- •Mатематика
- •Часть 2 методы оптимизации
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия (очная/очно-заочная формы обучения)
- •2.5.1.2. Практические занятия (заочная формы обучения)
- •2.5.2. Лабораторные работы (для всех форм обучения)
- •Балльно-рейтинговая система
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций введение
- •Раздел 1. Линейное программирование. Основные понятия
- •Стандартная и каноническая формы задачи линейного программирования
- •Пример 1.1.1
- •Пример 1.1.2
- •Пример 1.1.3
- •1.2. Двойственная задача
- •Пример 1.2.1
- •1.3. Базисные решения
- •Пример 1.3.1
- •Раздел 2. Решение прямой задачи линейного программирования симплекс-методом
- •2.1. Теоремы двойственности. Алгоритм симплекс-метода
- •Пример 2.1.1
- •2.1.2. Анализ оптимальной симплекс-таблицы
- •2.2. Интервалы устойчивости. Ценность ресурсов
- •Пример 2.2.1
- •Пример 2.2.2
- •Пример 2.2.3
- •Раздел 3. Решение транспортной задачи. Матричные игры
- •3.1. Математическая постановка транспортной задачи
- •Пример 3.1.1
- •3.2. Матричные игры. Основные понятия
- •Пример 3.2.1
- •3.3. Решение матричных игр в смешанных стратегиях
- •Пример 3.3.1
- •3.4. Решение матричных игр симплекс-методом
- •Пример 3.4.1
- •Раздел 4. Целочисленное и нелинейное программирование
- •4.1. Задача о назначениях
- •Пример 4.1.1
- •4.2. Нелинейное программирование
- •Пример 4.2.1
- •Раздел 5. Производственные функции
- •5.1. Свойства производственных функций
- •Примеры производственных функций.
- •Пример 5.1.1
- •Пример 5.1.2
- •Пример 5.1.3
- •Пример 5.1.4
- •Пример 5.1.5
- •5.2. Характеристики производственных функций
- •Пример 5.2.1
- •Пример 5.2.2
- •Пример 5.2.3
- •Модель фирмы
- •Пример 5.3.1
- •Геометрическая иллюстрация оптимального решения
- •5.4. Функции спроса на ресурсы и функция предложения продукции
- •Пример 5.4.1
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Модели потребительского спроса
- •6.1. Функции полезности
- •2. Неоклассическая мультипликативная функция
- •3. Логарифмическая функция
- •Пример 6.1.1
- •2. Свойство строгой вогнутости
- •Пример 6.1.2
- •Пример 6.1.3
- •6.2. Кривые безразличия
- •Пример 6.2.1
- •Пример 6.2.2
- •Пример 6.2.3
- •Вопросы для самопроверки
- •6.3. Задача потребительского выбора
- •Пример 6.3.1
- •Пример 6.3.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.4. Влияние на спрос цен товаров и дохода потребителя
- •Пример 6.4.1
- •Пример 6.4.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.5. Уравнение Слуцкого
- •Пример 6.5.1
- •Вопросы для самопроверки
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Пример 1.1
- •Решение
- •3.1.1. Построение начального базисного плана
- •3.2. Выполнение задания 2
- •Работа 2. Решение транспортной задачи и матричной игры
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Решение
- •3.1.1. Заполнение исходных данных
- •3.2. Выполнение задания 2 Пример
- •Решение
- •3.5. Индивидуальные задания для выполнения лабораторной работы Лабораторная работа 1
- •Лабораторная работа 2
- •Вариант 1
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4.1.1. Задание на контрольную работу
- •Варианты заданий 1 и 2
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы Пример задания 1
- •Записать стандартную и каноническую формы
- •Графическое решение задачи
- •Пример задания 2. Двойственная задача
- •Найти оптимальное решение двойственной задачи
- •Пример задания 3
- •Решение
- •Пример задания 4
- •1) Вычислим равновесный спрос при заданных ценах и доходе
- •4.2. Тесты текущего контроля (по разделам) Тест № 1
- •Тест № 2
- •Тест № 3
- •Тест № 4
- •Тест № 5
- •Тест № 6
- •4.3. Итоговый тест
- •4.4. Вопросы к экзамену
- •Содержание
- •Математика. Ч. 2. Методы оптимизации
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
Пример 2.2.2
Пусть запас сырья уменьшается на 100 кг, т.е. Δb1 = -100. Новый запас сырья 1000 – 100 = 900 кг. входит в интервал устойчивости [, 1250]. Тогда новый оптимальный план:
X= {x1= 100 + 0,6·(-100) = 40,x2= 50-0,2·(-100)=70,s1=0,s2= 0}.
Выручка на этом плане составит: Z = 9000+4·(-100)=8600.
Пример 2.2.3
Пусть время работы оборудования увеличивается на 10 часов, т.е. b2= 10 и новое времяb2 = 25 + 10 = 35 часов не входит в интервал устойчивости [0,30].
Вопросы для самопроверки
Каким свойствам удовлетворяет интервал устойчивости?
Дать определение максимального допустимого уменьшения и максимального допустимого увеличения ресурса.
Сформулировать теорему об оценке.
Чему равна ценность недефицитного ресурса?
Раздел 3. Решение транспортной задачи. Матричные игры
При изучении данного раздела Вам предстоит:
Если Вы будете испытывать затруднения в ответах, обратитесь к Учебному пособию(Глава 4 и 5) или кГлоссарию– краткому словарю основных терминов и положений. |
Транспортные задачи – это математические модели, которые описывают перемещение некоторого товара из пунктов отправления в пункты назначения. При этом должны выполняться некоторые требования, связанные с объемами перемещаемых грузов. В общем случае модель транспортной задачи можно применять и для решения других задач, например, задач о назначениях, составления расписаний.
3.1. Математическая постановка транспортной задачи
Изучаемые вопросы:
Общая формулировка транспортной задачи;
Пример.
Некоторая фирма имеет nпунктов производства однородной продукции:A1,A2,…,An, иmпунктов потребления (рынков сбыта):B1,B2,…,Bm.
Предположим, что заданы величины a1,a2,…,an,b1,b2,…,bm, которые определяют максимальные производительности пунктов производства и минимальные потребности пунктов потребления соответственно.
Обозначим:
cij– стоимость перевозок единицы продукции из пункта производстваAiв пункт потребленияBj;
xij– количество продукции, направляемое из пункта производстваAiв пункт потребленияBj. Совокупность чисел {xij} образует план перевозок.
Требуется определить такой план перевозок, который минимизирует транспортные расходы.
Транспортные расходы составят величину:
. (3.1.1)
Неравенство
(3.1.2)
означает, что количество продукции, вывозимое из пункта производства Ai, не превосходит его максимальной производительности.
Аналогично неравенство
(3.1.3)
означает, что количество продукции, ввозимое в пункт потребления Bj, не меньше его минимальной потребности.
Таким образом, математически в транспортной задаче требуется найти план перевозок {xij}, который минимизирует транспортные расходы
(3.1.1)
при ограничениях
, (3.1.2)
, (3.1.3)
xij ≥ 0. (3.1.4)
Отсюда следует, что транспортная задача является задачей линейного программирования. План перевозок xij назовем допустимым, если он удовлетворяет ограничениям (3.1.2)-(3.1.3). Допустимый план перевозок назовем оптимальным, если на этом плане транспортные расходы минимальны.
Для совместимости ограничений (3.1.2)-(3.1.3) необходимо выполнение неравенства
, (3.1.5)
т.е. суммарная производительность всех производств не меньше суммарного минимального потребления.