Математическая постановка задачи

1.2. Математическая постановка задачи

 

Исходя из условий задачи, необходимо максимизировать следующую целевую функцию:

(1.2.1) при ограничениях (1.2.2) , где В этих выражениях:

 - объемы бензина А-го, В-го и С-го сорта соответственно.

Тогда

объёмная доля первой компоненты (алкилата) в бензине А.

объёмная доля первой компоненты (алкилата) в бензине В.

объёмная доля первой компоненты (алкилата) в бензине С.

 и т.д.

Целевая функция  выражает стоимость всей продукции в зависимости от объема производимого бензина каждого сорта. Таким образом, для получения максимальной стоимости продукции необходимо максимизировать целевую функцию  (1.2.1) с соблюдением всех условий задачи, которые накладывают ограничения (1.2.2) на .

2. Приведение задачи к канонической форме

Задача линейного программирования записана в канонической форме, если она формулируется следующим образом.

Требуется найти вектор , доставляющий максимум линейной форме

(2.1)

при условиях

(2.2)

(2.3)

где

Перепишем исходную задачу (1.2.1) - (1.2.2):

(2.4) при ограничениях (2.5)

, где  (2.6)

В канонической форме задачи линейного программирования необходимо, чтобы все компоненты искомого вектора Х были неотрицательными, а все остальные ограничения записывались в виде уравнений. Т.е. в задаче обязательно будут присутствовать условия вида (2.3) и 8 уравнений вида (2.2), обусловленных неравенствами (2.5), (2.6).

Число ограничений задачи, приводящих к уравнениям (2.2) можно уменьшить, если перед приведением исходной задачи (2.4) - (2.6) к канонической форме мы преобразуем неравенства (2.6) к виду (2.3). Для этого перенесем свободные члены правых частей неравенств (2.6) в левые части. Таким образом, от старых переменных  перейдем к новым переменным, где :

, .

Выразим теперь старые переменные через новые

, (2.7)

и подставим их в линейную форму (2.4) и в неравенства (2.5), (2.6). Получим

, где .

Раскрывая скобки и учитывая, что

   (2.8),

можем окончательно записать:

 (2.9)

 (2.10)

, где (2.11)

Путем несложных преобразований задачу (1.2.1), (1.2.2) свели к задаче (2.9) - (2.11) с меньшим числом ограничений.

Для записи неравенств (2.10) в виде уравнений введем неотрицательные дополнительные переменные , и задача (2.9) - (2.11) запишется в следующей эквивалентной форме:

(2.12)

(2.13)

, где

Задача (2.12), (2.13) имеет каноническую форму.