Файл: Математическое программирование и производственные задачи..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

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

где Cj — заданные

действительные

числа (предполагается^

что множество R,

определяемое

ограничениями исходной

задачи, является многогранником). Как и ранее, по некото­

рому числу

реализаций

определим доверительный интер­

вал [a.j , a,j ]

для M(tij )

с вероятностью

Тогда легко заметить, что если

П

 

/ = т а х 2

c i х )

J -

1

при

 

2

fly xi

a n+i,

 

j -

1

 

 

-

 

 

X}

 

>

0 ,

j — 1, 2 , . .

ft,

а

 

 

 

 

 

 

l =

т а х 2

Cj Xj

 

при

 

 

 

 

 

 

2

 

^

Xj ss

 

 

Л ; >

 

0 ,

/ =

1

, 2 .................ft,

 

то (с учетом предположения 6.1) построенные задачи отно­ сительно исходной являются а-доверительными задачами.

2°. Алгоритм решения задачи с вероятностными ог­ раничениями. Пусть требуется максимизировать функцию

j -1 M ( CJ ) * j

(6 .1 )

при следующих ограничениях:

Р & а и ^ ) х 1^ Ь 1{ш)\ = 1,

i = 1 ,2 ..........

/га,

(6.2>

*/ > 0,

У =1, 2,

. . ., ra,

(6.3>

где Cj, аи(ш), ^/(a))—случайные величины.



Пусть ац(ш) и

 

 

—независимые

 

величины с извест­

ными областями значений

Ац и В /,

т.

е.

а,-£А ц и b ^ B i с

вероятностью, равной единице.

 

 

 

 

 

 

 

Тогда ограничения (6.2) означают, что при всевозмож­

ных реализациях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пц ^ А ц ,

b i Q B u

2

4 j < b u

i=

1,

2, . .

., n.

 

(6.4)

 

 

 

 

 

 

'Т»

 

 

 

 

 

 

 

Нетрудно

видеть,

что

(6.1)—(6.3)

равносильна

следу­

ющей задаче.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимизировать

(6.1)

при ограничениях

 

 

 

П

 

 

 

i = 1, 2, . .

.,

m,

 

 

 

 

(6.5)

H a / j ^ b i ,

 

 

 

 

 

/=1-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xj^>0,

 

У =

1, 2, .

.

.,

я,

 

 

 

(6.6)

a,y=mln ац,

a

bi—max bi

 

 

 

 

 

 

 

aij -4 ij

 

 

 

h $Bt

 

 

 

 

 

 

(предполагается, что а/

и bi существуют).

 

 

 

Действительно,

пусть Х * = (х1,

л;*,..., •**)—решение зада­

чи (6.1), (6.3),

(6.4),

а Х=^(хг, х2,

. .

.,

х п)—решение

зада­

чи (6.1), (6.5), (6.6). Так как

X *, в

частности,

удовлетворяет

ограничениям (6.5), тоS*2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Л1(о)-*/®£2 M(cj)Xj.

 

 

 

 

 

 

 

 

j - 1

 

1

i - 1

 

 

 

 

 

 

 

С другой стороны,

X

удовлетворяет

ограничениям

(6.4).

Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S М (Cj)x*. >

У М (Cj)xj.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

; - i

 

 

 

 

 

 

 

Из последних неравенств следует,

что Х * = Х. Таким обра­

зом, предварительный

анализ рассматриваемой

задачи

поз­

воляет вероятностные ограничения заменить обычными.

Теперь

приведем

прямой метод решения

этой

задачи

(с требуемой

точностью

и вероятностью,

не

меньшей, чем

заданное число а).

30


Схема алгоритма. Пусть на 5-ом шаге исходная зада­ ча не была решена в требуемом смысле, и кроме того, бы­

ли

получены

реализаций случайной

величины Cj.

Тогда

 

а)

получаем

 

реализаций

величины Cj, где

 

 

 

 

 

1</г <sH'><0 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

б)

по числу

реализаций д у +1) =

 

+

k ^ +1),

исполь­

зуя

формулы (2.4),

(2.5), с

вероятностью Р/= 1 —- —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

находим

доверительный

интервал

[cj,

Cj\

для М(С])-,

 

 

в)

одним из конечных

методов

линейного програм

рования решаем следующие «-доверительные задачи

(пред­

полагается, что они разрешимы

и

максимальные значения

их линейных форм ограничены сверху):

 

 

 

 

 

найти

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci x J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шах 2

 

 

 

 

 

 

(6.7)

 

 

 

 

xeR

] - i

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шах 2

ci x h

 

 

 

 

 

 

(6-8)

 

 

 

 

x e R

т- i

 

 

 

 

 

 

 

 

где

R множество,

определяемое

ограничениями (6.5),

(6.6)

 

г)

если

— /(4+>)^2£ (/<i+1)

и

 

решения

задач (6.7) и (6.8)),

то

/(*+1) = --------------------требуемое ре­

шение; в противном случае переходим к пункту а).

 

Пусть (Л*)}— случайная

последовательность, получен­

ная вышеописанным алгоритмом.

 

 

Теорема 6.1. Каковы бы ни были заданные положитель­

ные

числа е и «(0<J*<C1)>

всегда найдется

такой номер

Л/(е,

а), что для всех

а) выполняется

неравенство

где /—решение стохастической задачи (6.1), (6.5), (6.6).

31


Доказательство этого утверждения является частным случаем доказательства теоремы 6.2, поэтому ее здесь при­

водить не будем.

 

 

 

 

3°.

Теперь предложим метод решения следующей за­

дачи.

 

 

 

 

 

Максимизировать

 

 

 

 

 

2

j )jcj

 

 

 

при

j -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 M (aij)X jS^M (ai,„+i ),

/ = 1,2 , . .

m,

 

 

J - 1

 

 

 

 

 

0,

 

i = 1, 2, . .

n.

 

Схема алгоритма. Пусть на s-ом шаге были получены

реализаций случайных

величин apq (/7=1,2, . .

т -j-1,

<7 = 1 , 2,

. . ., « + 1 , а т+], я+ 1 = 0 ) ,

и задача не была

реше­

на с точностью г>0 и вероятностью,

не меньшей,

чем задан­

ное число а (предполагается,

что

задача

разрешима,

и ее

линейная форма ограничена сверху). Тогда:

 

 

 

а)

получаем k^+1^ реализаций

 

величины apq,

где

1 <

< А<м+1)< ° ° ;

 

К^+1)== К ${

 

 

 

 

б) по числу реализаций

+

с

вероят­

 

1—а

 

(?т-rl. п +1

1)

находим

довери­

ностью §pq=\

 

 

тп-\-т+п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельный интервал [Opq, apq]

для

M (apq);

 

 

 

 

в)

одним из конечных

методов линейного

програ

рования решаем следующие а-доверительные задачи

(пред­

полагается, что они разрешимы, и

максимальные

значения

их линейных форм ограничены сверху).

 

 

 

 

 

Задача ■A(,s+'1) . Найти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

а т+1. jX j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шах 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при условиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

i =

1,

2,

.

.

., т,

 

 

 

 

2 aijX j^ ai, п+х ,

 

 

 

 

7= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х ]>0,

j =

1,

2,

.

.

.,

п.

 

 

 

32