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
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