Сформулировать и доказать теорему о достаточном условии оптимальности решений пары двойственных задач линейного программирования. — КиберПедия 

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

Сформулировать и доказать теорему о достаточном условии оптимальности решений пары двойственных задач линейного программирования.

2017-12-21 510
Сформулировать и доказать теорему о достаточном условии оптимальности решений пары двойственных задач линейного программирования. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Теорема о достаточном условии оптимальности решений пары двойственных задач: Если и - допустимые решения пары двойственных задач, для которых выполняется равенство , то и - оптимальные решения соответствующих задач.

Согласно этой теореме, план производства продукции и вектор оценок ресурсов является оптимальным, если цена всей произведенной продукции и суммарная оценка ресурсов совпадают.

 

 

43.Сформулировать и доказать первую основную теорему двойственности. В чем состоит экономическое содержание первой основной теоремы двойственности?

Если одна из двойственных задач имеет оптимальное решение, то двойственная ей задача также имеет оптимальное решение, причем экстремумы целевых функций равны, т.е. .

Если одна из двойственных задач не имеет оптимального решения, то другая задача также не имеет оптимального решения, причем если одна из задач не имеет оптимального решения из-за неограниченности целевой функции, то другая из-за несовместности системы ограничений.

Д-во: Пусть существует оптимальное решение х* прямой задачи, тогда оптимальное базисное решение расширенной задачи лп существует и имеет вид:

Где B* - оптимальная базисная матрица.

Оптимальное значение функции цели расширенной задачи равно

. Но поскольку коэффициенты функции цели при дополнительных переменных расширенной задачи равны нулю, то это значение является одновременно и оптимальным значением целевой функции первоначальной задачи:

Докажем теперь, что существует оптимальное решение двойственной задачи P*/ Для этого докажем что решение двойственной задачи допустимо, а затем то, что оно оптимально. В самом деле, поскольку решение оптимальное базисное решение расширенной задачи, то для него все симплекс-разности неположительны . Но поскольку то . В первоначальной нумерации матрица неА и цены неС расширенной задачи имеют следующую структуру: неА=(А,Em) неС=(с,0). В соответствии с данной структурой неравенства разделяются на 2 части:

И , поэтому Ро допустимое решение двойственной задачи. Кроме того, в соответствии с , поэтому согласно теореме о достаточном условии оптимельности решений пары двойственных задач лп Po является оптимельным решением. Пусть теперь целевая функция прямой задачи не ограничена. Предположим, что двойственная задача имеет допустимое решение Р тогда по основному неравенству теории двойственности значения функции цели для всех допустимых решений прямой задачи были бы ограничены сверху величиной рb, но это противоречит тому. Что ф-я цели не ограничена, поэтому двойственная задача не имеет решения.

Экономическое содержание первой основной теоремы двойственности ЛП таково. В терминах оценок она может быть сформулирована следующим образом: если задача определения оптимального плана, максимизирующего выпуск продукции, разрешима, то разрешима и задача определения минимальных оценок ресурсов, причем цена продукта, полученного реализацией оптимального плана, совпадает с суммарной оценкой имеющихся ресурсов.

 

44.Сформулировать и доказать вторую основную теорему двойственности. В чем состоит экономическое содержание второй основной теоремы двойственности?

Для того чтобы допустимые решения исходной и двойственной задач являлись оптимальными решениями соответствующих задач двойственной пары необходимо и достаточно выполнение следующих условий:

Т.е. если какое-либо нер-во системы ограничений одной из задач не обращается в точное равенство оптимальным решением этой задачи, то соответствующая компонента оптимального решения двойственной задачи должна быть равна 0. Если же какая-либо компонента оптимального решения положительна, то соотв-ее ей ограничение в двойственной задаче должно быть обращено в точное равенство.

Другими словами: 1)если хj0>0,то aijyi0=cj; 2)если aijyi0>cj, то xj0=0; 3)если yi0>0, то aijxj0=bi; 4)если aijxj0<bi,то yi0=0. j= , i=

Если по оптимальному плану расход i-того ресурса < его запасов, то оценка этого ресурса=0. Если же оценка>0, то расход этого ресурса равен его запасу. Таким образом, дефицитный (полностью используемый по оптимальному плану) ресурс имеет положительную оценку в двойственной задаче, а недефицитный – нулевую оценку.

С точки зрения пр-ва: если оценка ресурсов, расходуемых по j-ой технологии больше цены продукта, то j-ая технология не применяется (xj=0). Если же по некот. плану j-ая технология применяется (xj>0), то оценка ресурсов, расходуемых по данной технологии, равна цене продукта.

Док-во:

Оптимальные решения Х* и Y* как допустимые решения удовлетворяют следующим неравенствам: . Умножим первое из них на Y*, а второе на X*, тогда . Поскольку Y*B=CX*, то левые части неравенства равны и каждая равна нулю:

. В развёрнутой форме ; , что и требовалось доказать

 

45. Сформулировать и доказать третью основную теорему двойственности. В чем состоит экономическое содержание третьей основной теоремы двойственности?

Пусть дана пара двойственных несимметричных задач:

 

 

(i=1,m), (j=1,n)

Предположим, что мы решили исходную задачу:

Zmax=Z0(X0)

 

Тогда предположим, что – оптимальное решение 2ой задачи.

Теорема: значения переменных Yi0 в оптимальном решении двойств. Задачи представляют собой оценки правых частей bi системы ограничений исходной задачи на величину максимума целевой функции:

 

 

Доказательство:

Экон.смысл: двойственная оценка ресурса – это приращение прибыли, приходящейся на единицу приращения этого ресурса. Здесь речь идет лишь о достаточно малых приращениях ресурсов, так как изменение величины в некоторый момент вызовет изменение оценок . Оценки позволяют выявить направление мероприятий по расшивке узких мест производства (ресурсы с положительной двойственной оценкой), обеспечивающих получение наибольшего экономического эффекта.

Из 2-ой и 3-ей теорем следует, что часть ресурсов, у которых двойственные оценки будут отличны от 0, необходимо будет пополнять для продолжения выпуска продукции. Недостающие ресурсы должны быть пополнены, причем в оптимальном количестве.

 


Поделиться с друзьями:

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.012 с.