Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 635050)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Линейное программирование (220,00 руб.)

0   0
АвторыАснина Альбина Яковлевна, Аснина Наталия Георгиевна
ИздательствоИздательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета
Страниц63
ID226770
АннотацияУчебное пособие подготовлено на кафедре математических методов исследования операций факультета ПММ Воронежского государственного университета
Кому рекомендованоРекомендуется для студентов 2 и 3 курсов специальности "Прикладная математика и информатика" и направления "Бизнес-информатика" дневной и вечерней формы обучения факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежского государственного университета
Линейное программирование / А.Я. Аснина, Н.Г. Аснина .— Воронеж : Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2011 .— 63 с. — 62 с. — URL: https://rucont.ru/efd/226770 (дата обращения: 06.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ Учебное пособие Составители: <...> Н.Г. Аснина Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2011 Утверждено научно-методическим советом факультета ПММ 25 марта 2011 г., протокол № 7 Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры вычислительной математики и прикладных информационных технологий Воронежского государственного университета З.А. Шабунина Учебное пособие подготовлено на кафедре математических методов исследования операций факультета ПММ Воронежского государственного университета. <...> Основные определения Задачей линейного программирования (ЗЛП) называется задача вида a11 x1 + a12 x2 + ... <...> x ⎟ ⎝ n⎠ вается планом задачи линейного программирования, или допустимым вектором, или допустимым решением. <...> Если оптимальное решение может быть найдено, то задача называется разрешимой, если же оптимального решения не существует, то задача называется неразрешимой. <...> Эта задача называется неразрешимой из-за неограниченности целевой функции. <...> Допустимое множество G пусто ( G = ∅ ), т. е. не существует допустимых решений. <...> Представление экономических задач в виде ЗЛП Многие экономические задачи сводятся к задачам линейного программирования. <...> Вербальной моделью называется описание на языке предметной области основных свойств и зависимостей исследуемого объекта или проекта. <...> Математическая модель – это описание с помощью математических символов основных свойств и зависимостей, описанных вербальной моделью. <...> Задача формирования плана предприятия Вербальная модель Имеем предприятие, которое может выпускать n различных видов изделий. <...> Задание для самостоятельной работы Фабрика выпускает продукцию двух видов: П1 и П2. <...> (1.6) f ( x ) = c x → max Заметим, что полученная математическая модель недостаточно адекватно <...>
Линейное_программирование.pdf
Стр.1
Стр.3
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Линейное_программирование.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ Учебное пособие Составители: А.Я. Аснина, Н.Г. Аснина Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2011
Стр.1
Содержание Глава 1. Общая постановка задачи линейного программирования. Графическое решение задач линейного программирования. Каноническая форма. Базисное решение ................................................................4 1.1. Основные определения ........................................................................................4 1.2. Способы записи задачи линейного программирования ...................................5 1.3. Представление экономических задач в виде ЗЛП ............................................6 1.3.1. Задача формирования плана предприятия ...................................................6 1.3.2. Задача о формировании рациона ..................................................................7 1.4. Графический метод решения задачи линейного программирования .............8 Лабораторная работа № 1 ....................................................................................... 13 1.5. Каноническая форма задачи линейного программирования. Приведение к канонической форме ....................................................................... 14 1.6. Базисное решение ЗЛП .................................................................................... 17 1.7. Перестроение базисного решения ЗЛП .......................................................... 18 Лабораторная работа № 2 ................................................................................................. 21 Глава 2. Симплекс-метод ........................................................................................ 21 2.1. Основная теорема линейного программирования ......................................... 21 2.2. Алгоритм симплекс-метода ............................................................................. 22 Лабораторная работа № 3 ................................................................................................. 24 2.3. Симплекс-метод с искусственным базисом ................................................... 24 Лабораторная работа № 4 ....................................................................................... 30 Глава 3. Двойственность в задачах линейного программирования .............. 30 3.1. Основные понятия и определения ................................................................... 30 3.2. Леммы и теоремы двойственности ................................................................. 36 3.3. Экономический смысл двойственной задачи ................................................. 40 Лабораторная работа № 5 ....................................................................................... 41 Глава 4. Транспортная задача ................................................................................ 41 4.1. Математическая модель транспортной задачи .............................................. 41 4.2. Решение транспортной задачи. Метод потенциалов ..................................... 45 4.3. Транспортные задачи, имеющие усложнения в постановке ........................ 54 Лабораторная работа № 6 ....................................................................................... 60 Список литературы .................................................................................................. 62 3
Стр.3
x ≥ 0, ( 1, ),k1 xi ≥ 0, ( 1, 1 j i j = ≤ ≤ ≤ = 1 2 f x( ) →= xc T k k n k 2 ), max. (min) 1.3. Представление экономических задач в виде ЗЛП Многие экономические задачи сводятся к задачам линейного программирования. Вербальной моделью называется описание на языке предметной области основных свойств и зависимостей исследуемого объекта или проекта. Математическая модель – это описание с помощью математических символов основных свойств и зависимостей, описанных вербальной моделью. 1.3.1. Задача формирования плана предприятия Вербальная модель Имеем предприятие, которое может выпускать n различных видов изделий. Для выпуска данных изделий необходимо m различных видов ресурсов. Пусть bi – лимит i-го ресурса на предприятии, aij – расход i-го ресурса на единицу j-го вида продукции, cj – прибыль от реализации одной единицы j-го вида продукции. Требуется сформировать план предприятия, обеспеченный всеми ресурсами и дающий максимально возможную прибыль. Математическая модель Формируем план: xj ≥ 0, ограничение ∑ ≤ = n j 1 ij j j =1, n, где xj – количество продукции j-го вида в плане, тогда весь план задается вектором x. Так как план должен быть обеспечен всеми ресурсами, то получаем a x b i m. Здесь левая часть неравенства описывает , 1, = количество ресурсов, которое будет израсходовано для выполнения плана x. При этом при выполнении плана х будет получена прибыль ∑ j 1 = n ∑ ≤ i , j=1 n ij j 6 Окончательный вид математической модели будет следующий: a x b i m =1, , c x . j j
Стр.6
xj ≥ 0, f x =∑c x → max ( ) или Ax b≤ , x ≥ 0, f x( ) →= xc T ??? max . Задание для самостоятельной работы Фабрика выпускает продукцию двух видов: П1 и П2. Продукция обоих видов поступает в оптовую продажу. Для производства этой продукции используются три исходных продукта: А, В, С. Максимально возможные суточные запасы этих продуктов, расходы продуктов (сырья) А, В, С на 1 тыс. изделий, а также оптовая цена Z 1 тыс. шт. изделий П1 и П2 приведены в таблице. Исходный продукт А В С Расход исходных продуктов на 1 тыс. изделий П1 1 2 1 П2 2 1 0,8 Максимально возможный запас (Т) 6 8 5 Z 3 2 Какое количество изделий (в тыс. шт.) должна производить фабрика, чтобы доход от реализации продукции был максимальным? Запишите математическую модель этой задачи. 1.3.2. Задача о формировании рациона Вербальная модель Для составления дневного рациона имеем в наличии n различных кормов. Для получения сбалансированного рациона (белки, витамины, микроэлементы и др.) необходимо, чтобы в него входило m различных ингредиентов, причем каждый i-й ингредиент должен входить в количестве не меньше bi ( mi =1, ), aij – количество i-го ингредиента в одной единице j-го вида корма, cj – стоимость одной единицы j-го корма. Требуется сформировать ежедневный рацион так, чтобы он был обеспечен всеми необходимыми ингредиентами и имел минимальную стоимость. j 1 = n j j j =1,n, 7
Стр.7
Математическая модель ⎛ Введем вектор x L 2 = ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ x x 1 ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎝ xn ⎠ ⎟ ⎟ рационе. По аналогии с предыдущей задачей математическая модель задачи формирования рациона будет иметь вид A bx ≥ , x ≥ 0, f x( ) →= xc T max (1.4) (1.5) (1.6) Заметим, что полученная математическая модель недостаточно адекватно отражает искомую цель, т.к. в вербальной модели описаны не все необходимые зависимости. В самом деле, если предположить, что среди выбранных кормов присутствует, например, прошлогодняя солома, стоимость которой равна нулю, а все имеющиеся ингредиенты присутствуют в ней в исчезающее малых количествах, то при решении задачи может получиться, что ежедневный рацион должен состоять только из прошлогодней соломы и составлять, например, пятнадцать тонн, что, разумеется, невозможно. Отсюда следует, что ограничение (1.5) необходимо заменить на 0 ≤ x D≤ , где D – вектор верхних границ переменных xj. ??? Задание для самостоятельной работы Если (1.4)–(1.5) оставить в исходном виде, то какие еще «неприятности» мы можем получить в оптимальном плане? 1.4. Графический метод решения задачи линейного программирования Если задача линейного программирования имеет две переменные: x1 и x2, то ее можно решить графически. Решение задачи происходит в два этапа. На первом этапе необходимо на плоскости изобразить допустимое множество, а на втором найти оптимальную точку, если она существует, в противном случае убедиться в неразрешимости задачи. 8 – рацион, где xj – количество j-го вида корма в
Стр.8