Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Способ задания задачи о назначениях и ее анализ




Как видно из математической модели (1)-(4) задача о назначениях является транспортной задачей с квадратной матрицей , в которой для всех i и j, , поэтому, чтобы задать задачу о назначениях достаточно только задать квадратную матрицу С.

Заметим, что задача о назначениях является транспортной задачей, если ограничение (2) заменить ограничением . Возникает вопрос, если исправленную задачу решить методом потенциалов, то будет ли решение удовлетворять ограничению (2).

Однако известно, что транспортная задача с целыми правыми частями имеет целочисленное решение. Правые части задачи о назначениях равны единице, то есть целые числа, значит и все также целые числа, при этом из (2)-(3) следует, что все , следовательно, они могут принимать значения только ноль и единица.

Отсюда любое допустимое решение задачи о назначениях может быть представлено в виде квадратной матрицы Х, в которой в каждом столбце и каждой строке имеется по одной единице. Все остальные элементы матрицы равны нулю. Например, матрица Х может иметь вид (рис. 1).

Х=        
       
       
       

Рис. 1.

То есть матрица Х имеет ровно n ненулевых элементов. Если решать задачу методом потенциалов, то базисное решение х должно иметь (2 n -1) базисную компоненту и так как число единиц равно n, то базисное решение должно быть дополнено (n -1) нулем. Отсюда следует, что базисное решение является сильно вырожденным, а это является существенной помехой для использования метода потенциалов ( часто будет равно нулю). Поэтому для решения задачи о назначениях может быть предложен другой метод, существенно использующий тот факт, что ненулевые компоненты решения равны единице. В этом случае матрицу Х можно вообще не задавать, а на матрице С пометить (крышкой) элементы, которым соответствуют единичные компоненты матрицы Х. Тогда значение целевой функции будет равно

.

Рассмотрим свойства матрицы С.

Свойство 1. Если из всех элементов одной строки или одного столбца матрицы С вычесть одно и тоже число , то оптимальное решение новой задачи будет совпадать с оптимальным решением исходной задачи, а оптимальное значение целевой функции новой задачи уменьшится по сравнению с оптимальным значением целевой функции исходной задачи на величину :

.

Доказательство Св.1: Так как в задаче меняется только целевая функция, то допустимое множество исходной и новой задачи одинаково.

Пусть число вычитается из первой строки матрицы С:

.

Свойство 2. Без ограничения общности мы можем считать, что .

Доказательство Св.2: Если в матрице С существует , то к строке можно прибавить , тогда , а все остальные элементы этой строки увеличатся на . Таким образам можно убрать все отрицательные элементы.

Свойство 3. Пусть все и существуют , тогда, если удается найти допустимое решение такое, что все соответствуют , то полученное допустимое решение оптимально.

Доказательство Св.3: Из формулы (4) следует, что если все и х – допустимое решение, то для любого допустимого решения х , но , то есть - оптимальное решение.

Определение 1. Пусть все элементы матрицы С больше или равны нулю и существуют . Нули матрицы С называются независимыми, если они стоят в разных строках и столбцах матрицы С.

Так как любое допустимое решение задачи о назначениях имеет n единиц, стоящих в разных строках и столбцах, то, как следует из Свойства 3, для того, чтобы могло быть найдено оптимальное решение задачи о назначениях, надо чтобы матрица С имела n независимых нулей. Отсюда следует, что для нахождения оптимального решения необходимо воспользовавшись Свойством 1, путем вычитания из строк и столбцов некоторых чисел, получить новую матрицу С, имеющую n независимых нулей. Этот метод называется Венгерским методом.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-19; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 470 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

4385 - | 4210 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 7.758 с.