(3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
< i.. (3) |
t |
f,'(0) |
|
13 |
т о = 13, |
при х 2 |
= I , |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
. (2) |
t t , (I) |
|
О + 4 = |
4, |
при х 2 |
= о, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Cj іЛі) |
+ f ,(2) |
|
О + 8 = |
8, при х 2 |
= О, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
V . (0) + *,(3) |
|
О * 12 = 12, при х 2 |
= О |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Следовательно, |
|
\ t |
(3) |
|
13, |
при х 2 |
с |
і„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12
12
48
4
52
-
3
54
2
5?
52
4
54
3
60
2
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
213 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аналогично вычисляются |
\-zW> |
f., ( У , . . . . |
|
fÄ |
(12). Таким |
|||||||||||||||
образом, при загрузке |
судна предметами только первых двух типов |
|||||||||||||||||||
наибольшая ценность их при ѵѴ = 12 составляет 52 |
ден.ед.,при |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
Г |
12 - |
3.4 1 |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
^ |
" |
г |
I |
|
î |
|
Г |
|
°- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На следующем этапе определяем оптимальную стратегию в случае |
|||||||||||||||||||
загрузки |
судна |
предметами |
только первых |
трех |
видов |
по рекуррент |
||||||||||||||
ной формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(13.14) f 5 fW) - ;5f4 Ä 1 |
|
|
|
- Ъ |
Ы-Ъх2)} |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
и результаты вычислений заносим в соответствующие клетки строк |
||||||||||||||||||||
|
|\(ѵѵ) и *з |
таблицы (13.4). При этом |
| 3 |
(12) = |
54 |
ден . ед . , |
||||||||||||||
при x-j = 3, %2 - О и Xj = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Затем приступаем к выполнению вычислений |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
(13.15) |
|
f„ |
|
|
|
{^Ч |
|
* U («• |
Pi X ' ) } |
|
|
|
|
|
|
|||||
и |
заполняются |
сяроки |
|( |
(ѵѵ) |
и х^ таблицы |
( D . 4 ) . |
|
|
|
|
||||||||||
|
Таким образом; задача |
|
решена. Наибольшая |
ценность груза |
||||||||||||||||
(12) = ьО при х^ = 2. |
Для двух |
предметов |
четвертого вида |
потре |
||||||||||||||||
буется |
водоизмещение |
2 . |
5 = 1С весовых |
единиц. Оставшееся |
водо |
|||||||||||||||
измещение |
12-10 = 2 аес.ед. мы должны использовать |
для загрузки |
||||||||||||||||||
предметами остальных |
видов. По таблице (13.4) |
для W = 2 находим, |
||||||||||||||||||
что |
|
(2) |
= 8, |
при Xj = 0, |
следовательно, |
при оптимальной |
||||||||||||||
стратегии |
в данной |
задаче |
предметы третьего |
вида |
на судно |
загру |
||||||||||||||
жать нельзя. Далее находим, что fi(2) = 8, |
при х-> = 0,а |
f, |
(2)=8, |
|||||||||||||||||
при Xj s |
2. Следовательно, |
|
ври оптимальной |
стратегии |
Хр= 2, |
х 2 =0, |
||||||||||||||
х 3 |
= 0 и х^ = 2,. то есть |
судно |
нужно загрузить двумя |
предметами |
||||||||||||||||
первого |
вида |
и Дд.умя |
предметами четвертого |
вида. При этом ценность |
||||||||||||||||
загруженных предметов |
4 . 2 |
+ 2 ь . |
2 = ьО ден.ед. |
|
Оптимальная |
|||||||||||||||
стратегия |
при W= 12 отмечена |
в таблице |
(13.4) кружочками. |
|
||||||||||||||||
|
Решение, |
|
приведенное |
в таблице |
(13.4), |
позволяет |
определять |
|
|
- 214 - |
|
|
|
|
|
|
оптимальную стратегию |
и в тех случаях, когда |
грузоподъемность ко |
||||||
рабля будет составлять не только 12, |
но и I I , 10, 9, . . . |
весовых |
||||||
единиц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Например, при w |
= 9 из таблицы (13.4) |
находим, что |
^ (9)=44, |
|||||
при х^ = I . Вес одного |
предмета четвертого вида равен |
5 вѳсоьык |
||||||
единицам. Оставшаяся часть грузоподъемности |
9 - Ь = 4 дес.ед. может |
|||||||
быть использована для загрузки предметами первых трех видов. По |
||||||||
этой же таблице находим, что |
,*•) (4) = 18, при х^ = I . Так как |
|||||||
Pj = 4, |
то грузоподъемность использована полностью. Оптимальная |
|||||||
стратегия: х^ = 0, х 2 = О, х^ = I , зц = I . |
|
|
|
|
||||
При W = V находим, что |
} ч (7) |
= 34 при х^ = I . Тогда |
||||||
fi (2) |
= 8 при Xj = 0, следовательно, нужно |
находить |
fi (2). |
|||||
По таблице (13.4) значение |
(2) = -8, при |
= 0. |
Тогда |
нахо |
||||
дим |
(2), при этом Xj _ 2. |
В этом |
случае |
оптимальная |
стратегия |
|||
Xj = 2, |
= 0, х 3 = 0 и х-4 = I . |
|
|
|
|
|
||
Аналогично определяется |
оптимальная стратегия |
при любом до |
||||||
пустимом значении W . |
|
|
|
|
|
|
||
Б тех случаях, когда значение w |
достаточно |
велико, пользо |
ваться таблицами вида (13.4) неудобно. Тогда более целесообразным является заполнение отдельных таблиц на каждой итерации с разби
ением допустимых |
значений |
грузоподъемности w |
на ряд отрезков, |
|
в которых |
fj. (w) |
= c û n i t |
. Методику решения |
задач таким спосо |
бом рассмотрим на следующем примере. |
|
|||
Пример |
2. |
|
|
|
Пусть |
водоизмещение судна w = .4? весовым |
единицам. Данные |
||
о ьидах грузов,цене и весе |
единицы груза приведены ь таблице |
|||
(ІЗ . Ь) . |
|
|
|
|