Teoretyczne podstawy programowania liniowego
Znaleść maksimum (minimum) funkcji:
/(*l-x2 Xx) = c\x\ + + - +CxX» (2.1.1)
przy założeniu że zmienne xl (x2....., xn czynią zadość następującym warunkom:
'au*i+ -+«]**» Śhi
(2.1.2)
a2lxl +-+aUXx
aKlXi + ... + axtKXx źhn
oraz
Xj >0„x2 > 0,.....xa >0 (2.1.3)
nazywamy modelem programowania liniowego, w skrócie modelem PL. Stosuje się także oznaczenie ZPL. Zadanie PL (2.1.1)-(2.1.3) wykorzystuje się do modelowania i optymalizacji wielu rzeczywistych problemów decyzyjnych.
Zadanie programowania liniowego jest określone jednoznacznie, gdy znane są wartości wszystkich parametrów występujących we wzorach (2.1.1) i (2.1.2), to znaczy liczby ci, aij oraz bj, dla i=l.....n, j=l.....m.
Ze strukturą modelu PL wiążą się pojęcia: zmienne decyzyjne - zmienne xl,x2.....xn,
decyzja (rozwiązanie) - wektor wartości zmiennych decyzyjnych (xl,x2,...,xn)eRn,
funkcja celu - funkcja f dana wzorem (2.1.1),
współczynniki funkcji celu - parametry cl,c2,...,cn,
warunki ograniczające - nierówności występujące w układzie (2.1.2),
warunki nieujemności - nierówności (2.1.3) dotyczące znaku wartości zmiennych
decyzyjnych,
kryterium optymalności - wartość funkcji celu f podlegająca maksymalizacji albo minimalizacji, (max albo min).
Jeżeli z treści problemu wynika, że pewien warunek ograniczający ma postać równania: ailxl+...+ainxn=bi
wówczas w układzie (2.1.2) jest on reprezentowany przez parę nierówności: alixl + ...+ atrlxn<bl
W celu uproszczenia zapisu wzorów (2.1.1), (2.1.2), (2.1.3) wprowadzamy notację macierzową:
V |
V |
~an |
ai2 |
... |
TT | ||||||
X = |
X* |
C = |
^2 |
A = |
021 |
^22 |
... a2n |
b = |
h | ||
3_ |
w rl |
_v |
wxl |
3i |
^2 |
• • • Omn_ |
mxn |
-1 -C)fc _1 |
Zgodnie z tymi oznaczeniami zadanie PL ma postać:
1