Исследование математических операций

Министерство образования и науки Украины

Днепропетровский Национальный Университет

Факультет электроники, телекоммуникаций и компьютерных систем

Кафедра АСОИ

Расчётная задача №3

«Исследование математических операций»

Выполнил:

Ст. группы РС-05

Проверил:

Доцент кафедры АСОИ

Саликов В.А.

г. Днепропетровск

2007г.

Условие задачи

Решение задачи

r = R1+R2+…Ri ;

min = min(r);

Ri=1,2,….

Полученное на 1 этапе оптимальное базисное решение используется в качестве начального решения исходной задачи.

Основные этапы реализации двухэтапного метода (как и других методов искусственного базиса) следующие:

1. Строится искусственный базис. Находится начальное недопустимое решение. Выполняется переход от начального недопустимого решения к неко-торому допустимому решению. Этот переход реализуется путем минимизации (сведения к нулю) искусственной целевой функции, представляющей собой сумму искусственных переменных.

2. Выполняется переход от начального допустимого решения к оптималь-ному решению.

Все ограничения требуется преобразовать в равенства. Для этого в ограничения «больше или равно» (первое и второе) необходимо ввести избыточ-ные переменные. В ограничение «меньше или равно» (четвертое) добавляется остаточная переменная. В огра-ничение «равно» не требуется вводить никаких дополнительных переменных. Кроме того, требуется перейти к целевой функции, подлежащей максимизации. Для этого целевая функция Е умножается на -1. Математическая модель задачи в стандартной форме имеет следующий вид:

Первый этап (поиск допустимого решения)

1. Во все ограничения, где нет базисных переменных, вводятся искусственные базисные переменные.

Примечание. Искусственная целевая функция всегда (в любой задаче) подлежит минимиза-ции.

2 Искусственная целевая функция выражается через небазисные пере-менные. Для этого сначала требуется выразить искусственные переменные че-рез небазисные:

3 Для приведения всей задачи к стандартной форме выполняется переход к искусственной целевой функции, подлежащей максимизации. Для этого она умножается на -1:

4.Определяется начальное решение. Все исходные, а также избыточные переменные задачи являются небазисными, т.е. принимаются равными нулю. Искусственные, а также остаточные переменные образуют на-чальный базис: они равны правым частям ограничений.

5 Составляется исходная симплекс-таблица. Она отличается от симплекс-таблицы, используемой для обычного симплекс-метода только тем, что в нее добавляется строка искусственной целевой функции. В этой строке указываются коэффициенты искусственной целевой функции (приведенной к стан-дартной форме, т.е. подлежащей максимизации) с обратными знаками, как и для обычной целевой функции.

6.Выполняется переход от начального недопустимого решения, содержащегося в исходной симплекс-таблице, к некоторому допустимому решению. Для этого с помощью обычных процедур симплекс-метода вы-полняется минимизация искусственной целевой функции. При этом переменные, включаемые в базис, выбираются по строке искусственной целевой функции. Все остальные действия выполняются точно так же, как в обычном симплекс-методе. В результате минимизации искусствен-ная целевая функция - должна принять нулевое значение. Все искусственные переменные при этом также становятся равными нулю (исключаются из базиса), так как искусственная целевая функция представляет собой их сумму.

Двухэтапный метод

1 шаг

2 шаг

, где

В ходе преобразований имеем:

Строим симплекс таблицу:

Итерация 0

- ведущий столбец

- ведущая строка

Итерация 1

- ведущий столбец

- ведущая строка

Итерация 2

- ведущий столбец

- ведущая строка

Итерация 3

- ведущий столбец

- ведущая строка

Итерация 4

Полученная симплекс-таблица удовлетворяет условиям оптимальности и допустимости.

Переходим на на 2 этап двухэтапного метода

Полученное на этапе I решение используется в качестве начального базиса на этапе II. Далее задача решается обычным симплекс-методом.

- ведущий столбец

- ведущая строка

Таким образом, оптимальное решение задачи имеет вид:

, Х = { , }