Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 17:56, курс лекций
Тема №3: «Решение задач теории игр ».
1. Область применения и основные понятия теории игр.
2. Общая постановка задач теории игр.
3. Решение игр, имеющих седловую точку.
4. Решение игр при помощи определения смешанных стратегий.
F2=Σх*с
= 230*2+170*1+250*5+70*8+330*2+
Поскольку
все характеристики положительны, то
получен оптимальный план поставки
продукции, при этом затраты на перевозку
равны 4980 р. и они минимальны.
2.2
Задача 2 – Производственная
задача
Цель составления плана заключается в распределении производства хлеба четырех сортов между печами четырех систем таким образом, чтобы их производственные мощности использовались более полно, а издержки производства при этом были наименьшими
Для
решения производственно-
Виды продукции и спрос на нее | Потенциал
строки
ui | ||||||
Виды оборудования и фонд времени его работы | В1 | В2 | В3 | В4 | Вф | ||
110 | 350 | 220 | 410 | ||||
А1 | 55 | 10 3 | 12 2 | 15 5 | 4 4 | 1 0 | |
А2 | 72 | 10 8 | 12 2 | 10 5 | 20 10 | 1 0 | |
А3 | 60 | 12 3 | 8 8 | 2 1 | 10 3 | 1 0 | |
А4 | 30 | 10 5 | 7 7 | 10 5 | 10 5 | 1 0 | |
Потенциал столбца vj |
В левом верхнем углу таблицы записана суточная производительность печей, в правом верхнем - издержки производства на 1 т. Данная задача имеет открытую модель, поэтому в столбце Вф показан фиктивный продукт. При использовании ламбда-алгоритма модель задачи обычно бывает открытой, по этому фиктивный столбец выделяется сразу же при построении таблицы. В его клетках издержки производства принимаются нулевыми, а производительность - равной единице.
В
таблице, имеющей необходимую
3,3 | 6 | 3 | 1 |
1,25 | 6 | 2 | 2 |
4 | 1 | 2 | 3,3 |
2 | 1 | 2 | 2 |
План,
в котором показаны исходное распределение
рабочих дней и уровни издержек производства,
представлен в следующей
Виды оборудования и фонд времени его работы | Виды продукции и спрос на нее | Потенциал
строки
ui | |||||
В1 | В2 | В3 | В4 | Вф | |||
110 | 350 | 220 | 410 | ||||
А1 | 55 | 10
3 30 30 |
12
2 24 24 |
15
5
14,17 75 |
4
4 16 12 |
1
0
40,83 |
0 |
А2 | 72 | 10
8 80 30 |
12
2
29,17 24 |
10
5 50 50 |
20
10 200 60 |
1
0
42,83 |
0 |
А3 | 60 | 12
3
9,17 36 |
8
8 64 16 |
2
1
2 10 |
10
3
41 30 |
1
0
9,83 |
0 |
А4 | 30 | 10
5 50 30 |
7
7 49 14 |
10
5 50 50 |
10
5 50 30 |
1
0
30 |
0 |
Потенциал столбца vj | 3 | 2 | 5 | 3 | 0 |
Суммарные издержки производства определяются путем суммирования произведений числа рабочих дней на уровни соответствующих им издержек производства. Для исходного плана суммарные издержки:
F1
= 9,17*36+29,17*24+14,17*75+41*
Для проверки плана на оптимальность применяется метод потенциалов в преобразованном виде.
Потенциал строк соответствует дневным издержкам производства, а столбцов - издержкам на 1 т. Но так как дневные издержки равны издержкам на 1 т, умноженным на суточную производительность, то элемент (в заполненной клетке) должен равняться сумме потенциала строки и потенциала столбца, умноженного на соответствующую суточную производительность : , откуда потенциал строки ,
потенциал столбца .
После определения потенциалов строк и столбцов для свободных клеток рассчитываются суммы потенциалов , величина которых проставляется в клетках. Сравнение в клетках суммы потенциалов с величиной элемента показывает, что исходный план не оптимальный, так как в двух клетках сумма потенциалов превышает величину элемента. Единственная клетка имеет превышение - А3В3 (10-2=8), следовательно, ее нужно заполнять. Строим цепь перераспределения.
Обозначим изменение величин, связанное с заполнением свободной клетки, буквой (дельта) и используем ее для составления уравнений по строкам и столбцам.
Если условно принять, что , то с помощью подстановок можно вычислить все остальные ∆ij: ∆13=-0,13, ∆1ф= 0,13, ∆3ф=-1.
Для определения величины, которую можно записать в свободную клетку, необходимо число отрицательных клеток (тех, у которых значения ∆ij отрицательны) разделить на соответствующие дельты. Получаемый от деления результат обозначают буквой γij. В нашем примере результаты будут такими (отрицательный знак не учитывается):
γ3ф = 9,83/1 = 9,83; γ13 = 14,17/0,13=109.
Из показателей γij выбирается наименьший, его величина может быть записана в свободную клетку А3В3. Эта запись вызовет изменения во всех вершинах цепи. Величина изменений определяется умножением показателей ∆ij на наименьшее значение γij, т. е. на 9,83. В клетках таблицы изменения ∆ij составят:
∆33= 9,83*1,0= +9,83; ∆3ф= 9,83*(-1,0)=-9,83; ∆13 = 9,83*(-0,13)=-1,28; ∆1ф = 9,83*0,13=1,28.
С
учетом этих изменений производится новое
распределение времени работы печей:
Виды оборудования и фонд времени его работы | Виды продукции и спрос на нее | Потенциал
строки
ui | |||||
В1 | В2 | В3 | В4 | Вф | |||
110 | 350 | 220 | 410 | ||||
А1 | 55 | 10
3 30 36,7 |
12
2 24 24 |
15
5
12,89 75 |
4
4 16 15,2 |
1
0
42,11 |
0 |
А2 | 72 | 10
8 80 36,7 |
12
2
29,17 24 |
10
5 50 50 |
20
10 200 76 |
1
0
42,83 |
0 |
А3 | 60 | 12
3
9,17 36 |
8
8 64 8 |
2
1
9,83 2 |
10
3
41 30 |
1 0 | -8 |
А4 | 30 | 10
5 50 36,7 |
7
7 49 14 |
10
5 50 50 |
10
5 50 38 |
1
0
30 |
0 |
Потенциал столбца vj | 3,67 | 2 | 5 | 3,8 | 0 |
В новом плане суммарные издержки производства:
F2
= 9,17*36+29,17*24+12,89*75+9,
После перераспределения план проверяется на оптимальность в таком же порядке и по тем же правилам. Определяются потенциалы строк и столбцов, затем для свободных клеток рассчитываются суммы потенциалов и сравниваются с величиной элемента.
Единственная клетка имеет превышение – А1В1 (36,7-30=6,7), следовательно, ее нужно заполнять. Строим цепь перераспределения.
Обозначим изменение величин, связанное с заполнением свободной клетки, буквой (дельта) и используем ее для составления уравнений по строкам и столбцам.
Если условно принять, что , то с помощью подстановок можно вычислить все остальные ∆ij: ∆31=-0,83, ∆33= 0,83, ∆13=-0,11, ∆1ф=-0,89.
Для определения величины, которую можно записать в свободную клетку, необходимо число отрицательных клеток (тех, у которых значения ∆ij отрицательны) разделить на соответствующие дельты. Получаемый от деления результат обозначают буквой γij. В нашем примере результаты будут такими (отрицательный знак не учитывается):
γ31 = 9,17/0,83 = 11,05; γ13 = 12,89/0,11=117,2, γ1ф = 42,11/0,89=47,31.
Из показателей γij выбирается наименьший, его величина может быть записана в свободную клетку А1В1. Эта запись вызовет изменения во всех вершинах цепи. Величина изменений определяется умножением показателей ∆ij на наименьшее значение γij, т. е. на 11,05. В клетках таблицы изменения ∆ij составят:
∆11= 11,05*1,0= +11,05; ∆31= 11,05*(-0,83)=-9,17; ∆33 = 11,05*0,83=9,17; ∆13 = 11,05*(-0,11)=-1,22, . ∆1ф= 11,05*(-0,89)=-9,83.
С учетом этих изменений производится новое распределение времени работы печей:
Виды оборудования и фонд времени его работы | Виды продукции и спрос на нее | Потенциал
строки
ui | |||||
В1 | В2 | В3 | В4 | Вф | |||
110 | 350 | 220 | 410 | ||||
А1 | 55 | 10
3
11,05 30 |
12
2 24 24 |
15
5
11,67 75 |
4
4 16 15,2 |
1
0
32,28 |
0 |
А2 | 72 | 10
8 80 30 |
12
2
29,17 24 |
10
5 50 50 |
20
10 200 76 |
1
0
42,83 |
0 |
А3 | 60 | 12
3 36 28 |
8
8 64 8 |
2
1
19 2 |
10
3
41 30 |
1 0 | -8 |
А4 | 30 | 10
5 50 30 |
7
7 49 14 |
10
5 50 50 |
10
5 50 38 |
1
0
30 |
0 |
Потенциал столбца vj | 3 | 2 | 5 | 3,8 | 0 |