vj |
6 |
-1 |
6 |
|
2 |
4 |
ui |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
-1 |
-5 |
|
3 |
* |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
* |
-8 |
* |
|
-6 |
* |
-6 |
* |
-11 |
-2 |
|
-7 |
-8 |
2 |
-3 |
* |
* |
|
* |
1 |
1.3(i0 , j0 ) (1,3) .
1.413 3 0 .
1.5Отмечаем звездочкой элемент (1,3) и по правилу вычеркивания определяем цикл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
* |
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
* |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
* |
|
* |
|
|
|
|
|
Цикл образуют элементы (1,3) |
(1,4) |
(4,4) |
(4,3) . |
|
||||||||||
|
|
{(4,4)} , |
|
{(1,4),(4,3)} . |
|
|
|
|
|
|
|||||
1.6 |
|
min(6,5) |
|
5 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.7 |
x130 |
|
|
5 , x141 |
6 |
5 |
|
1 , x143 |
5 5 |
0 , x144 |
5 1 6 , |
|
|||
|
|
x210 |
0 , x123 |
2 , x125 |
6 , x311 |
12 , x142 8 . |
|
|
|
||||||
1.8 Имеется только один элемент (4,3) из |
, для которого x0 |
0 . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43 |
|
|
|
Поэтому он становится небазисным. Новая базисная точка имеет |
||||||||||||||
|
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
0 |
0 |
2 |
0 |
6 . |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
8 |
0 |
6 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.9 L(x1) |
L(x0 ) |
x131 |
13 |
|
76 5*3 |
61 |
|
|
|
|
|||||
Итерация 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.1, 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
128
vj |
3 |
-1 |
3 |
2 |
1 |
|
ui |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
-4 |
-5 |
* |
* |
-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
* |
-5 |
* |
-3 |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
* |
-8 |
-2 |
-4 |
-8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
-2 |
* |
-3 |
* |
-2 |
|
|
|
|
|
|
|
2.3, 2.4. |
i0 |
max |
ij |
2 |
0 . |
|
j0 |
|
|
||
Решение закончено. |
x* x1 , |
L(x* ) 61. |
|||
Задачи для самостоятельного решения
Решить следующие задачи методами потенциалов, минимального элемента и “северо – западного угла”:
4.6.1 |
a\b |
25 |
40 |
50 |
35 |
45 |
|
20 |
7 |
3 |
4 |
8 |
6 |
|
60 |
5 |
7 |
2 |
3 |
5 |
|
45 |
1 |
4 |
5 |
2 |
6 |
|
70 |
3 |
4 |
2 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
4.6.2 |
a\b |
35 |
30 |
50 |
25 |
|
|
50 |
8 |
6 |
7 |
3 |
|
|
50 |
7 |
4 |
9 |
3 |
|
|
55 |
6 |
1 |
4 |
5 |
|
|
50 |
7 |
8 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.6.3 |
a\b |
10 |
40 |
20 |
60 |
20 |
|
30 |
5 |
1 |
5 |
2 |
4 |
|
70 |
5 |
7 |
6 |
3 |
2 |
|
25 |
1 |
5 |
4 |
2 |
6 |
|
25 |
1 |
6 |
3 |
3 |
5 |
129
4.6.4 |
a\b |
70 |
40 |
30 |
60 |
50 |
|
20 |
6 |
1 |
7 |
3 |
3 |
|
90 |
7 |
4 |
4 |
8 |
4 |
|
80 |
8 |
2 |
3 |
5 |
7 |
|
60 |
3 |
4 |
2 |
8 |
5 |
4.6.5 |
a\b |
30 |
90 |
80 |
20 |
30 |
|
95 |
2 |
8 |
4 |
6 |
3 |
|
55 |
3 |
2 |
5 |
2 |
6 |
|
40 |
6 |
5 |
8 |
7 |
4 |
|
60 |
3 |
4 |
4 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
4.6.6 |
a\b |
10 |
30 |
25 |
15 |
20 |
|
20 |
9 |
1 |
5 |
7 |
1 |
|
15 |
2 |
8 |
4 |
8 |
1 |
|
45 |
2 |
3 |
2 |
8 |
5 |
|
20 |
6 |
1 |
3 |
4 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
4.6.7 |
a\b |
13 |
13 |
13 |
13 |
28 |
|
28 |
8 |
4 |
6 |
3 |
1 |
|
13 |
9 |
3 |
8 |
5 |
7 |
|
19 |
7 |
3 |
5 |
9 |
8 |
|
20 |
2 |
1 |
4 |
5 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
4.6.8 |
a\b |
11 |
13 |
26 |
10 |
10 |
|
24 |
9 |
1 |
3 |
2 |
7 |
|
12 |
6 |
9 |
4 |
1 |
5 |
|
18 |
9 |
1 |
2 |
8 |
5 |
|
16 |
3 |
3 |
9 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
4.6.9 |
a\b |
10 |
35 |
15 |
25 |
35 |
|
30 |
7 |
3 |
1 |
5 |
4 |
|
25 |
7 |
5 |
8 |
3 |
2 |
|
45 |
6 |
4 |
8 |
3 |
2 |
|
20 |
3 |
1 |
7 |
6 |
2 |
130
4.6.10 |
a\b |
30 |
80 |
65 |
35 |
40 |
|
60 |
8 |
2 |
4 |
9 |
1 |
|
55 |
7 |
5 |
5 |
3 |
6 |
|
85 |
9 |
4 |
6 |
2 |
7 |
|
50 |
5 |
3 |
2 |
6 |
4 |
5. ЗАДАЧА КВАДРАТИЧНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
5.1.1. Постановка задачи квадратичного программирования
Задачей квадратичного программирования называется задача выпуклого программирования минимизации квадратичной
функции на допустимом множестве |
, заданном линейными |
ограничениями |
|
xT Qx bxT c min x ,
где Q (qij ) - симметричная положительно определенная матрица
размера n n , b - фиксированный вектор размера n , с - заданное число.
Рассмотрим задачу квадратичного программирования вида:
|
n |
|
|
|
_____ |
|
|
gi (x) |
|
|
|
ij x j |
i |
0, i=1,m , |
(5.1.1) |
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
n |
|
n |
|
f (x) |
|
|
|
qij x j |
bj x j c |
min , |
|
2 i |
|
||||||
|
1 |
j 1 |
|
j 1 |
|
||
|
|
|
|
____ |
|
|
|
xj 0, j=1,n . |
|
|
|
||||
Для данной задачи условной оптимизации можно |
|||||||
рассмотреть функцию Лагранжа вида: |
|
||||||
|
|
|
|
|
n |
n |
|
L(x, , ) |
|
f (x) |
|
i gi (x) |
j ( x j ) |
||
|
|
|
|
|
i 1 |
j 1 |
|
|
|
|
|
131 |
|
|
|
1 n |
n |
n |
|
||
|
|
|
qij x j |
bj x j |
c |
2 i 1 |
|
||||
j |
1 |
j 1 |
|
||
n |
|
n |
|
n |
|
|
i ( |
|
ij x j |
i ) |
i ( x j ) . |
i 1 |
j |
1 |
j |
1 |
|
При этом условия Куна - Таккера запишутся в виде следующей системы равенств и неравенств:
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
x j |
0, |
|
j |
1, n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
L |
n |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
q ij x i |
b j |
|
|
i |
ij |
|
|
j |
|
0, j 1, n |
|||||||||||||||
x j |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
i 1 |
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
L |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ij x j |
|
|
|
i |
0, i |
1, m |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.1.2) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i gi |
i |
|
|
ij x j |
i |
0, i 1, m |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
j |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j x j |
0, |
|
|
j |
|
1, n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
i |
0, |
i |
1, m, |
|
|
j |
0, |
|
j 1, n. |
|||||||||||||||
5.1.2. Использование симплексного метода для решения задачи квадратичного программирования
По теореме Куна - Таккера решение системы (5.1.2) является
искомой точкой минимума функции |
f (x) |
(5.1.1) на множестве . |
|||||
|
|
|
|
|
_____ |
|
|
Введя дополнительные |
переменные |
xn |
1 , i=1,m, полученную |
||||
систему перепишем в виде системы равенств |
|||||||
n q ij x j |
n |
|
|
|
|
|
|
i |
ij |
j |
b j , j 1, n |
||||
i 1 |
i 1 |
|
|
|
|
|
|
132