Сайт Информационных Технологий

ИНТЕРВАЛЬНОЕ ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ТЕОРИЯ ИНТЕРВАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ

В.И. Левин

Пензенский технологический институт

Abstract — The Problem of linear Programming with interval coefficients is presented. Solution of the Problem, based on the Comparison of interval Numbers, is given.

Литература по линейному программированию с детерминированными коэффициентами огромна. Однако на практике из-за неопределенности изучаемых процессов, неточности измерения или вычисления их параметров, необходимости изучения семейств систем с варьируемыми параметрами, изменения параметров во времени и т.д., задачи линейного программирования часто имеют недетерминированные коэффициенты. Простейшая недетерминированность - интервальная.

Общая задача линейного программирования с интервальными коэффициентами такова:

(1)

(2)

. (3)

Здесь , , - замкнутые интервалы возможных значений коэффициентов, - замкнутые интервалы возможных значений неизвестных.

Будем решать интервальную задачу (1)-(3) методом детерминизации [1], т.е. сведением к двум аналогичным детерминированным задачам, определяющим нижнюю и верхнюю границы вектора неизвестных . Этот метод основан на теории сравнения интервальных чисел [2], по которой сравнение таких чисел сводится к сравнению по определенным правилам их одноименных границ - нижней и верхней. Детерминизация осуществляется в рамках конкретных случаев, отвечающих определенным соотношениям знаков коэффициентов в задаче (1)-(3). Базовым является случай, когда все коэффициенты задачи неотрицательны. Здесь нижняя (верхняя) нижняя граничная задача интервальной задачи (1)-(3) определяется как детерминированная задача, получаемая из (1)-(3) заменой всех интервальных коэффициентов и неизвестных их нижними (верхними) границами, а теорема детерминизации формулируется так.

Теорема 1. Для того чтобы интервальный вектор неизвестных был решением интервальной задачи (1)-(3) с неотрицательными коэффициентами, необходимо и достаточно, чтобы ее нижняя граничная задача имела решение , а верхняя граничная задача - решение , причем выполнялось .

Другой базовый случай, когда все коэффициенты задачи (1)-(3) неположительны. Здесь нижняя (верхняя) граничная задача задачи (1)-(3) получается из (1)-(3) заменой всех интервальных коэффициентов их верхними (нижними) границами, а теорема детерминизации совпадает с теоремой 1.

Аналогично анализируются другие случаи. При этом теоремы детерминизации сводят решение интервальной задачи (1)-(3) к решению ее нижней и верхней граничных детерминированных задач.

Литература

  1. Левин В.И. Дискретная оптимизация в условиях интервальной неопределенности // Автоматика и телемеханика. - 1992. - № 7.
  2. Левин В.И. Теория сравнения интервальных величин и ее применение в задачах измерения // Измерительная техника. - 1998. - № 5.

Site of Information Technologies
Designed by  inftech@webservis.ru.