- •Бродський ю.Б., Малютіна в.П.
- •«Економіко – математичне моделювання»
- •Частина 1. Методологія та інструментарій моделювання
- •1. Системний підхід. Основні принципи та аспекти.
- •1.1. Економічна система.
- •Елементи системології і кібернетика
- •1.3. Етапи і компоненти системного аналізу.
- •2. Технологія моделювання.
- •2.1. Моделювання як метод описування систем
- •2.2. Способи моделювання та види моделей
- •Методи перевірки адекватності моделі
- •3. Задача математичного програмування (мп)
- •3.1 Формальна постановка задачі
- •3.2. Види та структурні моделі загальної задачі мп
- •Структурні моделі основних задач мп
- •3.3. Приклад розгорнутої моделі задачі лп
- •3.4. Графоаналітичний метод
- •4. Сиплекс-метод розв’язування задач лінійного програмування
- •4.1. Загальна характеристика симплекс-методу
- •4.2. Методика побудови симплекс-таблиці
- •4.3. Методика отримання опорного плану та його покращення.
- •5. Двоїста задача лінійного програмування. Аналіз результатів в табличному процесорі Excel
- •5.1. Поняття про двоїсту задачу лінійного програмування.
- •Зміст коефіцієнтів та величин моделі
- •5.2. Алгоритм розв’язування задачі оптимізації в Excel
- •Методика введення умов задачі
- •Пошук рішення. Корегування початкових даних моделі
- •5.3. Аналіз оптимального рішення задачі
- •6. Задача лінійного програмування транспортного типу
- •6.1. Постановка задачі
- •6.2. Математична модель транспортної задачі
- •6.3. Методика розв’язання задачі методом потенціалів
- •7. Статистичні методи та моделі аналізу результатів досліду
- •7.1. Методи апроксимації функцій в задачах дослідження процесів і систем
- •7.2. Критерії узгодженості апроксимуючої функції з даними експерименту
- •7.2. Лінійна регресія за допомогою функцій, лінійного тренду та пакета аналізу
- •8. Методи прогнозування.
- •9.2. Класична транспортна задача. Особливості транспортної задачі
- •Позначення:
- •9.3. Постановка задачі по плануванню перевезення різних вантажів одним видом транспорту. 3ведення її до класичної задачі
- •Постановка задачі по плануванню перевезення різних вантажів різними видами транспорту
- •9.4. Коротка характеристика задач, що зводяться до транспортних.
- •10. Загальна лінійна оптимізаційна модель Канторовича (Основна задача виробничого планування)
- •Побудова структурної моделі
- •Для побудови моделі введемо позначення:
- •У відповідності з прийнятими позначеннями модель має вид:
- •11. Оптимізаційна модель мгб з обмеженнями на загальні не відтворювані ресурси Постановка завдання
- •Побудова моделі
- •Визначення і розшивка „вузьких місць”
- •12. Модель Леонтьєва
- •Відкрита модель Леонтьева
- •13. Динамічні моделі збалансованого зростання Моделі леонтьевского типу
- •Модель фон Неймана
- •Застосування моделі Неймана
- •Модель Леонтьева-фон Неймана
- •Динамічна модель Канторовича
- •14. Абстрактна модель оптимального планування виробництва Цільова функція суспільного добробуту
- •Абстрактна модель оптимального планування виробництва
- •15. Моделювання сфери споживання
- •15.1.Функція корисності. Загальні властивості функції корисності
- •15.2. Порівняння і взаємозамінність споживчих благ
- •15.3. Функція купівельного попиту
- •16. Моделювання розміщення і спеціалізації сільськогосподарського виробництва Розміщення і спеціалізація сільського господарства як частина комплексної проблеми розміщення виробництва
- •Підходи до вирішення проблеми розміщення і спеціалізації сільського господарства та економічні параметри задачі
- •Постановка задачі. Вибір критерію оптимальності і визначення складу змінних величин
- •Структурна економіко-математична модель задачі
- •Формування вихідної інформації. Схема матриці задачі
- •Може бути використана і гіперболічна функція іншого типу:
- •18. Застосування генетико - математичних методів у тваринництві
- •Графічне зображення варіаційних рядів
- •19. Індексація тварин та оцінка генетичного прогресу в популяції
4. Сиплекс-метод розв’язування задач лінійного програмування
4.1. Загальна характеристика симплекс-методу
Для розв’язування задач лінійного програмування взагалі використовують алгебраїчні методи (для графічний метод використати трудно). Один з універсальних методів є симплексний метод (або метод послідовного поліпшення плану). Ідея цього методу була пропонована ще у 1939 р. академіком Конторовичем Л. В., але вперше метод був опублікований американським вченим Дж. Данцигом у 1947 р.
Розглянемо основну ідею симплекс-методу. Для цього проведемо деякі перетворення задачі лінійного програмування, виділимо основні вимоги алгоритму симплекс методу і введемо деякі спеціальні поняття і терміни.
Будь-яку задачу лінійного програмування можна звести до стандартної форми – основної задачі лінійного програмування (ОЗЛП), де замість обмежень-нерівностей переходять до обмеження-рівностей. Такий запис умов – обмежень зручний для розв’язування задач лінійного програмування симплекс-методом.
Отже, кожне обмеження – нерівність виду
(1)
або у розгорнутому виді:
(1а)
можна замінити рівністю, якщо ввести додаткову змінну . Тоді маємо
(2)
тобто
(3)
Таким чином, система обмежень приймає вигляд:
(4)
а цільову функцію можна записати так:
(5)
Система рівнянь (4), (5) відповідає всім вимогам задач лінійного програмування і використовується для розв’язання симплекс-методом
Вимоги алгоритму симплекс-метода:
обмеження представляються у вигляді системи лінійних рівнянь;
вільні члени повинні бути не менше нуля: ;
всі змінні повинні бути не менше нуля: .
Для запису алгоритму введемо поняття плану задачі та його різновидностей.
План задачі – будь-яке рішення (розв’язок) системи рівнянь .
Компоненти плану – окремі значення змінних.
Допустимий план – план, всі компоненти якого не менше 0, тобто .
Опорний план – план, в якому кількість відмінних від нуля компонентів дорівнює числу рівнянь в системі основних обмежень.
Оптимальний план – допустимий план, при якому цільова функція приймає екстремальне значення.
4.2. Методика побудови симплекс-таблиці
Нехай дана система обмежень у стандартній формі: (див. (3)):
(3а)
де - небазисні (вільні)змінні (НБЗ);
- базисні змінні (БЗ).
*
Аналогічно представимо ЦФ у вигляді: .
У розгорнутому вигляді для та задача на :
(6)
Відповідно системі (6) будуємо симплекс-таблицю:
-
БЗ
ЗБЗ (значення БЗ)
НБЗ
СВ (симплексне відношення)
0
–
–
Приклад.
Представимо модель задачі у вигляді системи (6)
у канонічній формі: (7)
Таблиця 1
-
БЗ
ЗБЗ
НБЗ
СВ
12
6
3
10
2
4
6
2
0
0
–3
–2