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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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-

 

 

 

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

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) .