Смекни!
smekni.com

Методы и способы решения задач целочисленного параметрического программирования (стр. 3 из 15)

1. Находят решение задачи целочисленного программирования (2.1.1)-(2.1.3).

2. Составляют дополнительные ограничения для одной из переменных, значение которой в оптимальном плане задачи (2.1.1)-(2.1.3) является дробным числом.

3. Находят решение задач

и
, которые получаются из задачи (2.1.1)-(2.1.3) в результате присоединения дополнительных ограничений.

4. В случае необходимости составляют дополнительные ограничения для переменной, значение которой является дробным, формулируют задачи, аналогичные задачам

и
, и находят их решение. Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будет найден оптимальный целочисленный план задачи (2.1.1)-(2.1.4).

2.2 Пример решения задачи целочисленного программирования

Пример 2.2.1. Найти наименьшее значение

при ограничениях

Решение. Умножим второе неравенство на (-1):

Для того чтобы перейти от неравенств к равенствам, добавим к левым частям неравенств дополнительные переменные:


За базисные переменные примем дополнительные переменные

. тогда свободными переменными являются
. Целевая функция в дополнительных преобразованиях не нуждается, так как уже выражена через свободные переменные. Далее начнем заполнять симплексные таблицы.

Таблица 2.2.1

БП СЧ
1 2 -1 1 1 0 0
2 -4 2 -1 0 1 0
5 3 0 1 0 0 1
С 0 -1 1 3 0 0 0

Таблица 2.2.2

БП СЧ
1 2 -1 1 1 0 0
3 -2 1 0 1 1 0
4 1 1 0 -1 0 1
С -3 -7 4 0 0 0 0

Таблица 2.2.3

БП СЧ
4 0 0 1 2 1 0
3 -2 1 0 1 1 0
1 3 0 0 -2 -1 1
С -15 1 0 0 -7 -4 0

Таблица 2.2.4

БП СЧ
4 0 0 1 2 1 0
11/3 0 1 0 -1/3 1/3 2/3
1/3 1 0 0 -2/3 -1/3 1/3
С -46/3 0 0 0 -19/3 -11/3 -1/3

Получили оптимальное решение этой задачи

, в котором
- дробные. Составим дополнительное ограничение для переменной, имеющей наибольшую дробную часть. Имеем:

Тогда согласно формуле (2.1.5), дополнительное ограничение имеет вид:

Умножим обе части последнего неравенства на (-1) и преобразуем его в уравнение:


Допишем коэффициенты этого уравнения снизу к таблице 2.2.4, добавим дополнительный столбец, соответствующий переменной

, получим

Таблица 2.2.5

БП СЧ
4 0 0 1 2 1 0 0
11/3 0 1 0 -1/3 1/3 2/3 0
1/3 1 0 0 -2/3 -1/3 1/3 0
-2/3 0 0 0 -2/3 -1/3 -2/3 1
С -46/3 0 0 0 -19/3 -11/3 -1/3 0

Применим двойственный симплекс – метод, в результате получим

Таблица 2.2.6

БП СЧ
4 0 0 1 2 1 0 0
3 0 1 0 -1 0 0 1
0 1 0 0 -1 -1/2 0 1/2
1 0 0 0 1 1/2 1 -3/2
С -15 0 0 0 -6 -7/2 0 -1/2

Оптимальное целочисленное решение: