Файл: Математическое программирование и производственные задачи..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V а и х,-^Ь\ -t- b’Mit |
г —1, 2............/я, |
|
|
|
|||||||
|
|
j -1 |
лу> О, |
|
/= 1 , 2 , . . |
л, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где су, а,у, Ь'. и Ь'^>0—константы линейной формы |
и |
огра |
|||||||||||
ничений |
стохастической |
задачи |
(2.1) —(2.3), |
а >.— вектор- |
|||||||||
-столбец. |
Отметим, что /(>.) является кусочно-линейной, |
вог |
|||||||||||
нутой неубывающей функцией. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
§3 . |
О П РЕДЕЛ ЕН И Е ДОВЕРИТЕЛЬНОГО МНОЖЕСТВА |
|
|
||||||||
|
|
|
|
РАЗРЕШИМОСТИ ЗАДАЧИ |
|
|
|
|
|
||||
|
Для |
дальнейших рассуждений требуется |
введение |
сле |
|||||||||
дующих |
предположений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Предположение 3.1. Существует такой |
конечный ин ер- |
|||||||||||
вал, |
что для всех k t реализаций статистическая оценка |
£/(£;) |
|||||||||||
принадлежит данному |
интервалу с вероятностью не меньше, |
||||||||||||
чем |
заданное |
Р/, т. е. существуют такие числа »; и |
, |
что |
|||||||||
для любого ki |
имеет место неравенство* |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
P\bi (k, |
)€(<*,, «г ) } >рг , |
|
|
|
|
|
|||
где |
pi |
( |
i — 1, |
2, . . ., |
т ) |
выбраны |
таким |
образом, |
что |
||||
ПР/ |
|
я, Р/ |
, i —1, 2, |
т. |
|
|
|
|
|
|
|
||
/-1 |
Предположение 3.2. Известны |
такие |
числа |
D t , |
что |
||||||||
|
|||||||||||||
А > |
D(b, ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Отметим, |
что если |
1(a)—1(a) <; 2е, |
то |
1° = |
1(a) + 1(а) |
|||||||
|
-----------— ----- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
решение стохастической задачи в требуемом смысле**. |
|
||||||||||||
|
Действительно, из предположения 1 |
следует, что (а,- ,аг ) |
|||||||||||
для любого ki |
покрывает M (bi ) с |
вероятностью, |
не |
мень |
шей, чем р/. Поэтому l(a)-<l(M (b)), так кака^Ж (А) (М(Ь)—
вектор столбец). |
С другой стороны 1(я)^-1(М(Ь))1 |
так как |
*В частности, это |
имеет место, если случайная величина bi |
ограничена |
с вероятностью, равной единице. В дальнейшем данное предположение бу дет ослаблено (см. замечание 3. 1).
** Здесь я = (я 2, я2..............Чт) И "я=(я2, а2, . . ., чт) ~ ВвКТОры-СТОЛбцЫ.
и
а^-М(Ь). Следовательно, с вероятностью, не меньшей, чем
т
заданное а> П & , выполняется неравенство
1
/(а)</(М (£))ё£/ Й ,
откуда
Р{ |l( M { b ) ) - l° |s£ / (a)-/ o< s}> *.
Таким образом, если /(а)—/(а)^2е, то (г, а)—довери
тельный вектор разрешимости стохастической задачи равен
нуль-вектору. Это значит, |
что не следует получать никаких |
|||||||||||
реализаций |
величины |
bt . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Теперь |
перейдем |
к |
определению |
множества |
М. Пусть |
|||||||
в некоторой правой |
окрестности точки |
а функция |
/(X) по |
|||||||||
рождается тем же базисом, что |
|
и в точке Х = а. |
Построим |
|||||||||
функцию 1(Х) = 1(к) |
(определенную в этой окрестности), ко |
|||||||||||
торая в общем случае |
имеет вид* |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
_ |
т _ |
|
|
|
|
|
||
|
|
Дх) = М - 2 |
|
v h • |
|
|
|
(3.1) |
||||
|
|
|
|
|
i-i |
|
|
|
|
|
|
|
Действительно, |
пусть в некоторой точке |
Х=Х° |
функция |
|||||||||
/(X) порождается базисом |
Б = {Л/,, Ajt, |
. . ., |
Ajm], |
где Л,— |
||||||||
вектор-столбец~с компонентами (а1у-, |
а2у, . . |
., a mj). |
||||||||||
Это |
означает, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Лл*лС*°)=ь°. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
i- i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решая эту систему |
относительно лгуДХ0) |
(в общем |
случае), |
|||||||||
получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДА=Р.п |
2 |
|
ъ Л |
|
|
1, |
2. |
|
т. |
|
(3.2) |
|
|
|
к- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
или, обозначив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X j i — |
Х ю , |
== ? й> |
|
~[ik> |
|
|
|
||||
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Предполагается, что X- задача |
при |
Х = а |
разрешима, и оптимальный |
|||||||||
план невырожденный. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
x i0Q°) = P/о -г 2
i = \ , 2 , . . т .
|
|
/г — 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как Б = (Л ',. |
Ah , . . |
., AJn} является |
базисом |
в точке |
|||||||
л=Х°, то все базисные компоненты |
Хщ(к°) неотрицательны. |
||||||||||
Это значит (с учетом |
предположения |
невырожденности в |
|||||||||
точке Х°), что множество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
D y,= J >./*«,(>.) =Р/о + |
2 |
> 0 , |
г = |
1, 2, . . |
mj |
(3.3) |
|||||
не пусто. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оценки z j —cj векторов Aj не зависят |
от |
вектора —па |
|||||||||
раметра а. Поэтому необходимым и |
достаточным |
условием |
|||||||||
того, что функция 1(Ц в области /Л° |
порождается |
тем же |
|||||||||
базисом, что и в точке к=к°, является условие /.£Dx«. |
|||||||||||
Для любой точки a£ D xо имеем |
(cio= cj0) |
|
|
|
|||||||
__ |
т |
|
= |
т |
/ |
|
т |
Т/*>* |
|
||
1(1) = |
/о(Х) = |
V с,0 |
2 Оо ( Р/о + |
^ |
|
||||||
|
|
г « 1 |
|
|
/~1 |
\ |
|
А - 1 |
|
|
|
|
/и |
|
т |
т |
|
|
т |
|
|
|
|
= |
у р/ооо+ 2 |
Cio2 |
W -*= P + 2 |
т/х- '. |
|
(3.4) |
|||||
|
( - 1 |
|
/ -1 |
А=1 |
|
|
/ -1 |
|
|
|
|
где
Р = 2
/= 1
Таким образом, функция /(X) в области Dx« (где она порождается одним и тем же базисом) имеет вид (3.4).
Теорема 3.1.* Любой вектор k (с целочисленными ком понентами), принадлежащий множеству
М = |
|
|
|
|
(3.5) |
является (е, а)—доверительным |
вектором разрешимости сто |
||||
хастической задачи, где |
|
|
|
|
|
N i = Y 2D, Ф-НР/ ), |
Р* |
> |
4 " ’ |
П Р/ |
> «. |
* Доказательство теоремы 3.1 |
для случая |
b t = 0 |
b t= 1 |
( /= 1, 2, . • ., т ) |
|
дано в [56]. |
|
|
|
|
|
16
Доказательство. Действительно, возьмем произвольный век тор k = (k x, k2, . . ., k m) £ M . Получим ki реализаций слу чайной величины bi . Определим по числу реализаций ki до верительный интервал для M (bt ), так что
Р{ [bj (ki ), |
bi (ki |
)] |
накроет M (b{ )} |
, |
(3.6) |
где |
|
|
|
|
|
b i ( k i ) |
= bi |
(ki ) - y = - , |
|
|
|
Ti |
(k i ) - b i |
(ki ) + |
|
|
|
ДЛЯ |
|
|
|
|
|
i — 1. 2, . . |
т |
|
|
||
т, П Pf > а. |
|
|
|||
|
|
|
1=1 |
|
|
Так как функция /(X) кусочно-линейная, вогнутая и не убывающая, то имеем:
H b ( k ) ) - i ( m ) =
= / (61(&1), b2(k2), . . .,bm(km))-- [ ( b j k j , |
............bm(km)) = |
= 1 ( 1 ^ ) + ^ = , . . , bm(km) -(- у — ^
1 |
О1 |
м |
|
|
^ |
bm(k m) у — ^ ^
м * . ) + / г _ )
< 7 ( * - л , + $ к - • ■
У Т С >
Так как Nt , то (продолжаем цепочку неравенств)
i { b ( k ) ) - i ( b j k ) ) < i ( b 1(k1) + ............. |
bm{km) + |
- |
С другой стороны, в силу предположения 1 и послед него неравенста (3.7), очевидно, имеем:
|
Р ( \l-l(b(k))\ |
I (b(k)) - |
l(b(k))^s\ > |
я. |
(3.8) |
||
Доказательство теоремы |
закончено. |
|
|
||||
Оценки, полученные |
по |
вышеприведенной |
|
методике, |
|||
являются |
грубыми. |
Чтобы |
получить более точные оценки |
||||
нужно решить следующую задачу. |
|
|
|
||||
Минимизировать |
|
|
|
|
|
||
|
|
_ |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
}± ) 2 |
|
{ 3 -9 ) |
|
при условии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1(к)— ц \ )= е, |
|
|
(3.10) |
||
h — |
> 0 , h |
и h £ |
[яг |
, я,- ], |
t —\, 2, . . |
., |
т. (3.11) |
Если Z—минимальное значение целевой функции задачи (3.9)—(3.11), то справедливо следующее утверждение.
Теорема 3.2. Любой вектор k (с целочисленными ком понентами), принадлежащий множеству
18