Типовой отчет к лабораторной работе — КиберПедия 

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

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

Типовой отчет к лабораторной работе

2021-02-05 48
Типовой отчет к лабораторной работе 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

"Решение задач целочисленного программирования"

 

Задание.

Решить полностью целочисленную задачу линейного программирования:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 £ 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 £ 20

          xi ³ 0

Для приведения задачи к стандартной форме вводим дополнительные переменные:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 + x4 = 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 + x5 = 20

          xi ³ 0

Результаты решения задачи с помощью метода отсечений Гомори по программе "Решение задач целочисленного программирования" представлены в следующих таблицах:

Исходные данные

1 Число переменных 5
2 Число ограничений 2
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5
c 18 9 8 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5
cm 0 0 0 0 0

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2
x 4 5

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 правые части
огр. 1 2 21 4 1 0 15
огр. 2 6 20 5 0 1 20
Номер отсечения Гомори 2

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 правые части
z 0 45 0 0 0 2 8 54
zm 0 0 0 0 0 0 0 0
x4 0 15 0 1 0 6 -4 9
x1 1 3 0 0 0 1 0 3
х3 0 0 1 0 0 -2 1 0
х5 0 2 0 0 1 4 -5 2

 

Решение задачи: x1 = 3, x2 = 0, x3 = 0, z = 54, и целочисленность достигнута за две итерации метода отсечений Гомори.

Результаты решение ЗЛП с помощью метода ветвей и границ по программе /1/ представлены в следующих таблицах:

               Исходные данные

1 Число переменных 5
2 Число ограничений 2
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5
c 18 9 8 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5
cm 0 0 0 0 0

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2
x 4 5

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 правые части
огр. 1 2 21 4 1 0 15
огр. 2 6 20 5 0 1 20

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 правые части
z 0 51 7 0 3 60
zm 0 0 0 0 0 0.000
x4 0 14.33 2.333 1 -0.333 8.333
x1 1 3.333 0.833 0 0.167 3.333

Условие оптимальности выполняется

Таким образом, решение исходной задачи: x 1 = 3.333, x 2 = 0, x 3 = 0, z = 60.

Условие целочисленности не выполнено для переменной х1.

Итерация 1. Рассматриваем исходную ЗЛП с дополнительным ограничением х1 £ 3.

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 £ 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 £ 20

          х1 £ 3

          xi ³ 0

Стандартная форма:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 + x4 = 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 + x5 = 20

          х1 + х6 = 3

          xi ³ 0

Решение ЗЛП с помощью программы:

               Исходные данные

1 Число переменных 6
2 Число ограничений 3
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6
c 18 9 8 0 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6
cm 0 0 0 0 0 0

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2 огр.3
x 4 5 6

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 правые части
огр. 1 2 21 4 1 0 0 15
огр. 2 6 20 5 0 1 0 20
огр. 3 1 0 0 0 0 1 3

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 правые части
z 0 23 0 0 1.6 8.4 57.2
zm 0 0 0 0 0 0 0
x4 0 5 0 1 -0.8 2.8 7.4
x3 0 4 1 0 0.2 -1.2 0.4
х1 1 0 0 0 0 1 3

Условие оптимальности выполняется

Решение задачи: x 1 = 3, x 2 = 0, x 3 = 0.4, z = 57.2.

Условие целочисленности не выполнено для переменной х3.

Итерация 2. Рассматриваем исходную ЗЛП с дополнительным ограничением х1 ³ 4.

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 £ 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 £ 20

          х1 ³ 4

          xi ³ 0

Стандартная форма:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3 – Мх 7

          2x1 + 21x2 + 4x3 + x5 = 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 + x6 = 20

          х1 – х4 + х7 = 4

          xi ³ 0

Решение ЗЛП с помощью программы:

               Исходные данные

1 Число переменных 7
2 Число ограничений 3
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7
c 18 9 8 0 0 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7
cm 0 0 0 0 0 0 -1

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2 огр.3
x 5 6 7

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 правые части
огр. 1 2 21 4 0 1 0 0 15
огр. 2 6 20 5 0 0 1 0 20
огр. 3 1 0 0 -1 0 0 1 4

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 правые части
z 0 51 7 0 0 3 0 60
zm 0 3.333 0.833 1 0 0.167 0 -0.667
x5 0 14.333 2.333 0 1 -0.333 0 8.333
x1 1 3.333 0.833 0 0 0.167 0 3.333
х7 0 -3.333 -0.833 -1 0 -0.167 1 0.667

Условие оптимальности выполняется

В оптимальном базисе осталась искусственная переменная, поэтому задача не имеет допустимых решений. Данная ветвь – прозондирована.

Итерация 3. Рассматриваем исходную ЗЛП с дополнительными ограничениями:

х1 £ 3 и х3 £ 0.

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 £ 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 £ 20

          х1 £ 3

          х3 £ 0

          xi ³ 0

Стандартная форма:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 + x 4 = 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 + x 5 = 20

          х1 + х6 = 3

          х3 + х7 = 0

          xi ³ 0

Решение ЗЛП с помощью программы:

               Исходные данные

1 Число переменных 7
2 Число ограничений 4
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7
c 18 9 8 0 0 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7
cm 0 0 0 0 0 0 0

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2 огр.3 огр.4
x 4 5 6 7

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 правые части
огр. 1 2 21 4 1 0 0 0 15
огр. 2 6 20 5 0 1 0 0 20
огр. 3 1 0 0 0 0 1 0 3
огр. 4 0 0 1 0 0 0 1 0

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 правые части
z 0 0 0 0 0.45 15.3 5.75 54.9
zm 0 0 0 0 0 0 0 0
x4 0 0 0 1 -1.05 4.3 1.25 6.9
x2 0 1 0 0 0.05 -0.3 -0.25 0.1
х1 1 0 0 0 0 1 0 3
х3 0 0 1 0 0 0 1 0

Условие оптимальности выполняется

Решение задачи: x 1 = 3, x 2 = 0.1, x 3 = 0, z = 54.9.

Условие целочисленности не выполнено для переменной х2.

Итерация 4. Рассматриваем исходную ЗЛП с дополнительными ограничениями:

х1 £ 3 и х3 ³ 1.

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3

          2x1 + 21x2 + 4x3 £ 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 £ 20

          х1 £ 3

          х3 ³ 1

          xi ³ 0

Стандартная форма:

max z = 18x1 + 9x2 + 8x3 – Мх8

          2x1 + 21x2 + 4x3 + x 5 = 15

          6x1 + 20x2 + 5x3 + x 6 = 20

          х1 + х7 = 3

          х3 – х4 + х8 = 1

          xi ³ 0

Решение ЗЛП с помощью программы:

               Исходные данные

1 Число переменных 8
2 Число ограничений 4
3 Признак оптимизации 1
4 Число этапов моделирования 1

Коэффициенты целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7 х8
c 18 9 8 0 0 0 0 0

Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции

  х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7 х8
cm 0 0 0 0 0 0 0 -1

Номера базисных переменных

  огр.1 огр.2 огр.3 огр.4
x 5 6 7 8

Матрица коэффициентов

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 правые части
огр. 1 2 21 4 0 1 0 0 0 15
огр. 2 6 20 5 0 0 1 0 0 20
огр. 3 1 0 0 0 0 0 1 0 3
огр. 4 0 0 1 -1 0 0 0 1 1

Результирующая симплекс-таблица

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 правые части
z 0 51 0 7 0 3 0 -7 53
zm 0 0 0 0 0 0 0 1 0
x5 0 14.333 0 2.333 1 -0.333 0 -2.333 6
x1 1 3.333 0 0.833 0 0.167 0 -0.833 2.5
х7 0 -3.333 0 -0.833 0 -0.167 1 0.833 0.5
х3 0 0 1 -1 0 0 0 1 1

Поделиться с друзьями:

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

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

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...



© 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!

0.063 с.