
- •Построение моделей. Типы моделей
- •Выпуклые множества. Выпуклые функции. Критерии выпуклости функции
- •Постановка задачи оптимизации. Необходимое условие экстремума. Достаточное условие экстремума
- •Определение поверхности (линии) уровня и направления наискорейшего роста целевой функции. Критерий оптимальности
- •Задачи на условный экстремум. Метод множителей Лагранжа. Необходимое условие существования условного локального экстремума функции
- •Задача выпуклого программирования. Теорема Куна-Таккера
- •Постановка задач линейного программирования. Формы записи злп
- •Предмет исследования операций
- •Основное неравенство теории двойственности. Основная теорема двойственности
- •Правило нахождения разрешающего элемента при использовании симплекс-метода. Экономическая интерпретация выбора направляющей строки и столбца
- •Правило построения новой симплексной таблицы. Как выписывается улучшенное решение из новой таблицы
- •Принятие решений в условиях неопределенности. Критерий Лапласа. Критерий Гурвица
- •Двойственность задач линейного программирования. Правило построения двойственной задачи
- •Двойственный симплекс-метод
- •Алгоритм двойственного симплекс-метода
- •Задача коммивояжера. Метод ветвей и границ
- •Задача о назначениях. Венгерский метод
- •Метод Гомори
- •Задачи нахождения кратчайшего пути. Алгоритм Дейкстры
- •Сетевые модели
- •Метод потенциалов
- •Задача нахождения кратчайшего пути. Алгоритм Флойда
- •Математическая постановка и разрешимость транспортной задачи
- •Метод северо-западного угла
- •Метод минимального элемента
- •Задача о максимальном потоке. Алгоритм нахождения максимального потока
- •Перебор разрезов
- •Экономическая интерпретация двойственных переменных. Анализ устойчивости двойственных оценок
- •Метод искусственного базиса (модифицированный симплекс метод)
- •2.1 Положительность строки m
- •2.2 Положительность строки f
Правило нахождения разрешающего элемента при использовании симплекс-метода. Экономическая интерпретация выбора направляющей строки и столбца
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Базисные переменные |
Сb ∆i |
Свобод. члены bi |
Коэффициенты при переменных |
Q |
|||||
с1 = 9 |
с2 = 10 |
с3 = 16 |
с4 = 0 |
с5 = 0 |
с6 = 0 |
||||
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
||||
x5 |
0 |
360 |
18 |
15 |
12 |
1 |
0 |
0 |
360/12 |
|
0 |
192 |
6 |
4 |
8 |
0 |
1 |
0 |
192/8 |
x7 |
0 |
180 |
5 |
3 |
3 |
0 |
0 |
1 |
180/3 |
F |
|
0 |
-9 |
-10 |
-16 |
0 |
0 |
0 |
|
Максимальное по абсолютной величине отрицательное число последней строки это -16; следовательно, столбец где стоит -16 является направляющим столбцом (столбец x3). Экономический смысл -16. Отрицательные числа -9: -10: -16 свидетельствуют не только о возможности увеличения общей стоимости производимой продукции, но и показывают, на сколько увеличится эта сумма при введении в план единицы того или другого вида продукции. Поэтому с экономической точки зрения берем -16, т.к. при выпуске изделий С прибыль больше. Это же необходимо сделать и на основании формального признака симплексного метода.
Итак, переменная x3 вводится в список базисных переменных. Найдем переменную, выводимую из списка базисных переменных. Для этого составляется столбец 5 дополнительный Q
Почему берем самое меньшее число. С экономической точки зрения, для того чтобы использовать полностью какого вида сырья. В этой задаче надо выпустить изделия вида С в количестве 24.
Т.к. сырье в ограниченном количестве, то мы можем выпустить изделия только вида С. Норма расхода сырья на этот вид изделия соответственно 12; 8; 3. А значит для выпуска изделий вида С в количестве 24 понадобится сырье соответственно 12 · 24 = 228 кг; 8 · 24 = 192 кг; 3 · 24 = 72 кг. При этом сырье II вида полностью использовано.
Если вместо изделия С будут производить изделия вида А в количестве 30 шт. или В – 60 шт., то на это не хватило бы сырья. Допустим выпускается изделие вида А в количестве 30 шт., то соответственно понадобится 30 · 18 = 540 кг (I); 30 · 6 = 180 кг (II); 30 · 5 = 150 (III) вида сырья, а у нас по условию задачи всего соответственно
360 кг; 192 кг; 180 кг.
Итак, вторая строка является направляющей строкой, и переменная x5 должна быть выведена из списка базисных переменных. Разрешающий элемент а23 = 8.
Правило построения новой симплексной таблицы. Как выписывается улучшенное решение из новой таблицы
Для подсчета элементов новой симплекс-таблицы по формулам
удобно использовать правило треугольника, наглядно отображающее указанные формулы.
Базисные переменные |
Сb ∆i |
Свобод. члены bi |
Коэффициенты при переменных |
Q |
|||||||
с1 = 9 |
с2 = 10 |
с3 = 16 |
с4 = 0 |
с5 = 0 |
с6 = 0 |
||||||
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
||||||
x5 |
0 |
360 |
18 |
15 |
12 |
1 |
0 |
0 |
360/12 |
||
x6 |
0 |
192 |
6 |
4 |
8 |
0 |
1 |
0 |
192/8 |
||
x7 |
0 |
180 |
5 |
3 |
3 |
0 |
0 |
1 |
180/3 |
||
F |
|
0 |
-9 |
-10 |
-16 |
0 |
0 |
0 |
|
Правило треугольника. Для получения элементов (например, 72) новой симплекс-таблицы надо, от элемента (360) предыдущей симплекс-таблицы, стоящего на том же месте, отнять следующее выражение: произведение элемента разрешающей строки, стоящего в одном столбце с данным элементом (это 192), на элемент данной строки (это 12) деленное на разрешающий элемент (здесь 8)
360 – (192 · 12) / 8 = 72
Это выражение как бы соответствует треугольнику. Например, в новой симплекс-таблице первую строку получили таким образом,
360 – (192 · 8) / 8 = 72
18 – (6 · 12) / 8 = 9
15 – (4 · 12) / 8 = 9
В столбцах переменных, входящих в базис, на пересечении строк и столбцов одноименных переменных проставляются единицы, а все остальные элементы данных столбцов полагают равными нулю.
0-(12*1) *8=-3/2
1 – (12 * 0) / 8 = 1
0 – (12 * 0) / 8 = 0
Остальные элементы кроме направляющей строки и строки F пересчитываются аналогично по правилу треугольника.
Все элементы направляющей строки делятся на разрешающий элемент и соответственно записываются на ту же строку новой таблицы. В столбце Сb записываются коэффициенты переменных целевой функции. Для удобства их обозначаем ∆i (i = 1, n)
Базисные переменные |
Cb ∆і |
Свободные члены bi |
с1=9 |
с2=10 |
с3=16 |
с4=0 |
с5=0 |
с6=0 |
Q |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
||||
x4 |
0 |
72 |
9 |
9 |
0 |
1 |
-3/2 |
0 |
72:9 |
x3 |
16 |
24 |
3/4 |
1/2 |
1 |
0 |
1/8 |
0 |
24:1/2 |
x6 |
0 |
108 |
11/4 |
3/2 |
0 |
0 |
-3/8 |
1 |
108:3/2 |
F2 |
|
384 |
3 |
-2 |
0 |
0 |
2 |
0 |
|
А значение F в таблице можно подсчитать по формуле
F2 = 0 · 72 + 16 · 24 + 0 · 108 = 384