Линейные задачи оптимизации. Ч.1. Линейное программирование. Лутманов С.В. - 49 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
49
Определение 2. Задачу линейного программирования будем называть
стандартной, если для нее
ln
=
и
ks
=
.
Таким образом, ограничениями канонической задачи являются только
равенства, а стандартной задачи только неравенства. В обеих задачах все
переменные неотрицательны.
Любую задачу линейного программирования можно записать как в
канонической, так и в стандартной форме.
Действительно, на первом этапе установим, что любую задачу в
стандартной форме можно записать в канонической форме. Пусть имеется
стандартная задача линейного программирования
Задача 2.
(),min(max),,
n
IucuuR
=®Î
1
1
m
m
aubaub
££
L
1
1
,,,,,
0
mk
mk
aubaub
u
+
+
³³
³
L
.
В пространстве переменных
nk
u
R
v
+
æö
÷
ç
÷Î
ç
÷
ç
÷
ç
èø
рассмотрим задачу линейного
программирования в канонической форме
Задача 3.
(,)(),min(max),,,
nk
IuvIucuuRvR
*
º=®ÎÎ
11
1
,,,,,
mm
m
auvbauvb
+=+=
L
11
1
,,,,,
mmkk
mk
auvbauvb
++
+
-=-=
L
0,0
³
³
vu .
Очевидно, что
nk
u
R
v
*
+
*
æö
÷
ç
÷Î
ç
÷
ç
÷
ç
èø
решение задачи 3 тогда и только тогда, когда
*
u решение задачи 2 и
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ


    Определение 2. Задачу линейного программирования будем называть
стандартной, если для нее l = n и k = s .

    Таким образом, ограничениями канонической задачи являются только
равенства, а стандартной задачи – только неравенства. В обеих задачах все
переменные неотрицательны.

    Любую задачу линейного программирования можно записать как в
канонической, так и в стандартной форме.

    Действительно, на первом этапе установим, что любую задачу в
стандартной форме можно записать в канонической форме. Пусть имеется
стандартная задача линейного программирования

    Задача 2.

                             I (u ) = c, u ® min (max), u Î R n ,

                                  a1 , u £ b1 ,L, am , u £ b m ,

                               am+1 , u ³ b m +1 ,L, ak , u ³ b k ,
                                                                      .
                              u³0

                                             æu ö
    В пространстве переменных çç ÷÷÷ Î R n+k рассмотрим задачу линейного
                               çè v ÷ø

программирования в канонической форме

    Задача 3.

                   I * (u , v) º I (u ) = c, u ® min (max), u Î R n , v Î R k ,

                            a1 , u + v1 = b1 ,L, am , u + v m = b m ,

                         am+1 , u - v m+1 = b m+1 ,L, ak , u - v k = bk ,

                                          u ³ 0, v ³ 0 .

                     æu ö
    Очевидно, что çç * ÷÷÷ Î R n+k – решение задачи 3 тогда и только тогда, когда
                   çè v* ÷ø

u* – решение задачи 2 и

                                               49