Студопедия — Решение частично целочисленной задачи
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Решение частично целочисленной задачи






Максимизировать целевую функцию вида:

При ограничениях:

; - целoе.

a) Метод Гомори для частично целочисленных задач.

Решаем исходную задачу линейного программирования. Ее решение приведено в пункте 1.3. Последняя симплексная таблица имеет вид:

 

Таблица 2.2.1
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
x5         -5     -2  
x1 9/2       -1   -1/2    
x2 7/4       -2   1/4 -1 1/2
x3 5/4       -1   -1/4   1/2
Y -16                

Значения целевой функции и переменных:

Значение переменной не удовлетворяет требованиям целочисленности.

В соответствии с правилами формирования коэффициентов ограничений метода Гомери для частично целочисленных задач имеем:

Вводим дополнительную свободную переменную:

Выражаем новое ограничение в форме Куна-Таккера:

Решаем новую расширенную задачу линейного программирования:

 

Таблица 2.2.2
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x5         -5     -2    
x1 9/2       -1   -1/2      
x2 7/4       -2   1/4 -1 1/2  
x3 5/4       -1   -1/4   1/2  
x9 -1/2       -1   -1/2      
Y -16                  

 

Таблица 2.2.3
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x5         -5     -2    
x1                   -1
x2 3/2       -5/2     -1 1/2 ½
x3 3/2       -1/2       1/2 -1/2
x6                   -2
Y -17                  

Полученное оптимальное решение удовлетворяет поставленным ограничением и требованию целочисленности переменной .

Ответ: .

 

б) Метод ветвей и границ.

Проанализировав ограничения определим границы следующим образом:

Т.к. о целевой функции ничего не известно, примем .

Решаем Задачу 1 – исходную задачу линейного программирования. Ее решение приведено в пункте 1.3. Последняя симплексная таблица имеет вид:

 

Таблица 2.2.4
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
x5         -5     -2  
x1 9/2       -1   -1/2    
x2 7/4       -2   1/4 -1 1/2
x3 5/4       -1   -1/4   1/2
Y -16                

Значения целевой функции и переменных:

Принимаем

Полученное решение не удовлетворяет требованиям целочисленности для переменной .

Поэтому составляем относительно первой задачи две новых порожденных задачи:

Задача 2.

Максимизировать целевую функцию вида:

При ограничениях:

;

- новое ограничение.

Преобразуем новую систему ограничений Задачи 2, введя свободные переменные и приведя их к форме Куна-Таккера:

Воспользуемся симплекс методом и решим Задачу 2.

 

 

Таблица 2.2.5
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x5 -3 -1 -2              
x6 -9 -2                
x7 -5 -1 -1              
x8 -2 -1     -1          
x9                    
Y       -3            

 

 

Таблица 2.2.6
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x5 3/2   -2   -1   -1/2      
x1 9/2       -1   -1/2      
x7 -1/2   -1       -1/2      
x8 5/2       -2   -1/2      
x9 -1/2           1/2      
Y -18     -3            

 

Таблица 2.2.6
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x5 5/2     -2 -3   1/2 -2    
x1 9/2       -1   -1/2      
x2 ½     -1 -1   1/2 -1    
x8 5/2       -2   -1/2      
x9 -1/2           1/2      
Y -37/2     -2     3/2      

 

Допустимого решения Задачи 2 не существует.

Поэтому примем

Выбираем и решаем Задачу 3.

Максимизировать целевую функцию вида:

При ограничениях:

;

- новое ограничение.

Преобразуем новую систему ограничений Задачи 3, введя свободные переменные и приведя их к форме Куна-Таккера:

Воспользуемся симплекс методом и решим Задачу 2.

 

Таблица 2.2.7
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x5 -3 -1 -2                
x6 -9 -2                  
x7 -5 -1 -1                
x8 -2 -1     -1            
x9 -5 -1                  
x10                      
Y       -3              

 

Таблица 2.2.8
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x5 3/2   -2   -1   -1/2        
x1 9/2       -1   -1/2        
x7 -1/2   -1       -1/2        
x8 5/2       -2   -1/2        
x9 -1/2       -1   -1/2        
x10 3/2           1/2        
Y -18     -3              

 

Таблица 2.2.8
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x5 5/2     -2 -3   1/2 -2      
x1 9/2       -1   -1/2        
x2 1/2     -1 -1   1/2 -1      
x8 5/2       -2   -1/2        
x9 -1/2       -1   -1/2        
x10 3/2           1/2        
Y -37/2     -2     3/2        

 

Таблица 2.2.9
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x5       -2 -4     -2      
x1                   -1  
x2       -1 -2     -1      
x8         -1         -1  
x6                   -2  
x10                      
Y -20     -2              

 

Таблица 2.2.10
БП СЧ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x5         -5     -2      
x1                   -1  
x2 3/2       -5/2     -1 1/2 1/2  
x3 3/2       -1/2       1/2 -1/2  
x6                   -2  
x10                      
Y -17                    

Полученное оптимальное решение удовлетворяет поставленным ограничением и требованию целочисленности переменной . Поэтому принимаем

Т.к. список задач, подлежащих решению пуст, то можно сделать вывод о том, что решение задачи целочисленного программирования завершено.

Ответ:

Рис 2.2.1 Блок схема решения.

 

На основе полученных результатов решения задачи методом Гомори и методом ветвей и границ, можно сделать вывод о том, метод Гомори менее трудоемок. Однако, стоит учесть простоту решаемой задачи, в которой требование целочисленности наложено всего на одну переменную из трех. Метод Гомори в данном случае позволяет получить оптимальное решение с использованием всего одного уравнения отсекающей плоскости и решением одной расширенной задачи. Используя метод ветвей и границ, приходится решать уже две порожденных задачи, т.е. использование этого метода в данном случае менее эффективно. Таким образом можно сделать вывод о том, что метод ветвей и границ вообще мало эффективен для решения простых задач, где не требуется получение всех локальных оптимумов. В таких случаях разумнее воспользоваться методом Гомори для частично целочисленных задач.


 








Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 414. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия