- •Математические методы теории оптимизации. Понятие экстремальных задач, примеры. Основные понятия лп.
- •Историческая справка.
- •Задача планирования производства.
- •Задача о рационе.
- •Транспортная задача.
- •Раздел 1. Линейное программирование.
- •Определение канонической формы задач.
- •Основные свойства решения задач лп
- •Элементы выпуклого анализа.
- •Множество решений задачи линейного программирования (если оно не пусто) является выпуклым многогранником.
- •Любая точка многогранника решений является линейно - выпуклой комбинацией его угловых точек. Опорное и базисное решение.
- •Алгебраическая характеристика угловой точки.
- •Симплексный метод.
- •Задача № 1.
- •Правило определения вектора вводимого в базис.
- •Метод искусственного базиса (м-метод).
- •Расширенная задача.
- •Исходная симплекс-таблица расширенной задачи.
- •Теория двойственности в линейном программировании.
- •Экономическая интерпретация
- •Виды моделей двойственных задач.
- •Соответствие между прямой и двойственной задачами.
- •Нахождение решения двойственной задачи по симплекс-таблице оптимального решения прямой задачи.
- •Экономическая интерпретация двойственности.
- •Экономическая интерпретация переменных двойственных задач.
- •Раздел II. Специальные задачи лп Целочисленное программирование.
- •Задачи целочисленного программирования.
- •Пример: «Задача о рюкзаке (задача загрузки корабля)»
- •Пример: «Задача о распределение инвестиций»
- •Первый алгоритм Гомори (аддитивный)
- •Алгоритм Гомори состоит из двух шагов:
- •Метод ветвей и границ.
- •Специальные виды целочисленных задач. Транспортная задача
- •Методы решения транспортной задачи
- •Вторая транспортная теорема
- •Метод потенциалов (Канторович)
- •Алгоритм решения
- •Задача о назначениях. Венгерский алгоритм.
- •А лгоритм решения:
Историческая справка.
В 1930 году А.Н. Толстым в сборнике «Планирование перевозок» была изложена методика составления плана перевозок, обеспечивающего наименьший суммарный пробег. По существу, была сформулирована впервые транспортная задача, но при этом не приводилось точных математических формулировок и формальных доказательств. Первая строгая математическая постановка была предложена в 1941 году Ф. Хичкоком, в честь которого эта задача в западной литературе именуется проблемой Хичкока.
В 1931 году венгр Эгервари рассмотрел и решил задачу выбора «Венгерским алгоритмом».
В 1939 году Л.В. Канторович в книге «Математические методы организации и планирования производства» предложил решение задачи по распределению обработки пяти видов материалов между восьмью станками.
Во время второй мировой войны ряд американских ученых и английских математиков был привлечен военным ведомством для решения оперативных стратегических задач. Исследования такого рода известны под названием исследования операций (operations research).
Один из видов операционных исследований – линейное программирование – специальная методика решения класса задач, встречающихся в хозяйственной и вообще оперативной деятельности.
Возникновение методов линейного программирования относят к 1947 году и связано с работами ряда ученых, работающих в ведомстве ВВС США, Дж. Данцинг, М. Вуд, А. Чарнс и др.
В 1949 году Т. Кумпанс в простейшей форме сформулировал транспортную задачу.
В 1948 – 1949 годах математические методы успешно применялись на ленинградских предприятиях.
Дж. Данциг в работе «Максимизация линейной функции переменных ограниченных линейными неравенствами» изложил основы симплексного метода решения линейных оптимизационных задач, экономическое содержание которых изложено в более ранних работах Вуда, Кумпанса. Подробно симплексный метод решения линейных задач изложен в работе А. Чарнса, А. Хендерсона, В. Купера. Кун, Таккер ввели раздел «Линейное программирование», а общие принципы линейного программирования сформулировал англичанин Дж. Мортон.
В начале 50-х годов новая область научных исследований получила наименование «Линейное программирование».
Р. Гомори 1958 год – целочисленное программирование.
1960 год – Лэнд, Дойг, Литтл – метод ветвей и границ (комбинаторный метод решения задач).
Английский экономист Дж. Мортон в 1951 году изложил основные принципы линейного программирования и дал экономическую трактовку проблемам линейного программирования.
Задача планирования производства.
Предприятие планирует выпустить n-видов продукции и при этом предполагает использовать m-видов ресурсов (оборудование, сырье, энергия). Установлено путем изучения рынка, что цена реализации (прибыль cj) от реализации единицы j-вида продукции j= .Заданы объемы каждого вида ресурсов в количестве bj: . Известны расходы каждого вида ресурсов на производство единицы каждого вида продукции aij. Задача заключается в разработке программы производства продукции (указать сколько и какой вид продукции надо произвести), позволяющей получить максимальную прибыль от ее реализации и удовлетворяющей ограничению по ресурсам.