Економіко-математичне моделювання

Економіко-математичне моделювання Економіко-математичне моделювання

library.tneu.edu.ua
from library.tneu.edu.ua More from this publisher
19.07.2013 Views

⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩ xk + 1 = d11x1 + d12x 2 + …+ d1k xk + d1, xk + 2 = d 21x1 + d22x 2 + …+ d 2k xk + d2 , … … … … … … … … xn = d s1x1 + d s2 x2 + …+ d sk xk + d s. Маємо s базисних змінних і k вільних (s+k=n). Оскільки ≥ 0 ; j = 1, n, то або x j ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩ d d d 11 21 … s1 x x x 1 1 1 + d + d … + d 12 22 s2 x x … x 2 2 2 + … + d + … + d … + … + d 56 … 1k 2k sk x x k x k k … + d 1 + d … + d ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩ d11x1 + d12x 2 + … + d1k xk ≥ −d1, d21x1 + d22x 2 + … + d 2k xk ≥ −d 2, … … … … … … … d s1x1 + d s2 x2 + … + d sk xk ≥ −d s. Помножимо всі нерівності на (-1), тоді знаки нерівностей стануть «≤». Змінні x k+ 1,x k+ 2, … ,xn цільової функції виразимо через змінні x 1,x 2, … ,xk. У результаті отримуємо задачу лінійного програмування з обмеженнями-нерівностями. Процедуру переходу від задачі лінійного програмування (ЛП), записаної в першій стандартній формі, до задачі ЛП, записаної в другій стандартній формі, здійснимо на прикладі. Приклад 2.1. Задачу лінійного програмування Z = x − 2x − 5x + 10x − 2 (min) , (2.18) 3 1 2 3 4 ⎧x ⎪ ⎨x ⎪ ⎩x 1 1 + x − x 2 2 ≥ 0 + 2x − x 3 3 + x + 2x 4 4 ( i = 1, 4) = 5, = 1, записати в другій стандартній формі. ♦Розв’язування. i s 2 ≥ ≥ ≥ 0, 0, 0. (2.19) Випишемо матрицю коефіцієнтів при невідомих в основних обмеженнях системи (2.19):

⎛1 A = ⎜ ⎝1 1 −1 Знайдемо ранг цієї матриці, який рівний найвищому порядку мінора, відмінного від нуля. 57 2 −1 1⎞ ⎟. 2⎠ 2 1 rangA = 2, оскільки, наприклад = 4 + 1 = 5 ≠ 0. −1 2 Отже, базисними невідомими беремо х3 та х4. Розв’яжемо систему основних обмежень відносно х3 та х4 методом Жордана- Гауса: № таблиці № Коефіцієнти при невідомих Праві частини обмежень І ІІ ІІІ ⎧3 ⎪ x 5 ⎨ ⎪1 ⎪ x ⎩5 1 1 рядка х1 х2 х3 х4 bi 1 2 1 2 1 2 1 1 1 –1 3 5 1 5 1 –1 1 –3 1 − 5 3 5 2 –1 2 –5 З останньої таблиці запишемо систему рівнянь: 1 − x 5 3 + x 5 ⎧7 3 ⎪ − x 5 5 ⎨ ⎪9 1 ⎪ − x ⎩5 5 2 2 + x + x 4 3 7 = , 5 9 = . 5 ⇒ Оскільки x ≥ , x ≥ 0, то 1 1 1 + x 5 3 − x 5 2 2 3 ≥ ≥ 0, 0. 0 4 ⇒ 0 1 ⎧ ⎪ x ⎨ ⎪ x ⎩ Помножимо обидві нерівності на 5: 4 3 1 2 1 0 1 0 7 3 1 = − x1 + x2, 5 5 5 9 1 3 = − x1 − x2. 5 5 5 ⎧3 ⎪ x 5 ⎨ ⎪1 ⎪ x ⎩5 1 1 1 − x 5 3 + x 5 2 2 ≤ ≤ 7 , 5 9 . 5 5 1 5 – 9 7 5 9 5 (2.20)

⎧<br />

⎪<br />

⎨<br />

⎪<br />

⎪⎩<br />

xk<br />

+ 1 = d11x1<br />

+ d12x<br />

2 + …+<br />

d1k<br />

xk<br />

+ d1,<br />

xk<br />

+ 2 = d 21x1<br />

+ d22x<br />

2 + …+<br />

d 2k<br />

xk<br />

+ d2<br />

,<br />

… … … … … … … …<br />

xn<br />

= d s1x1<br />

+ d s2<br />

x2<br />

+ …+<br />

d sk xk<br />

+ d s.<br />

Маємо s базисних змінних і k вільних (s+k=n).<br />

Оскільки ≥ 0 ; j = 1,<br />

n,<br />

то<br />

або<br />

x j<br />

⎧<br />

⎪<br />

⎨<br />

⎪<br />

⎪⎩<br />

d<br />

d<br />

d<br />

11<br />

21<br />

…<br />

s1<br />

x<br />

x<br />

x<br />

1<br />

1<br />

1<br />

+ d<br />

+ d<br />

…<br />

+ d<br />

12<br />

22<br />

s2<br />

x<br />

x<br />

…<br />

x<br />

2<br />

2<br />

2<br />

+ … + d<br />

+ … + d<br />

…<br />

+ … + d<br />

56<br />

…<br />

1k<br />

2k<br />

sk<br />

x<br />

x<br />

k<br />

x<br />

k<br />

k<br />

…<br />

+ d<br />

1<br />

+ d<br />

…<br />

+ d<br />

⎧<br />

⎪<br />

⎨<br />

⎪<br />

⎪⎩<br />

d11x1<br />

+ d12x<br />

2 + … + d1k<br />

xk<br />

≥ −d1,<br />

d21x1<br />

+ d22x<br />

2 + … + d 2k<br />

xk<br />

≥ −d<br />

2,<br />

… … … … … … …<br />

d s1x1<br />

+ d s2<br />

x2<br />

+ … + d sk xk<br />

≥ −d<br />

s.<br />

Помножимо всі нерівності на (-1), тоді знаки нерівностей<br />

стануть «≤». Змінні x k+ 1,x k+ 2,<br />

… ,xn<br />

цільової функції виразимо через<br />

змінні x 1,x 2, … ,xk.<br />

У результаті отримуємо задачу лінійного<br />

програмування з обмеженнями-нерівностями.<br />

Процедуру переходу від задачі лінійного програмування (ЛП),<br />

записаної в першій стандартній формі, до задачі ЛП, записаної в<br />

другій стандартній формі, здійснимо на прикладі.<br />

Приклад 2.1. Задачу лінійного програмування<br />

Z = x − 2x<br />

− 5x<br />

+ 10x<br />

− 2 (min) ,<br />

(2.18)<br />

3 1 2 3 4<br />

⎧x<br />

⎪<br />

⎨x<br />

⎪<br />

⎩x<br />

1<br />

1<br />

+ x<br />

− x<br />

2<br />

2<br />

≥ 0<br />

+ 2x<br />

− x<br />

3<br />

3<br />

+ x<br />

+ 2x<br />

4<br />

4<br />

( i = 1,<br />

4)<br />

=<br />

5,<br />

= 1,<br />

записати в другій стандартній формі.<br />

♦Розв’язування.<br />

i<br />

s<br />

2<br />

≥<br />

≥<br />

≥<br />

0,<br />

0,<br />

0.<br />

(2.19)<br />

Випишемо матрицю коефіцієнтів при невідомих в основних<br />

обмеженнях системи (2.19):

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!