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: 416. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



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...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

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