Постановка задачи линейного программирования
Вы здесь: > Каталог статей > Математика > Оптимизация > Постановка задачи линейного программирования
даются краткие сведения о постаноке и методах решения задачи линейного программирования - проблемы минимизации линейной функции при наличии линейных ограничений.
Добавлена: 2008-02-22 Просмотров:344 | Рейтинг:0.02

Первые постановки задач линейного программирования были сформулированы известным советским математиком Л.В.Канторовичем, которому за эти пионерские работы была присуждена Нобелевская премия по экономике. Значительное развитие теория и алгоритмический аппарат линейного программирования получили с изобретением и распространением ЭВМ и формулировкой американским математиком Дж. Данцингом симплекс-метода.

В настоящее время линейное программирование является одним из наиболее употребительных аппаратов математической теории оптимального принятия решений, в том числе и в финансовой математике. Для решения задач линейного программирования разработано сложное программное обеспечение, дающее возможность эффективно и надежно решать практические задачи больших объемов. Эти программы и системы снабжены развитыми системами подготовки исходных данных, средствами их анализа и представления полученных результатов. В развитие и совершенствование этих систем вложен труд и талант многих матеметиков, аккумулирован опыт решения тысяч задач. Владение аппаратом линейного программирования необходимо каждому специалисту в области прикладной математики.

С формально-математической точки зрения задача линейного программирования может быть описана следующим образом: найти неизвестные величины x_1,~x_2,~...~,~x_n доставляющие

min sum{j=1}{n}{c_j x_j}

при условии выполнения системы неравенств

sum{j=1}{n}{a_ij x_j} <= b_i,~i=1,2,...,n     (*)

или в векторно матричной нотации:

{min}under{Ax <= b} cx

Некоторая терминология:

x=lbrace x_j, j=1,2,...,n rbrace - переменные задачи, которые иногда называют активностями или планом.

c=lbrace c_j, j=1,2,...,n rbrace - вектор коэффициентов целевой функции или стоимости.

cx=sum{j=1}{n}{c_j x_j} - целевая функция

A=vert a_ij , i=1,2,...,m;~j=1,2,...,n vert - матрица коэффициентов системы ограничений с строками и столбцами.

b=lbrace b_i, i=1,2,...,m rbrace - правая часть системы ограничений или вектор правых частей.

 - общие ограничения задачи.

Множество точек x, удовлетворяющих ограничениям (*), называется допустимым множеством. Задача с непустым допустимым множеством называется допустимой, а в противном случае - недопустимой.

Недопустимые задачи возникают обычно в результате ошибочных формулировок задач или при ошибках в подготовке данных. Поиск причин возникновения недопустимости в больших моделях линейного программирования предсталяет собой весьма сложную проблему и для его облегчения разрабатывается специальное программное обеспечение.

В практических задачах ограничения могут иметь различный характер: равенства, неравенства различных знаков и тому подобное. С теоретической точки зрения все эти постановки могут быть сведены, конечно, к неравенствам одного знака, как это записано выше. Однако для унификации теории задачу линейного программирования с помощью простых приемов сводят к специальной постановке, содержащей ограничения двух видов: равенств общего вида

Ax = b

и условий неотрицательности переменных

x >= 0

Подробнее это сведение будет рассмотрено ниже.

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100