47281 (571978), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Определим относительный максимум функции F’, для этого определим стационарную точку (х10, х20):
_ EMBED Equation.3 ___→ _ EMBED Equation.3 ___→ _ EMBED Equation.3 ___
2) Исследуем стационарную точку на максимум, для чего определяем выпуклость или вогнутость функции:
F’11 (х10, х20) = -8 < 0
F’12 (х10, х20) = -1,5
F’21 (х10, х20) = -1,5
F’22 (х10, х20) = 4
_ EMBED Equation.3 ___
Т.к. условие выполняется, то целевая функция является строго выпуклой в окрестности стационарной точки
3) Составляем функцию Лагранжа:
L(x,u)=F’(x)+u1g1(x)+u2g2(x)=
=-4x12+2x22 -1,5x1x2+7x1+2x2+u1(_ EMBED Equation.3 ___)+u2(_ EMBED Equation.3 ___)
Получим уравнения седловой точки, применяя теорему Куна-Таккера:
_ EMBED Equation.3 ___ i=1;2
Объединим неравенства в систему А, а равенства в систему В:
Система А:
_ EMBED Equation.3 ___
Система В:
_ EMBED Equation.3 ___
Перепишем систему А:
_ EMBED Equation.3 ___
4)Введем новые переменные
V={v1,v2}≥0; W={w1,w2}≥0
в систему А для того, чтобы неравенства превратить в равенства:
_ EMBED Equation.3 ___
Тогда
_ EMBED Equation.3 ___.
Значит , система В примет вид:
_ EMBED Equation.3 ___ - это условия дополняющей нежесткости.
5) Решим систему А с помощью метода искусственных переменных.
Введем переменные Y={y1; y2} в 1 и 2 уравнения системы
_ EMBED Equation.3 ___
Затем создадим псевдоцелевую функцию Y=My1+My2→min
Y’=-Y= -My1-My2→max.
Пусть свободные переменные: х1, х2, v1, v2, u1, u2;
а базисные y1, y2, w1, w2.
Приведем систему и целевую функцию к стандартному виду, для построения симплекс-таблицы:
_ EMBED Equation.3 ___
_ EMBED Equation.3 ___
Решим с помощью симплекс-таблицы. Найдем опорное решение:
| b | x1 | x2 | u1 | u2 | v1 | v2 | ||||||||||||||
Y'/M | -9 |
| -9,5 |
| 2,5 |
| 0,5 |
| 1 |
| 1 |
| 1 |
| |||||||
| 8,3125 | 1,1875 |
| 1,7813 | -2,375 |
| -4,75 | -1,188 |
| 0 | |||||||||||
y1 | 7 |
| 8 |
| 1,5 |
| -2 |
| -4 |
| -1 |
| 0 |
| |||||||
| 0,875 | 0,125 |
| 0,1875 | -0,25 |
| -0,5 | -0,125 |
| 0 | |||||||||||
y2 | 2 |
| 1,5 |
| -4 |
| 1,5 |
| 3 |
| 0 |
| -1 |
| |||||||
| -1,313 | -0,188 |
| -0,281 | 0,375 |
| 0,75 | 0,1875 |
| 0 | |||||||||||
w1 | 18 |
| -2 |
| 1,5 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| |||||||
| 1,75 |
| 0,25 |
| 0,375 |
| -0,5 |
| -1 |
| -0,25 |
| 0 | ||||||||
w2 | 9 |
| -4 | 3 |
| 0 | 0 |
| 0 | 0 |
| ||||||||||
| 3,5 |
| 0,5 |
| 0,75 |
| -1 |
| -2 |
| -0,5 |
| 0 | ||||||||
| b | y1 | x2 | u1 | u2 | v1 | v2 | ||||||||||||||
Y'/M | -0,69 |
| 1,1875 |
| 4,2813 |
| -1,875 |
| -3,75 |
| -0,188 |
| 1 |
| |||||||
| 0,6875 | -0,188 |
| -4,281 | 1 |
| 3,75 | 0,1875 |
| -1 | |||||||||||
x1 | 0,875 |
| 0,125 |
| 0,1875 |
| -0,25 |
| -0,5 |
| -0,125 |
| 0 |
| |||||||
| 0,0917 |
| -0,025 |
| -0,571 | 0,1333 |
|
| 0,025 |
| -0,133 | ||||||||||
y2 | 0,688 |
| -0,188 |
| -4,281 |
| 1,875 |
| 3,75 |
| 0,1875 |
| -1 |
| |||||||
| 0,3667 |
| -0,1 |
| -2,283 |
| 0,5333 |
| 2 |
| 0,1 |
| -0,533 | ||||||||
w1 | 19,75 | 0,25 | 1,875 |
| -0,5 | -1 |
| -0,25 |
| 0 |
| ||||||||||
| 0,1833 |
| -0,05 |
| -1,142 |
| 0,2667 |
| 1 |
| 0,05 |
| -0,267 | ||||||||
w2 | 12,5 |
| 0,5 |
| 3,75 |
| -1 | -2 |
| -0,5 | 0 |
| |||||||||
| 0,3667 |
| -0,1 |
| -2,283 |
| 0,5333 |
| 2 |
| 0,1 |
| -0,533 | ||||||||
| b | y1 | x2 | y2 | u2 | v1 | v2 | ||||||||||||||
Y'/M | 0 |
| 1 |
| 0 |
| 1 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
x1 | 0,967 |
|
|
|
|
| 0,1333 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
u1 | 0,367 |
| -0,1 |
| -2,283 |
| 0,5333 |
| 2 |
| 0,1 |
| -0,533 |
| |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
w1 | 19,93 |
|
| 0,2667 |
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
w2 | 12,87 |
|
|
| 0,5333 |
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т. о, u2=x2=y1=y2=v1=v2=0; x1=0,967; u1=0,367; w1=19,93; w2=12,87;
б) Условия дополняющей нежесткости выполняются (u2w2=0), значит решения исходной задачи квадратичного программирования существует.
ОТВЕТ: существует.
Литература
Курс лекций Плотникова Н. В.