Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MоP

.pdf
Скачиваний:
375
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
1.98 Mб
Скачать

Тема6. Двойственностьвлинейномпрограммировании

121

______________________________________________________________________________________________

6.2.13.

 

 

 

 

 

 

6.2.14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

4x1

+

x3

min;

z =

 

4x2

+

x3

max;

 

+ 4x2

+ 4x3 = 6,

4x1

x2 + x3 = 2,

 

4x1

 

 

 

 

4,

- 4x2

 

 

 

 

 

 

 

4,

 

 

-4x2 + 3x3 4,

3x1

 

 

 

 

 

 

 

 

7,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

1,3.

 

 

 

6.2.15.

 

 

 

 

 

 

6.2.16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-4x1

 

 

 

- 2x3

max;

z =

- 3x2

4x2

 

 

+ 3x4 min;

 

3x1

 

+ 2x3 = 5,

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4,

 

4x1

x2 + 2x3 = 7,

 

 

 

 

 

 

 

4x3 + x4 = 5,

 

 

 

 

 

 

4,

 

2x2 - x3

 

2,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.17.

 

 

 

 

 

 

6.2.18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

x2 -

x3

min;

z =

4x1

 

 

 

 

 

 

- 3x3

max;

 

x1

 

 

 

 

4x3 + 4x4 8,

x1

+ 4x2

 

 

 

 

 

 

 

4,

 

x2 + 2x3

- 4x4 = 4,

x1

3x2 - x3 5,

 

 

 

= 7,

 

 

+ 4x3 5,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

1,3.

 

 

 

6.2.19.

 

 

 

 

 

 

6.2.20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

3x1

+ 2x3

 

+ 4x4 min;

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

4x3

max;

 

 

 

= 6,

-3x1

 

 

+ 3x3

+ x4 = 3,

 

 

3x2 - x3

 

8,

3x1

 

 

 

3,

 

 

x2

 

 

 

 

+ x4 = 4,

 

x2 + 2x3

 

= 3,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.21.

 

 

 

 

 

 

6.2.22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

3x1 + 2x2

 

min;

z =

-2x2 + 4x3 max;

 

+ 3x2 + 3x3 7,

x1

+ 4x2 + 3x3 = 7,

-4x1

+ 3x2 + 3x3 4,

 

2x2 + 4x3 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

1,3.

 

 

 

6.2.23.

 

 

 

 

 

 

6.2.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

4x1 - 4x2 max;

z =

 

 

 

 

 

x2 - 2x3 min;

 

+ 2x2 5,

 

 

x1

+ 3x2 + 3x3 6,

 

3x1

+ x2 0,

 

 

-x1

+ 4x2 + 3x3 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,2.

 

 

1,3.

 

 

 

6.2.25.

 

 

 

 

 

 

6.2.26.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-2x1

 

 

 

+ 2x3

min;

z =

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4x4 min;

 

x1

 

 

 

 

 

= 2,

x1

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

= 5,

 

2x1

 

+ 4x3 4,

 

 

 

 

 

 

 

-x3 + 2x4 4,

 

 

x2 - 3x3 = 3,

 

 

 

 

 

 

-4x3 + x4 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.27.

 

 

 

 

 

 

6.2.28.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

-2x2 +

x3

min;

z =

 

3x2

+

x3

min;

 

+ x2 + 3x3 5,

2x1

 

 

- 2x3 3,

 

3x1

+ 3x2 + 4x3 6,

 

x2 + x3 = 5,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

5,

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

6.2.29.

 

 

 

 

 

 

6.2.30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-3x1 - 3x2

 

max;

z = -2x1 +

 

x2

 

 

max;

 

x1

- x2

 

 

 

 

= 3,

4x1

+ 3x2 + x3 = 5,

 

 

 

 

 

3x3 = 6,

3x1

+ 3x2

 

 

 

 

 

 

 

3,

 

 

3x2 + 3x3 3,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122 Ходыкин В.Ф., Преображенский А.А. Сборник задач по математическому программированию

________________________________________________________________________________________________

6.2.31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.32.

 

 

 

 

 

 

z =

4x1

 

 

 

 

 

 

 

+

x3

min;

z =

x1

 

 

 

 

+ 3x3 min;

x1

2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

5,

x1

+ 2x2 - 4x3 = 0,

 

+ 3x3 = 8,

 

4x2 - x3 7,

 

2x2

 

-

 

 

 

x3

0,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.34.

 

 

 

 

 

 

z =

 

+ 4x3

-x3 + 3x4 max;

z =

4x1 + 2x2 + x3

min;

x1

x2

 

= 7,

x1

2x2 + 3x3 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4x4 = 5,

+ 2x2 + 3x3 = 7,

 

 

 

 

 

 

 

 

4x3 + 3x4 0,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

1,3.

 

1,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.36.

 

 

 

 

 

 

z =

2x1 - 4x2

 

 

min;

z = -3x1 + 4x2 + 2x3

min;

 

2x2 - 2x3 = 4,

4x1

+ x2 + 2x3 = 4,

x1

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

x3 0,

3x1

 

+ 4x3 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

= 8,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.37.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.38.

 

 

 

 

 

 

z =

4x1

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x3 min;

z =

3x1

 

 

 

 

+ 3x3 min;

3x1

-3x2 + 3x3 = 0,

2x1

- x2

 

 

 

 

4,

+ 4x2

+ 4x3 6,

4x1

 

+ 3x3 = 7,

-4x1

 

 

 

 

 

 

 

 

4,

 

4x2 - x3 5,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

1,3.

 

6.2.39.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.40.

 

 

 

 

 

 

z =

 

4x2 min;

z =

2x1

 

 

 

 

- 2x3

min;

2x1

- 3x2 = 3,

 

 

x1

 

 

 

 

 

- 4x4 = 7,

2x1

+ x2 3,

 

 

 

x2 + 2x3

= 7,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x3 - 3x4 0,

1,2.

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

6.2.41.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.42.

 

 

 

 

 

 

z = -3x1

 

 

 

 

 

 

 

- 4x3 max;

z =

 

 

 

 

 

4x3

+ x4 min;

-x1

+ 2x2

- x3 4,

 

3x2 - 3x3

0,

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,

x1

4x2

 

 

 

 

+ x4 = 7,

 

2x2 + 2x3 4,

 

- 2x3

= 8,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

6.2.43.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.44.

 

 

 

 

 

 

z =

-3x2

+ 3x3

min;

z =

 

 

 

 

x2 + 2x3

max;

-4x1

 

+ 3x3

 

7,

 

-2x2 + x3

2,

3x1

x2

+ x3

 

3,

x1

-x2

 

 

 

 

+ x4 = 7,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x4 = 5,

 

+ 3x3

= 5,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

1,4.

 

 

 

1,4.

 

6.2.45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.46.

 

 

 

 

 

 

z =

-4x2 + 4x3 min;

z =

+ 3x2

4x2 + 3x3 max;

4x1

- 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

= 5,

x1

 

 

 

 

4,

2x1

- x2

 

 

 

 

 

 

 

 

4,

2x1

4x2

 

 

 

 

4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 = 6,

 

+ x3 = 7,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

1,3.

 

 

 

1,3.

 

6.2.47.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.48.

 

 

 

 

 

 

z =

x1 + 3x2

 

 

min;

z =

3x1 +

x2 max;

x1

x2

+ 3x3

+ 4x4 = 7,

3x1

+ 3x2 6,

 

 

 

= 0,

2x1

+ 4x2 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 3x4 4,

xj≥0, j=

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

1,2.

 

 

1,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема6. Двойственностьвлинейномпрограммировании

123

______________________________________________________________________________________________

6.2.49.

 

 

 

 

 

6.2.50.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

 

 

 

 

3x3

min;

z = 2x1 + 3x2 min;

 

 

 

 

 

+ x4 = 2,

3x1

+ 2x2 = 7,

 

 

 

 

-3x2 + 2x3

5,

x1

+ 3x2 4,

 

 

 

 

x2

+ 3x3

5,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2.

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.51.

 

 

 

 

 

6.2.52.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

2x1 + 3x2 + 2x3 max;

z =

3x2

-x2

+

x3

max;

 

x1

2x2 - x3 8,

x1

+ 2x3

+ x4 = 5,

 

+ x2 + 4x3 = 8,

 

 

= 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

2x2

+ 3x3

 

7,

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.53.

 

 

 

 

 

6.2.54.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

 

+ 4x3

2x4 min;

z = -3x1 - 2x2

 

 

max;

 

x2

= 4,

x1

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2,

 

 

 

 

 

- 2x4 = 4,

 

2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 2x4 = 5,

 

 

 

 

 

 

x3 + 4x4 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x4 8,

 

xj≥0, j=

1,4.

 

xj≥0, j=

1,4.

 

 

 

6.2.55.

 

 

 

 

 

6.2.56.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

4x1

 

 

 

 

x3 + 3x4 min;

z =

x2 + x3

2x3

- x4 max;

 

+ x2

- 4x3

6,

4x1

 

= 0,

 

-x1

 

 

 

 

= 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4x4 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

4x3 + x4 = 6,

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2x4 6,

 

1,4.

 

xj≥0, j=

1,4.

 

 

 

6.2.57.

 

 

 

 

 

6.2.58.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

2x1 -

x2

max;

z =

 

4x2 + 3x3 max;

 

-x1

3x2

 

 

 

8,

x1

3x2

+ x3 = 6,

 

+ 3x2

+ x3 = 3,

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

-4x1

 

 

 

4,

+ 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,

 

xj≥0, j=

1,3.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

 

 

 

6.2.59.

 

 

 

 

 

6.2.60.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-4x1 + 4x2

max;

z =

-3x2

- 3x3

max;

-4x1

+ 4x2

 

 

 

0,

x1

2x2 - 2x3

 

0,

 

2x1

+ 4x2 + x3 = 8,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x4 = 4,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

x2

+

 

 

 

x3

 

5,

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.61.

 

 

 

 

 

6.2.62.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

-2x2 + 2x3 min;

z =

3x1

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x3

max;

-3x1

+ 3x2

 

 

 

0,

 

-x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 3x4 3,

 

-x1

+ 3x2 + x3 = 5,

x1

- 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 2x4 = 8,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3,

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

1,4.

 

 

 

6.2.63.

 

 

 

 

 

6.2.64.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-3x1

 

 

 

- x3

max;

z =

3x1 + 2x2

 

 

min;

-3x1

+ 4x2

= 6,

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

-x1

 

+ 4x3 4,

4x1

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 = 7,

 

 

4x2 - 2x3 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 7,

 

xj≥0, j=

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

1,3.

 

 

 

6.2.65.

 

 

 

 

 

6.2.66.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

2x1 +

x2

min;

z =

 

4x2

-

x3

min;

 

x2

- 4x3 = 7,

x1

- x2 + 2x3 = 4,

 

 

= 7,

 

x2 + 3x3 3,

 

 

x2 - 3x3 4,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124 Ходыкин В.Ф., Преображенский А.А. Сборник задач по математическому программированию

________________________________________________________________________________________________

6.2.67.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.68.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

-2x2

+ 3x3

min;

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

+ x4 min;

3x1

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4,

 

3x1

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

+ 4x4 5,

2x1

x2 + 4x3 = 8,

 

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

= 7,

 

+ 4x3 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 - 3x4 = 8,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

6.2.69.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.70.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

-3x3

-

x4 max;

z =

3x1

 

 

 

 

 

 

 

 

min;

x1

x2 + 4x3

 

 

= 6,

3x1

 

= 8,

 

+ 4x3

+ x4 = 8,

4x1

x2 - x3 = 6,

4x1

 

 

 

6,

 

 

- 2x3 7,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

 

1,3.

 

6.2.71.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.72.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

2x1

+ 2x3

min;

z =

x1 + 2x2 min;

3x1

3x2

 

4,

 

x1

+ x2 = 8,

 

+ 2x2

 

5,

 

3x1

 

5,

 

-4x1

 

+

 

x3

= 6,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.73.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.74.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

4x1 + 2x2 +

x3

min;

z =

3x1 + 2x2 + x3

min;

4x1

- x2 + x3 = 8,

 

4x1

+ x2 + 4x3 = 8,

2x1

+ x2

 

 

 

6,

 

3x1

+ 3x2 + 4x3 7,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

1,3.

 

6.2.75.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.76.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

4x2 - 4x3 min;

z = -2x1

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x3 max;

x1

- x2 + 3x3 = 6,

 

x1

+ x2 + x3 = 5,

3x1

+ 4x2 + 2x3 7,

 

4x1

 

+ 3x3 6,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

1,3.

 

6.2.77.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.78.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

4x3

 

max;

z =

2x1 +

 

x2

max;

x1

x2 - 3x3

+ x4 = 5,

3x1

+ 2x2 + 3x3 = 5,

 

 

 

= 8,

x1

+ x2 - x3 0,

 

 

 

 

 

 

 

-x3 + 2x4 0,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

1,3.

 

1,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.79.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.80.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

2x1

+ 2x3

min;

z =

 

3x2 + 3x3

min;

x1

- 3x2

 

= 6,

 

x1

x2

 

+ x3

= 6,

 

 

 

 

 

 

4x3 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2x4 6,

 

4x2 + 2x3 8,

 

 

2x2

 

 

 

 

 

 

 

+ 4x4 4,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

6.2.81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.82.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

3x1

 

 

+

x4 max;

z =

3x1

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x3 max;

 

4x2 + 3x3

 

 

8,

4x1

x2

 

+ 4x3 7,

x1

4x2 - 3x3

 

 

6,

4x1

= 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x4 = 5,

 

 

+ 3x3 0,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

1,4.

 

 

 

 

1,3.

 

6.2.83.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.84.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 3x1 + 2x2 min;

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 min;

-3x1

+ 3x2 = 5,

 

 

 

-4x1

- 2x2

 

+ 2x3 5,

-3x1

+ 4x2 0,

 

 

 

2x1

= 0,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

-2x2 + 2x3 5,

1,2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

Тема6. Двойственностьвлинейномпрограммировании

125

______________________________________________________________________________________________

6.2.85.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.86.

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

-x1 + 2x2

min;

z =

-3x2

- 4x3

max;

-4x1

- 2x2

 

- 4x3 6,

3x1

- x2

 

6,

 

4x1

 

 

 

 

 

4,

3x1

 

4,

 

 

x2 + 4x3 8,

 

4x2 + x3 = 7,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

1,3.

 

 

 

6.2.87.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.88.

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

2x3 + 2x4 max;

z =

3x1 + 2x2

 

 

min;

 

x1

- x2

 

 

 

 

 

x3 + x4 = 6,

3x1

+ x2

 

= 6,

 

 

 

 

 

 

 

3,

x1

+ 4x3 8,

-2x1

+ 4x2

 

 

 

 

 

 

4,

 

 

 

 

 

4x3 7,

 

xj≥0, j=

1,4.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

6.2.89.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.90.

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

+ x2

4x2

min;

z =

-3x2

 

 

- x4 max;

 

= 8,

x1

x2 + x3

- 4x4 = 6,

 

3x1

 

 

 

 

 

 

x3 7,

 

 

= 6,

 

 

 

- 4x3 0,

 

 

 

 

 

 

x3 - 3x4 3,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.91.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.92.

 

 

 

 

 

 

 

z =

4x1

 

2x2 + 2x3 min;

z =

 

 

 

x2 - 3x3

max;

 

+ x2 + x3 = 5,

4x1

x2

 

+ x4 = 3,

 

2x1

 

+ 4x3 8,

+ 2x3

 

7,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

4x1

+

 

x3

 

5,

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.93.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.94.

 

 

 

 

 

 

 

z =

-3x1

 

 

 

 

 

 

+ 3x4 min;

z =

2x2 - 4x3

max;

 

2x1

 

 

 

 

 

 

- 2x4 6,

x1

- 2x3

 

= 6,

 

x1

+ x2

 

 

 

 

 

x3 + 2x4 = 7,

 

x2

 

+ 2x4 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

= 5,

 

 

 

 

 

 

x3 + 4x4 7,

 

xj≥0, j=

1,4.

 

xj≥0, j=

1,4.

 

 

 

6.2.95.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.96.

 

 

 

 

 

 

 

z =

-3x1

 

 

 

 

 

+ 3x3 max;

z = -3x1 + 2x2

 

 

min;

 

2x1

2x2 + 4x3 5,

2x1

+ 3x3

 

8,

 

- 2x2

 

 

 

 

 

8,

4x1

x2 - x3

+ x4 = 0,

 

x1

 

 

- 3x3 5,

 

 

= 7,

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

1,4.

 

 

 

6.2.97.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.98.

 

 

 

 

 

 

 

z =

x1

4x1

 

 

 

 

 

+ x3

min;

z =

2x1

+ 2x3

min;

 

 

= 5,

4x1

- 4x2 + x3 = 8,

 

 

3x2 - x3 = 3,

3x1

+ 4x2 + 3x3 7,

 

 

-2x2 + 3x3 4,

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

xj≥0, j=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.99.

 

 

 

 

 

 

 

6.2.00.

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

x3

- x4 min;

z =

-2x2 + 4x3 min;

 

2x1

3x2 + x3

= 5,

-2x1

4x2 + x3 = 5,

 

- 2x2

 

 

 

 

 

 

0,

+ 4x3 4,

 

x1

 

 

 

 

 

 

+ x4 = 6,

4x1

- 2x2

 

 

 

7,

 

xj≥0, j=

 

1,4.

 

xj≥0, j=

1,3.

 

 

 

126 Ходыкин В.Ф., Преображенский А.А. Сборник задач по математическому программированию

________________________________________________________________________________________________

Тема 7. Решение задач транспортного типа

7.1. Задачи линейного программирования транспортного типа

Многие экономические задачи сводятся к задачам транспортного типа, которые являются задачами линейного программирования и могут быть решены сим- плекс-методом. Однако количество переменных и ограничений транспортной задачи является большими величинами, с другой стороны – ограничения транспортной задачи являются простыми (коэффициенты при переменных равны 1). Поэтому для решениятакихзадачразработаныболеепростыеточныеметодырешения.

Типы транспортных задач.

Имеются m поставщиков однородной продукции с известными запасами этой продукции и n потребителей этой продукции с заданными объёмами потребления. Известны также удельные затраты на перевозку.

Если сумма объёмов запасов продукции равна объёму потребления всех потребителей, то такая задача называется закрытой транспортной задачей (то

есть

m

А

=

n

 

), в противном случае – открытой. Для решения транспорт-

B

 

 

i =1

i

 

j =1

j

 

ной задачи необходимо, чтобы она была закрытой.

Открытую транспортную задачу можно преобразовать в закрытую следующим образом.

m

 

n

. В этом случае необходимо ввести фиктивного n+1

Пусть Аi

>

B j

i =1

 

j =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

n

 

 

потребителя с объёмом потребления

А

B

j

. Удельные затраты на пере-

 

 

 

 

i =1

i

 

j =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возку от поставщиков к фиктивному потребителю полагаются равными нулю, так как на самом деле такие перевозки осуществляться не будут и некоторая часть продукции останется у поставщиков.

Тема7. Решениезадачтранспортноготипа

127

______________________________________________________________________________________________

n

 

B

 

>

m

А

. В этом случае необходимо ввести фиктивного m+1

Пусть

 

j

j =

1

 

 

i =1

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поставщика с объёмом запасов

n

B

 

m

А . Удельные затраты на перевозку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j =1

 

j

 

i =1

i

от фиктивного поставщика к потребителям полагаются равными нулю, так как на самом деле такие перевозки осуществляться не будут и некоторую часть продукции потребители недополучат.

В закрытой транспортной задаче все ограничения записываются в виде уравнений:

z =

m

 

n

c ij x ij min ,

j

 

i = 1

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I .

x ij

= A i ;

i = 1 , m ,

 

 

j

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II .

x ij

 

= B j ;

j = 1 , n

,

i

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III .

x ij

0 ,

 

 

 

 

i = 1 , m

; j = 1 , n .

Теорема 1. Закрытая транспортная задача всегда имеет решение. Теорема 2. Если объёмы запасов продукции и объёмы потребностей яв-

ляется целыми числами, то существует решение транспортной задачи, которое также будет целочисленным.

7.2. Методы построения исходного распределения транспортных задач

Для решения задач симплекс-методом необходимо наличие исходного опорного плана. Решение транспортной задачи также начинается с построения исходного опорного плана, который в транспортной задаче называется исход-

ным распределением.

Определим, какое количество базисных переменных должно быть в опорном плане. Так как ограничения транспортной задачи содержат n+m уравнений, то количество базисных переменных также должно быть n+m, если все уравнения являются линейно независимыми. Однако в транспортной задаче эти

128 Ходыкин В.Ф., Преображенский А.А. Сборник задач по математическому программированию

________________________________________________________________________________________________

уравнения линейно зависимы. Чтобы показать это, найдём суммы всех ограни-

чений (I) и (II).

В каждом полученном уравнении мы будем иметь в левой части сумму всех

неизвестных переменных х, а в правой части в одном из уравнений –

m

А , а в

 

 

 

i =1

i

другом –

n

. Поскольку задача закрытая, то эти суммы равны, то есть мы по-

B j

 

j =1

 

 

 

лучили два одинаковых уравнения (линейно зависимых). Удалив любое из ограничений, мы получим систему из m+n-1 линейно независимых уравнений. Таким образом, количествопеременных вопорномпланедолжнобытьm+n-1.

Пример. Имеются три поставщика и четыре потребителя однородной продукции. В следующей таблице заданы объёмы запасов, объёмы потребления и удельные затраты на перевозку продукции.

Вj

70

 

30

80

60

Аi

 

 

 

 

 

100

 

8

2

0

1

 

 

 

 

 

 

80

 

3

4

2

3

 

 

 

 

 

 

120

 

1

4

1

2

 

 

 

 

 

 

Найти такие объёмы перевозки, при которых общие затраты на перевозку будут минимальными.

Решение.

Проверяем тип транспортной задачи. Определяем объём запасов всех поставщиков (100+80+120=300) и объём потребления всех потребителей (70+30+80+60=240). Запасы продукции больше, чем потребности в ней на 300– 240=60 единиц. Для того чтобы преобразовать эту задачу в закрытую, необходимо ввести фиктивного пятого потребителя с объёмом потребностей 60 единиц. Удельные затраты на перевозку продукции от поставщиков к фиктивному потребителю полагаем равными нулю.

Тема7. Решениезадачтранспортноготипа

129

______________________________________________________________________________________________

Вj

70

 

30

80

60

60

Аi

 

 

 

 

 

 

100

 

8

2

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

80

 

3

4

2

3

0

 

 

 

 

 

 

 

120

 

1

4

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

Существует несколько методов построения исходного распределения транспортных задач. Рассмотрим два таких метода.

Метод северо-западного угла. При построении исходного распределения с помощью данного метода, из оставшихся клеток выбирается левая верхняя клетка (северо-западная). На первом этапе выбирается клетка (1,1). В эту клетку записывается объём поставки х11= min {А11}. Величины А1 и В1 уменьшаются на данную величину. Ту строку или столбец, где будет получен 0, удаляют из рассмотрения. Затем из оставшихся клеток, рассматривают левую верхнюю клетку и поступают аналогично. Продолжая данный процесс, мы заполним клетку (m,n), причем удалим из рассмотрения и строку и столбец. Если в процессе заполнения клеток придётся вычеркнуть и строку, и столбец, то мы получим вырожденное распределение (количество занятых клеток меньше, чем m+n-1). Чтобы этого не произошло, из рассмотрения удаляем что–то одно: или строку, или столбец, а оставшийся столбец или строку считают с нулевой потребностью или запасами. Вычислим значение целевой функции для исходного распределения: z=8 × 70 + 2 × 30 + 2 × 80 + 2 × 60 = 900.

Вj

70

 

30

 

80

 

60

 

60

Аi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

70

8

30

2

0

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

80

 

3

 

4

80

2

0

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

1

 

4

 

1

60

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

60

Метод минимального элемента. Метод северо-западного угла при заполнении клеток абсолютно не учитывает удельные затраты на перевозку, поэтому значение целевой функции может быть далёким от оптимального и, воз-

130 Ходыкин В.Ф., Преображенский А.А. Сборник задач по математическому программированию

________________________________________________________________________________________________

можно, понадобится большее количество шагов для его нахождения. Метод минимального элемента наоборот учитывает удельные затраты, поэтому, как правило, значение целевой функции находится ближе к оптимальному решению. Метод минимального элемента отличается от предыдущего метода тем, что из оставшихся клеток выбирается клетка, имеющая наименьшие удельные затраты.

Вj

70

30

 

80

 

60

 

60

Аi

 

 

 

 

 

 

 

 

100

8

 

2

80

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

20

80

3

30

4

 

2

10

3

0

 

 

 

 

 

 

40

120

1

 

4

 

1

50

2

0

 

70

 

 

 

 

 

 

Вычислим значение целевой функции при построенном исходном рас-

пределении: z = 4 × 30 + 3 × 10 + 1 × 70 + 2 × 50 = 320. Значение целевой функции при исходном распределении, построенным методом минимального элемента (320) значительно меньше, чем значение целевой функции при исходном распределении, построенным методом северо-западного угла (900).

7.3. Метод потенциалов решения транспортной задачи

После построения исходного распределения необходимо определить является ли данное распределение оптимальным, и, если нет, то перейти к другому «лучшему» распределению. Продолжая данный процесс, найдём оптимальное решение транспортной задачи. Для этих целей используется метод потенциалов, который основан на следующей теореме.

Теорема. Если для некоторого распределения транспортной задачи выполняются условия: а) ui+vjij – для занятых клеток; б) ui+vj сij – для свободных клеток, то данное распределение является оптимальным.

Величины ui называют потенциалами строк, а величины vj называют потенциалами столбцов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]