Файл: пензенский государственный университет политехнический институт.docx
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 207
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Основные положения, выносимые на защиту:
Эквивалентные преобразования моделей задач линейного программирования
Анализ моделей и алгоритмов решения задач о назначениях
Анализ эквивалентных преобразований моделей задач о назначениях
Модель и алгоритм решения задачи с приоритетными назначениями
-
перейти к матрице затрат Q такой, что
qij
cij , если (i, j) Rпр. ,
cij M, если (i, j) Rпр..
Результатом применения преобразования является переход к простейшей линейной модели вида:
nn f(X) qijxij min, i1 j1 n | (66) |
xij 1, j 1, n, i1 n | (67) |
xij 1, i 1, n, j1 | (68) |
xij{0,1}, i, j 1, n, | (69) |
где
qij
M
cij , если (i, j) Rпр.,
cij M, если (i, j) Rпр.;
2n max сij.
Модели (61) – (65) и (66) – (69) эквивалентны друг другу. Отсюда можно описать алгоритм решения задачи о назначениях (61) – (65).
-
Применить к модели (61) – (65) эквивалентное преобразование приоритетных назначений. Результатом является получение эквивалентной модели (66) – (69). -
Решить задачу, описываемую соотношениями (66) – (69), венгерским методом или методом Мака.
Разработана программа поиска оптимального решения задачи с приоритетными назначениями. Результаты работы программы представлены на рисунке 14.
Рисунок 14 – Результаты поиска оптимального решения задачи с приоритетными назначениями
Необходимость учета приоритета назначений в общем случае влечет рост значения целевой функции (рисунок 15).
Рисунок 15 – Результаты поиска оптимального решения простейшей линейной задачи с матрицей затрат С
Как видно, минимальное значение целевой функции линейной задачи о назначениях существенно меньше минимального значения целевой функции задачи с приоритетными назначениями при одной и той же матрице затрат.
Выводы
Предложено обобщение задачи с недопустимыми назначениями, заключающееся в том, что недопустимыми считаются некоторые комбинации назначений. Построена математическая модель задачи с недопустимыми комбинациями назначений. Показано, что задача с недопустимыми комбинациями назначений эквивалентна совокупности задач с недопустимыми назначениями. Сформулировано эквивалентное преобразование задачи с недопустимыми комбинациями в совокупность простейших линейных задач. Предложен алгоритм поиска оптимального решения, основанный на эквивалентном преобразовании задачи с недопустимыми комбинациями назначений и ее последующей оптимизации с использованием венгерского метода или метода Мака.
Предложено обобщение простейшей линейной задачи, заключающееся в установлении порядка назначений. Построена математическая модель задачи с порядком назначений. Показано, что задача с порядком назначений эквивалентна совокупности двух последовательно решаемых задач – открытой задаче и задаче с недопустимыми назначениями. Сформулировано эквивалентное преобразование задачи порядком назначений в совокупность двух последовательно решаемых простейших линейных задач. Предложен алгоритм поиска оптимального решения, основанный на эквивалентном преобразовании задачи с порядком назначений и ее последующей оптимизации с использованием венгерского метода или метода Мака.
Предложено обобщение простейшей линейной задачи, заключающееся в предположении того, что некоторые назначения имеют приоритет перед другими. Построена математическая модель задачи с приоритетными назначениями. Показано, что задача с приоритетными назначениями эквивалентна задаче с недопустимыми назначениями. Сформулировано
эквивалентное преобразование задачи с приоритетными назначениями. Предложен алгоритм поиска оптимального решения, основанный на эквивалентном преобразовании задачи с приоритетными назначениями в простейшую линейную задачу и ее последующей оптимизации с использованием венгерского метода или метода Мака.
Рассмотренные задачи расширяют множество задач о назначениях, эквивалентных простейшей линейной задаче, и позволяют применить для их решения стандартные алгоритмы. Необходимость учета дополнительных требований в общем случае приводит к росту значений целевой функции.
-
Модели многокритериальных задач о назначениях и алгоритмы их решения
-
Модель простейшей линейной многокритериальной задачи о назначениях
-
Однокритериальная задача о назначениях редко встречается на практике. Как правило, в реальной постановке эта задача является многокритериальной. Например, при выборе программного продукта показателями оценки являются, с одной стороны, его функциональные возможности, надежность, эргономичность, а с другой стороны, стоимость, расходы на внедрение и др. При подборе персонала важнейшими критериями оценки являются квалификация, опыт работы, возраст, размер заработной платы и т.п. Модель простейшей линейной многокритериальной задачи о назначениях представляется в виде:
nn f1(X) c1 x min, ijij i1 j1 | (70) |
nn f2 (X) c2x min, ijij i1 j1 | (71) |
… | |
nn fk(X) ckx min, ijij i1 j1 | (72) |
n xij 1, j 1, n, i1 | (73) |
n xij 1, i 1, n, j1 | (74) |
xij{0,1}, i, j 1, n, | (75) |
где
f1(X), f2 (X),..., fk(X)
– скалярные целевые функции (частные
критерии).
Обозначим через Dмножество допустимых решений простейшей
многокритериальной линейной задачи о назначениях,
X D. Набор значений
целевых функций
( f1(X), f2 (X),..., fk(X))
является вектором k-мерного
векторного пространства
Rk, называемого критериальным пространством.
Векторы этого пространства называют критериальными векторами. Каждому
фиксированному решению
X0 D
можно поставить в соответствие
критериальный вектор
( f1(X0 ), f2 (X0 ),..., fk(X0 )) , компонентами которого
являются значения целевых функций при данном задачу (70) – (75) можно записать как
F(X) min ,
X0 D.Тогда
n
xij
i1
n
xij
j1
1,
1,
j 1, n,
i 1, n,
xij{0,1},
i, j 1, n,
где
F(X) ( f1(X), f2 (X),..., fk(X))
– вектор-функция,
X D.