Общий подход к решению задач нелинейного программирования.

 

К задачам нелинейного программирования относятся такие задачи на условный экстремум, в которых не линейны либо целевая функция , либо, по крайней мере, одна из функций, образующих область допустимых решений, либо не линейны и целевая функция и функции-ограничения.

Задача нелинейного программирования (задача НП) в общем виде формулируется следующим образом :

(1.1)
Найти максимум функции

z = f (x1 ,x2 ,…, xn )

при условиях

1(x1 ,x2 ,…, xn ) 1,

(1.2)
2(x1 ,x2 ,…, xn ) 2,

m(x1 ,x2 ,…, xn ) m,

 

 

где хотя бы одна из функций f, 1, 2,.., m не линейна.

Предположим, что все эти функции дифференцируемы. Тогда для определения условного экстремума могут быть использованы методы дифференциального исчисления. Процесс решения будет состоять

1) в определении внутри допустимого множества всех стационарных точек функции f, удовлетворяющих условию =0; j=1,2,…, n;

2) в определении той стационарной точки, которая доставляет наибольшее значение функции f внутри области;

3) в нахождении максимума функции f внутри каждой границы области и выборе наибольшего ее значения по всем границам;

4) в нахождении наибольшего значении функции f в вершинах области;

5) в нахождении глобального максимума функции f.

Как видим, решение задачи НП значительно сложнее решения задачи линейного программирования. Для решения последней требовалось исследовать значение целевой функции лишь в вершинах области, да и то не во всех.