~1 (743476), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Сначала необходимо построить график.
Для построения графика необходимы следующие данные:
исходные данные:
L1 = x1 - 2x2 + 2,
L2 = x1 + x2 + 4,
L3 = -x1 + 4x2 - 20,
в каноническом виде (после подстановки точки (5;3))
 
 1 = x1 - 2x2 + 1, (5 - 2*3 + 1= 1)
Dxk 2 = x1 + x2 - 8, (5 + 3 + 4 = 12)
3 = -x1 + 4x2 - 7, (-5 + 4*3 - 20 = -13)
 = 2x1 + 4x2 – 14,
Находим точки для построения прямых:
-  
1 = x1 - 2x2 + 1,
 
-x1 + 2x2  1 (1;1)
-  
2 = x1 + x2 - 8,
 
x1 + x2  8 (0;8)
-  
3 = -x1 + 4x2 - 7,
 
-x1 + 4x2  7 (1;2)
По полученным точкам строим график (рисунок 1). На рисунке штриховкой показан полученный д-конус. Переход к любой точке внутри конуса обеспечивает увеличение всех критериев. Точка (29/3; 16/3) является -оптимальным решением. Смещая точку х, внутрь д-конуса придем на границу 1. При этом д-конус выйдет из области допустимых решений (ОДР) Dx. Теперь полученная точка не сможет улучшить ни один ч-критерий без ухудшения других, значит она -оптимальная. Построив д-конус в любой точке стороны 1, убеждаемся, что каждая из точек -оптимальна, значит вся сторона 1 составляет -множество.
3.Определение Парето-оптимального множества
с-методом
3.1.Удаление пассивных ограничений
Перед построением -множества из системы ограничений должны быть удалены пассивные ограничения. Пассивным будем называть неравенство (п-неравенство), граница которого не является частью границ области Dx, за исключением, может быть, ее отдельной точки. Неравенства, образующие границы Dx, назовем активными (а-неравенства).
Чтобы грани не были включены в Dx, не имея никакого отношения к Dx, неравенство 1 должно быть удалено из исходной системы ограничений. Условием для исключения неравенства i  0 из системы является несовместность (или вырожденность) данной системы неравенств при условии i = 0. Геометрически это означает, что граница i = 0 неравенства i  0 не пересекается с областью Dx или имеет одну общую точку. Если граница i = 0 имеет общую угловую точку с Dx (вырожденность), то с удалением п-неравенства i  0 эта точка не будет утеряна, так как она входит в границы других неравенств. Помимо заданных m неравенств проверке подлежат и n условий неотрицательности переменных, так как координатные плоскости (оси) также могут входить в границы Dx.
В качестве примечания можно отметить, что поскольку п-неравенства (пассивные неравенства) для любой точки x  Dx будут выполнены, то по мере выявления п-неравенств и введения их в базис они удаляются из с-таблицы.
Запишем систему неравенств Dx в форме с-таблицы:
|   Т1  |    х1  |    х2  |    1  |    bi/ais  |    bi/ais  |  
|   1  |    -1  |    -1  |    15  |    15  |    15  |  
|   2  |    5  |    1  |    -1  |    1/5  |    1  |  
|   3  |    1  |    -1  |    5  |    -  |    5  |  
|   4  |    0  |    -1  |    20  |    -  |    20  |  
|   Т2  |    1  |    x2  |    1  |    Т2’  |    x1  |    e2  |    1  |  ||||
|   х1  |    -1  |    -1  |    15  |    e1  |    4  |    -1  |    14  |  ||||
|   2  |    -5  |    -4  |    74  |    x2  |    -5  |    1  |    1  |  ||||
|   3  |    -1  |    -2  |    20  |    e3  |    2  |    -1  |    4  |  ||||
|   4  |    0  |    -1  |    20  |    4  |    1  |    -1  |    19  |  
ОП – получен, следовательно ОП – получен, следовательно
х2 и 1 – активные ограничения; x1 и 2 – активные ограничения;
из Т2 получаем:
|   Т3  |    1  |    3  |    1  |  
|   x1  |    1  |    1/2  |    5  |  
|   2  |    -3  |    2  |    34  |  
|   x2  |    -1/2  |    -1/2  |    10  |  
|   4  |    2  |    ½  |    10  |  
отсюда делаем вывод, что 3 – активное ограничение;
из Т3 получаем:
|   Т4  |    4  |    3  |    1  |  
|   x1  |    10  |  ||
|   2  |    19  |  ||
|   x2  |    15/2  |  ||
|   1  |    -5  |  
Опорный план не получен, следовательно 4 – пассивное ограничение.
3.2.Определение -множества с-методом.
При подготовке решения для ЛПР интерес будет представлять информация обо всем множестве -оптимальных (эффективных) решений Dx. Графический метод позволяет сформулировать довольно простой подход к определению множества Dx. Суть этого подхода в следующем. Решая усеченную задачу линейного программирования, устанавливаем факт существования д-конуса ( max > 0). Поскольку для линейных ЦФ конфигурация д-конуса не зависит от положения его вершины х,, то, помещая ее на границу i области Dx, решаем усеченную ЗЛП с добавлением i, соответствующего i-му участку границ Dx. Вырождение д-конуса в точку х, будет признаком -оптимальности и всех других точек данной грани. С помощью с-метода указанная процедура легко проделывается для пространства любой размерности n. Неудобство указанного метода состоит в том, что потребуется на каждой грани ОДР Dx найти точку х, (по числу граней Dx) сформулировать и решить столько же ЗЛП размера Rxn.
Существенно сократить объем вычислений можно путем выбора вершины д-конуса в фиксированной точке х, = (1)n и в нее же параллельно себе перенести грани, составляющие границы Dx
Приведенные к точке х, = (1)n приращения -r и невязки i запишутся в виде:
(8)
где черта сверху у ,  и  означает, что эти величины приведены к точке х, = (1)n.
По существу, (8) – ЗЛП размера (R+m)xn (max), а ее решение позволит найти все грани, составляющие -множество Dx.
Составляем с-таблицу, не учитывая пассивные ограничения, т.е 1:
|   Т1  |    х1  |    х2  |    1  |  
|   2  |    -1  |    -1  |    2  |  
|   3  |    5  |    1  |    -6  |  
|   4  |    1  |    -1  |    0  |  
|   х1  |    1  |    0  |    -1  |  
|   х2  |    0  |    1  |    -1  |  
|   1  |    1  |    -2  |    1  |  
|   2  |    1  |    1  |    -2  |  
|   3  |    -1  |    4  |    -3  |  
|     |    1  |    3  |    -4  |  
В начале решается усеченная ЗЛП (под чертой):
|   Т2  |    х1  |    1  |    1  |  
|   1  |    -3/2  |    1/2  |    3/2  |  
|   2  |    11/2  |    -1/2  |    -11/2  |  
|   3  |    1/2  |    1/2  |    -1/2  |  
|   х1  |    1  |    0  |    -1  |  
|   х2  |    1/2  |    -1/2  |    -1/2  |  
|   x2  |    1/2  |    -1/2  |    1/2  |  
|   2  |    3/2  |    -1/2  |    -3/2  |  
|   3  |    1  |    -2  |    -1  |  
|     |    5/2  |    -3/2  |    -5/2  |  
|   Т3  |    3  |    1  |    1  |  
|   1  |    -3/2  |    -5/2  |    0  |  
|   2  |    11/2  |    21/2  |    0  |  
|   3  |    1/2  |    3/2  |    0  |  
|   х1  |    1  |    2  |    0  |  
|   х2  |    1/2  |    1/2  |    0  |  
|   x2  |    1/2  |    1/2  |    1  |  
|   2  |    3/2  |    5/2  |    0  |  
|   x1  |    1  |    2  |    1  |  
|     |    5/2  |    7/2  |    0  |  















