Файл: Арутюнян А.Г. Применение математических методов и ЭВМ в народном хозяйстве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.07.2024

Просмотров: 189

Скачиваний: 0

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

правую сторону линии X = Xt должны получить на соседнем прямоугольнике уже имеющуюся таблицу).

При продвижении по горизонтали пользуемся методом последовательного уточнения оценок, а при продвижении по

вертикали— методом

последовательного

улучшения плана.

Таким образом, через

конечное число

шагов определяем

все прямоугольники ЛД и соответствующие коэффициенты выражения вида (13.9). Конечность процесса следует из конечности числа всевозможных базисов.

Заметим, что для решения задачи (13.Г )—(13.3') мож­ но было бы пользоваться алгоритмом Б. В. Финкельштейна (см. [84]), введением в него несущественных изменений в связи с параметром |х (например, выбором направления S), но нецелесообразно для решения таких простейших задач, как задача (13.1')—(13.3'), применять громоздкий (с точки зрения объема вычислений и логической сложности струк­ туры схемы) алгоритм, разработанный для решения более сложных задач.

Блок-схема изложенного здесь алгоритма приведена на стр. 250 и 251.

Пример: для каждой пары чисел X, ц построить функцию

F (/., у.) = тах |(3 — 2ji) х . + (2 4- р )х 2 + (1 — 2р.) х3),

о х

где множество G* определяется условиями

Для решения поставленной задачи решаем соответст­ вующую расширенную задачу:

для каждой пары X, ц построить функцию

F' (X,

ja) = т а х |(3 — 2\i)x1 +

(2 + \х)х2 +

 

+ ( 1 - 2 * ) х } - М ( х 4 +

х ь)),

где множество

G\ определяется условиями

2at, 4- х 2 — З*3 + х4 = 1

+ ЗХ,

Ахг — 2х34- 5х3 + х 5 =

б + X,

* , 3 = 0 , х 2^ 0 , 'X j^ = 0 ,

х 4^ 0 , х 5^ 0 .

249


Блок-схема решения двухпараметрической задачи.

Начало

250

Продолжение блок-схемы решения двухпараметрической задачи.

251

Построим исходную симплексную таблицу и применим изложенный выше алгоритм.

Б

Р' о

Р 0

Р,

Р г

Р г

Номер

итерации

 

 

 

 

 

 

Р л

3

I

2

1

—3

 

Р ъ

1

6

0

--2

5

 

Tj

0

0

—3

—2

— 1

0

Ь

0

0

2

— 1

2

 

 

- 4

— 7

—6

1

— 2

 

252

Б

Р '„

Р0

Р 2

Р 2

р 3

Номер

итерации

 

 

 

 

 

 

Л

5

— 1

0

1

11

 

4

4

 

 

 

 

_

 

Р,

7

1

1

0

3

 

8

2

 

 

 

 

 

71

11

4

0

0

И

2

7

8

 

 

 

 

 

р]

1

—3

0

0

 

 

~ ~ 2

т

 

 

 

 

'

 

*1

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Так

как

уже избавились

от искусственных

векторов,

то в последующих

таблицах строку <xi

не будем брать.

 

Б

 

Р0

Р ,

Р,

 

Номер

 

 

 

итерации

 

 

 

 

 

 

 

 

Р 2

 

 

О

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р,

 

 

 

Q

3

 

 

 

 

 

 

~2

2'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71

 

 

О

О

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi

 

 

О

О

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из таблицы 2' видно, что

при-----— ц-|—

 

целевая

функция задачи не определена. Значит, F(>., р.) можно

определить

только

на

полуплоскости

p s S -^ -.

А базис

(Я2, Pj)

будет допустимым при условиях:

 

 

>.— 123*0,

Х+1Э*0.

253


4

Откуда получаем

При к< -у- переменная х 2(/.) станет отрицательной. Для

таких значений I применяем метод последовательного уточ­ нения оценок.

Б

 

Р'о

Р 0

/>,

 

Pi

Р3 итерации

Р3

 

5

4

0

 

4

1

~

11

11

11

 

 

 

Л

 

17

16

1

Г

0

 

 

11

~

11

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

и

 

2

7

0

 

1

0

 

~2

 

2

 

 

 

 

 

 

h

 

8

31

0

 

2

О

_

11

“ 11

11

 

 

 

 

 

Полученный базис — допустимый на отрезке ^— 8, —

Для Х < — 8 применяем метод последовательного уточ­ нения оценок.

Б

 

Р ’ о

 

Р 0

 

р ,

Рг

Р 3

Номер

 

 

 

итерации

Рз

 

7

 

2

 

2

0

1

 

 

12

3

3

 

 

 

 

 

 

Pi _

17

 

17

 

11

1

0

 

48

_

6

" "

6

4

 

 

209

 

59

 

11

 

 

71

 

 

 

0

0

 

 

96

 

12

 

~У2

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

209

 

10

 

4

0

0

 

_

264

3

— ~зз~

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученный базис остается допустимым для всех ).sS—8. Таким образом плоскость (>-, ц) разбивается на следую»

щие области:

П

; ),*££ — —

11

- — и t*s

И [1 s

- (см. рис. 13.2).

 

 


§ 4. Решение задачи параметрического программирования с вектором ограничений, линейно зависящим от параметра

Если функции <pj V-\I) постоянные, а ф, (Л) — линейные функции от Л, то задача (11.1)—(11.3) принимает доста­ точно простой вид. В данном параграфе рассмотрим именно такую задачу, с дополнительным предположением, что за­ дача задана в канонической форме. Последнее предполо­ жение, разумеется, не меняет постановку вопроса, так как в случае линейности функций ф|(Л) основные конструктив­ ные свойства целевой функции и области ее определе­ ния (введенные в параграфе 1 для задачи (11.1)—(11.3)) легче распрастраняются на задачи, заданные в канонической форме. Более того, эти свойства здесь показываются до­ вольно проще, и имеется возможность более ясно пред­ ставить как вид целевой функции, так и область ее опре­ деления.

При указанных предположениях задача формулируется в следующем виде.

255

Для каждого А £ /? к построить функцию

/ г(Л)«=/п(7лг/[Л; (Л)| =

max У ^лгДЛ),

(14.1 >

°Л

°А J-1

 

где область G -Q R" определяется условиями:

п

аиХ | (Л )= ^ -(-

к

 

2.....

от,

(14.2>

V

У.ЬЛ^, i — l,

 

jCj(A)S»0,

У = 1 , 2,...,

п.

 

 

(14.3)'

Нетрудно убедиться, что подобласть N-, на которой

функция

F (A ) порождается одним

и

тем

же

базисом

является выпуклым многогранным множеством, определяю­ щимся системой линейных неравенств. Функция F (А ) на каждой подобласти является линейной финкцией, а на общей грани соседних многогранников—непрерывной. Ины­ ми словами, F (А ) является кусочно-линейной непрерывной

функцией

на

области N ее определения.

 

 

В силу утверждения 3 параграфа

1,

если

Л°££> (т. е.

если в точке Л = Л° задача (14.1)—(14.3)

обладает планом),

но Л°£ N

(т.

е. f \ X (Л0)] неограничена сверху на множестве

С л°=р0),

то

М — 0 . Справедливость

этого

факта можно

показать и непосредственно, пользуясь основными принци­ пами теории двойственности линейного программирования.

Приведем описание алгоритма решения задачи (14.1)— (14.3).

Не нарушая общности, можно предположить, что если для данного i 8ik = 0 при £ = 1, 2,..., К то обеспечена неотрицательность коэффициента S^k’+i- Если для данного i 5ik = 0 при й = 1 , 2,..., К, то обеспечена неотрицатель­ ность свободного члена Ь{ (при необходимости соответст­ вующее уравнение системы условий (14.2) умножается на

Ставим расширенную задачу

{ М — задачу),

соответст­

вующую задаче (14.1)—(14.3). Для каждого

по­

строить функцию

 

 

 

/""j (Л) *звтп

cj x i ( A ) - M

y jcn+i(A ) ,

(14.Г)

256