- •Математические модели задач лп
- •1.1. Постановка задачи лп
- •1.2. Рекомендации к составлению математических моделей
- •1.3. Пример задачи лп --- задача о диете
- •Графическое решение задач лп
- •2.1. Каноническая форма задачи лп
- •2.2 Пример
- •2.3. Общие рекомендации к графическому решению задач лп
- •2.4. Пример
- •3. Численные методы решения задач лп
- •3.1. Симплекс – метод
- •3.2. Алгоритм симплекс-метода для задачи на минимум
- •3.3. Алгоритм симплекс-метода для задачи на максимум
- •На шаге 2::
- •На шаге 4: .
- •3.4. Пример
- •3.5. Метод искусственного базиса
- •3.6. Пример
- •3.7. Двойственный симплекс-метод
- •3.8. Пример
- •4. Двойственность в лп
- •4.1. Постановка задачи
- •4.2. Пример
- •4.3. Теоремы двойственности
- •4.4. Пример
- •4.5. Пример
- •5. Метод Гомори
- •5.1. Постановка задачи цлп
- •5.2. Алгоритм метода Гомори
- •Замечания.
- •5.3. Пример
- •6. Транспортная задача лп
- •6.1. Постановка задачи
- •6.2. Построение опорного плана транспортной задачи
- •6.3. Метод северо-западного угла
- •6.4. Пример
- •6.5. Метод минимальной стоимости
- •6.6. Пример
- •6.7. Метод потенциалов
- •6.8. Вычислительная схема метода потенциалов
- •6.9. Пример
- •7. Задания для самостоятельной работы
- •7.1. Построить математическую модель задачи
- •7.2. Привести задачу лп к канонической форме
- •Список литературы
3.7. Двойственный симплекс-метод
Метод работает с теми же симплексными таблицами, что и прямой симплекс - метод для задачи на минимум. Сначала определяется переменная, подлежащая выводу из базиса, а затем переменная, вводимая в базис [1,3].
Вычислительная схема двойственного симплекс – метода
Шаг 0. Начинаем с симплексной таблицы
|
|
B |
|
… |
|
|
L |
|
|
… |
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
… |
………….. | ||
|
|
|
|
… |
|
где
.
Шаг
1. Проверка на оптимальность. Если
,
то решение
- оптимальное.
Шаг
2. Выбор ведущей строки. Выбираем среди
номеровi, для которых
,
номерkс максимальным
по модулю значением

Строка kобъявляетсяведущей.
Шаг
3.Проверка на неразрешимость. Если в
строке
нет отрицательных элементов, то
двойственная целевая функция неограничена
и, следовательно, прямая задача не имеет
допустимых решений. Процесс решения
завершается.
Шаг
4.Выбор ведущего столбцаs.
Выбираем среди отрицательных элементов
строки
элемент с номеромs,
для которого выполняется равенство

Столбец
sобъявляетсяведущим,
а элемент
-ведущимэлементом.
Шаг 5.Проводим стандартное преобразование симплексной таблицы (Шаг 6 из прямого симплекс-метода).
3.8. Пример
Решить задачу ЛП двойственным симплекс-методом.

Приводим задачу к каноническому виду:

Знаки
в ограничениях заменили на противоположные
для того, чтобы переменные
и
можно было взять в качестве базисных.
Симплексная таблица имеет вид
|
|
b |
|
|
|
|
L |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
-2 |
-1 |
1 |
-1 |
|
|
-1 |
-2 |
-1 |
1 |
Таблица
двойственно-допустимая, но не оптимальная.
Выбираем ведущую строку – это строка
переменной
,
ведущий столбец – это столбец переменной
.
После преобразования таблица принимает
вид
|
|
b |
|
|
|
|
L |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
2 |
1 |
-1 |
-1 |
|
|
-3 |
-3 |
0 |
1 |
Так
как в столбце bесть
отрицательная переменная
,
то эту строку выбираем ведущей, а столбец
переменной
будет ведущим столбцом. После преобразования
получаем таблицу:
|
|
b |
|
|
|
|
L |
1 |
-1/3 |
-1 |
-1/3 |
|
|
1 |
1/3 |
-1 |
-2/3 |
|
|
1 |
-1/3 |
0 |
-1/3 |
которая является
оптимальной. Соответствующее оптимальное
решение имеет вид
.
4. Двойственность в лп
4.1. Постановка задачи
Рассмотрим пару задач ЛП вида:
(I) (II)
![]()
… …
![]()
… …
![]()
… …
![]()
… …
![]()
Задачу (I) называютпрямойзадачей ЛП, а (II) –двойственной. Неравенства задач (I) и (II), соответствующие друг другу (по стрелке), называются сопряженными. Заметим, что задача двойственная к (II), есть исходная прямая задача, т.е. соотношение двойственности взаимное. Поэтому можно любую из такой пары задач считать прямой, а другую двойственной.
4.2. Пример
Построить двойственную задачу к следующей задаче ЛП.

Прежде
чем приступать с построению двойственной
задачи, необходимо упорядочить запись
исходной: согласовать знаки неравенств
в ограничениях задачи с целевой функцией.
Так как ЦФ минимизируется, то неравенства
должны быть записаны с помощью знака
. Для этого второе неравенство умножим
на -1:
![]()
Теперь,
вводя двойственные переменные
,
запишем в соответствии с указанным
правилом пару двойственных задач:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача слева – исходная прямая задача, задача справа – двойственная к исходной задаче.
