Задача на целочисленото линейно програмиране



страница3/5
Дата25.02.2018
Размер482.95 Kb.
#58869
ТипЗадача
1   2   3   4   5

и се изпълнява неравенството Тъй като


fi < 1, то и . Както беше показано, лявата част на това
неравенство трябва да има цели стойности. От последното неравенство следва, че необходимото условие за нейната целочисленост е

Това ограничение се записва във вида




Ако решението, получено по дуалния симплекс-метод, е целочи-слено, процесът на решаване приключва. В обратния случай се въве-жда ново сечение на Гомори въз основата на симплекс-таблицата на оптималното решение, определено по дуалния симплекс-метод и отно-во се прилага този метод. Тази процедура се повтаря до получаването на целочислено решение. Ако на някоя итерация се разкрие отсъствие на допустимо решение (при прилагането на дуалния симплекс-метод), Началната задача на ЦП няма допустимо целочислено решение.
Алгоритъмът се нарича дробен, защото всички ненулеви коефици-енти на сечението на Гомори са по-малки от единица.
Общият брой на ограниченията на породената задача не е по-го-лям от (rn + п). Ако породената задача има повече от m+n ограничения, една или няколко от допълнителните променливи Si стават базисни, съответните уравнения стават излишни и се изключват от таблицата.
Основните недостатъци на този алгоритъм са възможността за определяне на неоптимално целочислено решение вследствие на грешки при закръгленията и отсъствието на допустимо решение до последна-та итерация на процеса на решение. Има алгоритми, конто избягват

тези недостатъци, но в изчислително отношение те не са достатъчно ефективни.
Пример 7.2. За разглежданата по-горе задача на ЦП, чието реше-ние е показано на фиг.7.4., симплекс-таблицата на оптималното решение на отслабената задача е

















Таблица 7 4




БПР

x1

х2

x3

х4

Решение




J

0

0

72/25

34/25

911/5




х2

0

1

8/25 -

1/25

44/5




x1

1

0

1/25

3/25

5

2/5




































Като произвеждащ може да се избере кой да е от редовете. Оби-кновено се избира редът, на който съответствува mах{fi}. В случая това е редът на х2 (4/5 > 2/5). За този ред може да се запише




или

откъдето уравнението на сечението на Гомори е




Новата симлекс-таблица е




















Таблица 7.5.




БПР

|







x4

S1

Решение




J

x

x

x

34/25

0

1/5




0

0

72/25

91




























x2

0

1

8/25

1/25

0

44/5




x1

1

0

- 1/25

3/25

0

52/5




<-S1

0

0

- 8/25

- 1/25

1

-4/5









































Тъй като S1 има недопустима стойност (< 0), прилага се дузл-ният симплекс-метод. В съответствие с правилата за определяне на изключваната и включваната променлива, изключва се променлива S1 и се включва променливата х3. Преобразуваната таблица, чиито еле-менти са получени по съответните правила за дуалния симплекс-метод. е























Таблица 7.6.




БПР

Xi

Х2

хз

х4

S1

Решение










J

0

0

0

1

9

84




























х2

0

1

0

0

1

4




х1

1

0

0

1/8

- 1/8

51/2




х3



















0

0




1/8

-25/8

21/2
















1









Вижда се, че новата стойност на х2 е целочислена, но решение-то за х1 е нецелочислено, затова въвеждането на сечения продължава. Уравнението на х1 се представя във вида



и новото пораждащо сечение се описва с уравнението



Това сечение се добавя към последната таблица и се получава табл.7.7.

























Таблица 7.7




БПР

х1

х2

х3

|

S1

s2

Решение
















х



















J

0

0

0

1

9

0

84


































х2

0

1

0

0

1

0

4







х1

1

0

0

1/8

-1/8 -

0

51/2




2

1

/

2




х3







1




25/8













0

0

1/8

0
















<-S2



















0

0

0

-1/8

7 /8

1

- 1/2



























След прилагането на дуалния симплекс-метод се получава таблица 7.8. Оптималното решение на началната задача е х*1 = 5, х*2 = 4 и J* = 80.


Вижда се, че стойността на J намалява с последователното въвеждане на нови ограничения.
Да проверим как сеченията отсичат части от допустимото про-странство на отслабената задача. От последната таблица се вижда, че x2 + S1 = 4, откъдето x2 <= 4 е едното ново допълнително ограничение. От същата таблица може да се запише
х1 - S1 + S2 = 5.

























Таблица 7.8

БПР

х1

х2




х3 0

х4

S1

s2

Решение




J

0

0







0

2

8

80




х2

0

1

0

0

1

0

4




х1

1

0

0

0

- 1

1

5




х3

0

0

1

0

-4

1

2




х4

0

0

0

1

7

-8

4



















След заместване на Si от уравнението х2 + S1 = 4 се получава
















х1 + х2 + S2 = 9, т.е. x1 + x2 9.













Правите, конто съответствуват на двете нови ограничения,

са показани

на фиг.7.4.







В примера като произвеждащ се избираше редът, на

който съот-

ветствува

Често за такъв се избира редът, за който се из-

пълнява

. Второто правило е по-ефективно, тъй като


в повечето случаи по-добре представя "силата" на дробното сечение, измервана с големината на отрязваната област от пространството на решенията.


АЛГОРИТЪМ ЗА РЕШАВАНЕ НА ЧАСТИЧНО

ЦЕЛОЧИСЛЕНИ ЗАДАЧИ


Нека xк е целочислена променлива в задача на СЦП. Съответни-ят й ред в симплекс-таблицата на оптималното решение на отслабената задача поражда съотношението

или



Тъй като някои от променливите zj не са целочислени, трябва да се построи процедура на отсичане по-различна от използуваната при напъл-но целочислени задачи. Това може да бъде направено като се използува фактът, че за целочислената променлива хк трябва да се изпълнява едно от двете условия





Сподели с приятели:
1   2   3   4   5




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница