Двойственные задачи линейного программирования

Содержание

Слайд 2

Первая (основная) теорема двойственности Теорема: Если одна из сопряженных задач имеет

Первая (основная) теорема двойственности

Теорема: Если одна из сопряженных задач имеет

оптимальное решение, то и вторая имеет оптимальное решение, при этом
Fmax = Zmin или F(X*) = Z(Y*).
Если линейная функция одной из задач не ограничена, то условия другой задачи противоречивы.
Пример:

F = 2 х1 + 3 х2 ? max
при ограничениях:
х1 + 3х2 <= 18
2х1 + х2 <= 16
х2 <= 5
3x1 <= 21
х1, х2 >= 0
F max = 24

Z =18y1 + 16y2 +5y3 + 21y4 ? min при ограничениях:
  y1 + 2 y2 + 3 y4 >= 2
3 y1 + y2 + y3 >= 3
y1, y2, y3, y4 >= 0
Z min = 24

Х* = (х1*, х2*, …,хn*)

Y* = (y1*, y2*, …, ym*)

Слайд 3

Вторая теорема двойственности Теорема: Для того чтобы два допустимых решения и

Вторая теорема двойственности

Теорема: Для того чтобы два допустимых решения и

пары двойственных задач были их оптимальными решениями необходимо и достаточно, чтобы они удовлетворяли системе уравнений

(1)

Соответствие между первоначальными переменными одной из двойственных задач и дополнительными переменными другой задачи:

Слайд 4

Правила построения двойственных задач: 1. Если в исходной задаче целевая функция

Правила построения двойственных задач:

1. Если в исходной задаче целевая функция исследуется

на min, то в двойственной задаче она будет исследоваться на max и наоборот.
2. Если в исходной задаче n переменных и m уравнений, то в двойственной задаче будет m переменных и n уравнений.
3. Коэффициенты целевой функции исходной задачи становятся правыми частями ограничений двойственной задачи, а правые части системы ограничений исходной задачи становятся коэффициентами целевой функции исходной задачи.
Слайд 5

4. Матрица ограничений двойственной задачи получается из матрицы ограничений исходной задачи

4. Матрица ограничений двойственной задачи получается из матрицы ограничений исходной

задачи транспонированием.
5. Если в исходной задаче то в двойственной задаче k-ое ограничение будет неравенством, если же в исходной задаче не имело ограничений на знак, то k-ое ограничение в двойственной задаче будет равенством.
6. Если в исходной задаче l-ое ограничение - неравенство, то в двойственной задаче ; если же в исходной задаче l-ое ограничение - равенство, то в двойственной задаче нет ограничений на знак yi.
Слайд 6

Пара симметричных двойственных задач Пары сопряженных переменных Основные Дополнительные Дополнительные Основные

Пара симметричных двойственных задач


Пары сопряженных переменных

Основные Дополнительные

Дополнительные

Основные
Слайд 7

Важно знать Объективно обусловленные оценки ресурсов определяют степень дефицитности ресурсов: по

Важно знать

Объективно обусловленные оценки ресурсов определяют степень дефицитности ресурсов: по оптимальному

плану производства дефицитные (т.е. полностью использованные) ресурсы получают ненулевые оценки, а недефицитные – нулевые оценки.
Положительным (ненулевым) компонентам оптимального решения одной из взаимно двойственных задач соответствуют нулевые компоненты оптимального решения другой задачи.
Слайд 8

Пара симметричных двойственных задач Пары сопряженных переменных Основные Дополнительные Дополнительные Основные

Пара симметричных двойственных задач


Пары сопряженных переменных

Основные Дополнительные

Дополнительные

Основные
Слайд 9

Экономический смысл основной теоремы двойственности План производства и набор цен ресурсов

Экономический смысл основной теоремы двойственности

План производства

и набор цен

ресурсов

оказываются оптимальными тогда и только тогда, когда прибыль (выручка) от продукции, найденная при “внешних”(известных заранее) ценах

,равна затратам на ресурсы при “внутренних” (определяемым только из решения задачи) ценах

Для всех других планов X и Y обеих задач прибыль (выручка) от продукции всегда меньше (или равна) затратам на ресурсы.

Слайд 10

Исследование на устойчивость Исследование на устойчивость – исследование диапазона изменения правых

Исследование на устойчивость
Исследование на устойчивость – исследование диапазона изменения правых частей

системы ограничений, при котором найденное оптимальное решение не изменяется.
Исследование на чувствительность
При исследовании на чувствительность исследуется зависимость решения линейного программирования от небольших изменений коэффициентов в условии задачи. При этом предыдущее решение может стать либо недопустимым, либо неоптимальным.
К недопустимости пред. решения могут привести изменения запасов ресурсов и/или добавление новых ограничений.
К неоптимальности пред. решения могут привести изменение целевой функции и/или изменение технологических коэффициентов и/или включение в модель нового вида производственной деятельности.