Лекция: Блочное программирование
В решении конкретных экономических задач часто используют постановки, системы ограничений которых содержат все переменные (ограничения, образующие блок–связку), а другая часть ограничений содержит часть переменных (ограничения, образующие блоки). Структура таких задач может содержать значительное число блоков:
Рис. 3.6
Такой задаче специальной блочной структуры соответствует особая структура исходных данных (табл. 4.3).
Таблица 3.10
| Ограничение | Переменные | Свободный член | ||||
| n1 | n2 | n3 | … | np | ||
| m0 | A01 | A02 | A03 | … | A0p | b0 |
| m1 | A1 | … | b1 | |||
| m2 | A2 | … | b2 | |||
| m3 | A3 | … | b3 | |||
| … | … | … | … | … | … | … |
| mp | … | Ap | bp |
Применительно к матрице блочной структуры математическую постановку задачи можно переписать иначе, вводя двухиндексное обозначение переменной xpj, указывающей на принадлежность переменной xj к p-му локальному блоку:
где P – общее число локальных блоков; np – число переменных, входящих в p-й локальный блок; mp – число ограничений в p-м локальном блоке.
Задачи такого класса ставятся применительно к производственным комплексам, холдингам, финансово-промышленным группам, корпорациям и т.п., каждые из которых состоят из нескольких других предприятий со своими локальными характеристиками (ресурсами, показателями) и в то же время объединенных совокупностью ограничений (общими для всей системы) и единой целевой функции.
Особенность таких задач – большая размерность, затрудняющая формирование и отладку постановки и исходных данных.
Современные программные средства в большинстве используют специальные методы решения с разложением (декомпозицией) задачи на Р подзадач, например, метод декомпозиции Данцига–Вульфа. По этому методу каждый блок матрицы формируется и отлаживается автономно как отдельная подзадача с последующим объединением блоков общими ограничениями на этапе окончательного составления задачи. Такие задачи экономически интерпретируются как задачи многоуровневой иерархической структуры.