Файл: Математическое программирование и производственные задачи..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 42

Скачиваний: 0

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

 

 

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 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 имеем

(cio= cj0)

 

 

 

__

т

 

=

т

/

 

т

Т/*>*

 

1(1) =

/о(Х) =

V с,0

2 Оо ( Р/о +

^

 

 

 

г « 1

 

 

/~1

\

 

А - 1

 

 

 

 

 

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