On the existence of an integer solution of the relaxed weber problem for a tree network

Abstract

The problem of finding the optimal arrangement of vertices of a tree network in the installation space representing a finite set is considered. The criterion of optimality is the minimization of the total cost of deployment and the cost of communications. Placement of different tree vertices in one point of the installation space is allowed. This problem is known as Weber problem for a tree network. The statement of Weber problem as an integer linear programming problem is given in this research. It's proved that a set of optimal solutions of corresponding relaxed Weber problem for a tree-network contains the integer solution. This fact allows to prove the existence a saddle point while proving the performance of decomposition algorithms for problems different from problems because of additional restrictions. Рассмотрена задача нахождения оптимального размещения вершин древовидной сети в монтажном пространстве, представляющем конечное множество. Критерием оптимальности является минимизация общей стоимости размещения в точках пространства и стоимости коммуникаций. Допускается размещение разных вершин дерева в одной точке монтажного пространства. Рассматриваемая проблема известна как задача Вебера для древовидной сети. В данной работе дано представление задачи Вебера как задачи о линейном программировании. Доказано, что множество оптимальных решений соответствующей релаксированной задачи Вебера для древовидной сети содержит целочисленное решение. Этот факт позволяет доказать существование седловой точки при доказательстве эффективности алгоритмов декомпозиции для задач, отличающихся от задачи Вебера наличием дополнительных ограничений.