Составители:
Рубрика:
117 118
7.5. Анализ устойчивости двойственных оценок
Продолжим рассмотрение пары двойственных ЗЛП.
Предположим, что исходная задача имеет невырожденные
опорные планы и хотя бы один из них является оптимальным.
Очевидно, изменение правых частей ограничений исходной зада-
чи приводит, вообще говоря, к изменению максимального значе-
ния целевой функции Z
max
, т.е. Z
max
можно рассматривать как
функцию свободных членов системы линейных уравнений:
).,,,(
21max m
bbbZ K
Теорема (об оценках). В оптимальном плане двойст-
венной задачи значение переменной
*
i
y численно равно ча-
стной производной функции
),,,(
21max m
bbbZ K
по соот-
ветствующему аргументу
,
i
b т.е.
.m,iy
дb
дZ
*
i
i
max
)1( == (7.14)
Из теоремы об оценках вытекает, что при малом изменении
правой части i-го ограничения в системе ограничений ЗЛП мак-
симальное значение целевой функции изменяется на величину
.ΔΔ
*
max ii
i
byZ ⋅≈
В частности, при
1Δ =
i
b имеем .Δ
*
max i
i
yZ ≈
Применительно к задаче оптимального использования ресур-
сов можно сказать, что
двойственная оценка
*
i
y i-го ресурса
приближенно равна приращению оптимальной прибыли,
возникающему за счет увеличения объема i-го ресурса на
единицу
.
Из теоремы также вытекает, что если изменится объем каж-
дого ресурса на величину
),1(Δ mib
i
= , то эти изменения приве-
дут к суммарному изменению прибыли
max
ΔZ , которое может
быть вычислено по формуле:
∑
=
⋅≈
m
i
ii
byZ
1
*
max
ΔΔ . (7.15)
Эта формула имеет место лишь тогда, когда при изменении
величин b
i
значения переменных
*
i
y в оптимальном плане соот-
ветствующей двойственной задачи остаются неизменными, по-
этому представляет интерес определить такие интервалы измене-
ния каждого из свободных членов b
i
, в которых оптимальный
план двойственной задачи не меняется. Такие интервалы назы-
вают
интервалами устойчивости двойственных оценок.
Нижнюю и верхнюю границы интервала )Δ,Δ(
в
ii
н
ii
bbbb +−
устойчивости двойственных оценок определяют по формулам:
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
>
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
≤∀∞−
=
,d,
d
x
,d,
b
ji
ji
*
j
j
ji
н
i
0дляmin
0если
Δ
(7.16)
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
≥∀∞+
<
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
0если
0дляmax
ji
ji
ji
*
j
j
в
i
d,
,d,
d
x
b
Δ
(7.17)
Здесь
ij
d – элементы матрицы D=B
–1
, обратной к матрице В
базиса оптимального плана, а j принимает значения индексов
базисных переменных
*
j
x оптимального плана.
Пример 7.9. Для задачи оптимального использования ресур-
сов (см. пример 7.1), математическая модель которой имеет вид:
7.5. Анализ устойчивости двойственных оценок дут к суммарному изменению прибыли ΔZ max , которое может Продолжим рассмотрение пары двойственных ЗЛП. быть вычислено по формуле: Предположим, что исходная задача имеет невырожденные m опорные планы и хотя бы один из них является оптимальным. ΔZ max ≈ ∑ y i* ⋅ Δbi . (7.15) Очевидно, изменение правых частей ограничений исходной зада- i =1 чи приводит, вообще говоря, к изменению максимального значе- Эта формула имеет место лишь тогда, когда при изменении ния целевой функции Zmax, т.е. Zmax можно рассматривать как величин bi значения переменных y i* в оптимальном плане соот- функцию свободных членов системы линейных уравнений: Z max (b1 , b2 , K , bm ). ветствующей двойственной задачи остаются неизменными, по- этому представляет интерес определить такие интервалы измене- Теорема (об оценках). В оптимальном плане двойст- ния каждого из свободных членов bi, в которых оптимальный венной задачи значение переменной y i* численно равно ча- план двойственной задачи не меняется. Такие интервалы назы- стной производной функции Z max (b1 , b2 , K , bm ) по соот- вают интервалами устойчивости двойственных оценок. ветствующему аргументу bi , т.е. Нижнюю и верхнюю границы интервала (bi − Δbiн , bi + Δbiв ) дZ max устойчивости двойственных оценок определяют по формулам: = y*i (i = 1,m). (7.14) дbi ⎧ − ∞ , если ∀d ji ≤ 0, Из теоремы об оценках вытекает, что при малом изменении ⎪ ⎧⎪ x*j ⎫⎪ Δbiн = ⎨ (7.16) ⎪ j ⎨⎪ d ⎬⎪, для d ji > 0 , правой части i-го ограничения в системе ограничений ЗЛП мак- min симальное значение целевой функции изменяется на величину ⎩ ⎩ ji ⎭ i ΔZ max ≈ yi* ⋅ Δbi . ⎧ ⎧⎪ x*j ⎫⎪ i ≈ y i* . ⎪ max , для d ji < 0, В частности, при Δbi = 1 имеем ΔZ max Δbiв = ⎨ j ⎨⎪⎩ d ji ⎬⎪⎭ (7.17) Применительно к задаче оптимального использования ресур- ⎪ + ∞, ⎩ если ∀d ji ≥ 0 сов можно сказать, что двойственная оценка y i* i-го ресурса Здесь d ij – элементы матрицы D=B–1, обратной к матрице В приближенно равна приращению оптимальной прибыли, базиса оптимального плана, а j принимает значения индексов возникающему за счет увеличения объема i-го ресурса на базисных переменных x *j оптимального плана. единицу. Пример 7.9. Для задачи оптимального использования ресур- Из теоремы также вытекает, что если изменится объем каж- сов (см. пример 7.1), математическая модель которой имеет вид: дого ресурса на величину Δbi (i = 1, m) , то эти изменения приве- 117 118
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- …
- следующая ›
- последняя »