- •Математическая модель. Классификация и принципы построения математических моделей. Примеры задач, решаемых методами математического программирования.
- •Постановка и различные формы записи задач линейного программирования. Множество допустимых решений. Оптимальное решение задачи линейного программирования.
- •Стандартная и каноническая формы представления задач линейного программирования.
- •Геометрическая интерпретация задач линейного программирования. Многогранник решений. Алгоритм решения задачи линейного программирования графическим методом.
- •Геометрический смысл симплекс-метода решения задач линейного программирования. Построение начального опорного плана.
- •Симплекс-метод. Критерий оптимальности опорного плана.
- •Симплекс-метод. Правило перехода к новому опорному плану.
- •Симплекс-таблица. Пересчет симплекс-таблиц. Алгоритм симплекс-метода решения задач линейного программирования.
- •Метод искусственного базиса.
- •Экономическая интерпретация двойственных задач планирования производства.
- •Двойственная задача линейного программирования и алгоритм её формирования.
- •Формулировка теоремы двойственности. Нахождение оптимального плана двойственной задачи.
- •Анализ модели на устойчивость по отношению к изменениям запасов продукции (основная теорема).
- •Экономическая и математическая формулировки транспортной задачи.
- •Закрытая и открытая модели транспортной задачи. Приведение открытой транспортной задачи к закрытой.
- •Методы построения начального опорного плана транспортной задачи: метод северо-западного угла и метод минимального элемента.
- •Вырожденные и невырожденные планы транспортной задачи. Система потенциалов, экономический смысл. Критерий оптимальности опорного плана транспортной задачи.
- •Получение оптимального плана транспортной задачи с помощью метода потенциалов.
- •Алгоритм улучшения плана транспортной задачи. Понятие цикла, пересчет по циклу. Снятие вырожденности плана.
- •Транспортные задачи с ограничениями на пропускную способность сети.
- •Матричные игры. Платежная матрица. Игра с нулевой суммой.
- •Принцип минимакса и максимина. Верхняя и нижняя цена игры.
- •Оптимальные стратегии игроков. Решение матричной игры с седловой точкой.
- •Чистые и смешанные стратегии игроков. Вероятностная интерпретация. Теорема о существовании решения игры в смешанных стратегиях (теорема о минимаксе).
- •Графическое решение в случае игры 2 m и n2 .
- •Сведение решения игры в произвольном случае к задаче линейного программирования.
- •Математические модели межотраслевого баланса. Матрицы прямых и полных производственных затрат.
- •Валовой, конечный и чистый продукты. Определение цены конечной продукции.
- •Определение себестоимости продукции.
Экономическая и математическая формулировки транспортной задачи.
Закрытая и открытая модели транспортной задачи. Приведение открытой транспортной задачи к закрытой.
Если общая потребность в грузе в пунктах назначения равна запасу груза в пунктах отправления, то модель такой транспортной задачи называется закрытой. Если же указанное условие не выполняется, то модель транспортной задачи называется открытой.
Методы построения начального опорного плана транспортной задачи: метод северо-западного угла и метод минимального элемента.
Для определения опорного плана существует несколько методов. Два из них – метод северо-западного угла и метод минимального элемента.
Метод «северо-западного угла» угла.
Шаг 1. Составляют транспортную таблицу.
Шаг 2. Транспортную таблицу начинают заполнять с левого верхнего (северо-западного) угла. При заполнении двигаются по строке вправо и по столбцу вниз. В клетку, находящуюся на пересечении первой строки и первого столбца, помещается максимально возможное число единиц продукции, разрешённое ограничениями на предложение и спрос. Первая строка вычёркивается, и двигаются по столбцу вниз. В клетку, находящуюся на пересечении первого столбца и второй строки, помещается максимально возможное число единиц продукции, разрешённое ограничениями на предложение и спрос. Первый столбец вычёркивают и двигаются по второй строке вправо. Заполнив клетку, стоящую на пересечении второй строки и второго столбца, переходят к заполнению следующей третьей клетки второй строки либо второго столбца. Процесс продолжают до тех пор, пока не исчерпается предложение и не удовлетворится спрос.
*Замечание. На некотором шаге (но не на последнем) может оказаться, что потребности очередного пункта назначения равны запасам очередного пункта отправления. В этом случае также временно исключают из рассмотрения либо столбец, либо строку (что-нибудь одно). Таким образом, либо запасы соответствующего пункта отправления, либо потребности данного пункта назначения считаются равными нулю.
Метод минимального элемента.
Шаг 1. Составляют транспортную таблицу.
Шаг 2. Выбирают клетку таблицы, которой соответствует минимальное значение тарифа.
Шаг 3. В выбранную клетку аналогично методу «северо-западного» угла помещают максимально возможное число единиц продукции, разрешённое ограничениями на предложение и спрос. После этого, если предложение производителя исчерпано, вычёркивают соответствующую строку; если спрос удовлетворён, вычёркивают соответствующий столбец.
Если все строки заполнены или вычеркнуты, то план перевозок построен. В противном случае переходят к шагу 2 без учёта заполненных или вычеркнутых клеток.
Вырожденные и невырожденные планы транспортной задачи. Система потенциалов, экономический смысл. Критерий оптимальности опорного плана транспортной задачи.
Если при решении транспортной задачи число заполненных клеток транспортной таблицы равно , где m – число поставщиков, n – число потребителей, то план перевозок невырожденный.
Если при решении транспортной задачи число заполненных клеток транспортной таблицы меньше , то план перевозок вырожденный.
Назовем системой потенциалов плана такой набор чисел , и , что выполнены соотношения , если .
Теорема (критерий оптимальности). План имеет наименьшую стоимость, если существует такая система потенциалов, что для всех индексов , для которых , выполнено соотношение .