- •Санкт-Петербург
- •Линейное программирование.
- •1. Краткие теоретические сведения Постановка задач
- •Основные понятия модели
- •Элементы теории двойственности
- •Способы решения
- •Алгоритм симплекс-метода
- •2. Пример выполнения задания №2
- •1) Постановка прямой задачи линейного программирования
- •2) Исследование модели с помощью дифференциальных коэффициентов ресурсоотдачи
- •3) Графический метод решения задачи лп
- •4) Графический метод решения параметрической задачи
- •5) Симплекс- метод решения задачи
- •6) Двойственная задача
- •7) Оформление отчёта
- •3. Рекомендации по использованию компьютерного обеспечения
5) Симплекс- метод решения задачи
Решим полную исходную задачу симплекс- методом. Заполним симплекс- таблицу нулевой итерации (исходную) согласно правилам, приведённым выше в разделе алгоритма симплекс метода. Результат приведён в табл.4.
Таблица №4: Симплекс- таблица нулевой итерации.
Базис |
План |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
Контроль |
||
х4 |
2400 |
4 |
6 |
8 |
1 |
0 |
0 |
2419 |
||
x5 |
800 |
2 |
1 |
3 |
0 |
1 |
0 |
807 |
||
x6 |
900 |
1 |
3 |
4 |
0 |
0 |
1 |
909 |
||
|
0 |
-5 |
-5 |
-6 |
0 |
0 |
0 |
-16 |
||
Вычислим отношение элементов столбцов плана и х3 в каждой строке: |
400 |
Получим разрешающие: строка №3 (отношение b3/a33 наименьшее), столбец №3 (наименьшее 3= -6), ключевой элемент =4. |
||||||||
800 |
||||||||||
300 |
||||||||||
П
роизведём
пересчёт всех элементов таблицы к их
значениям следующей (первой) итерации
по формулам (9), (10) согласно вышеописанному
алгоритму с учётом определённых здесь
ключевых столбца и строки. При этом все
элементы третьей (ключевой) строки нужно
просто разделить на выделенный ключевой
элемент 4, а процедура пересчёта элементов
неключевых строк производится с участием
элементов старой симплекс- таблицы,
стоящих в вершинах прямоугольника, по
одной из диагоналей которого расположены
пересчитываемый и ключевой элементы.
Эту процедуру иллюстрирует рис. 8.
Р
Рис.8.
Таблица №5: Симплекс- таблицы остальных итераций.
Базис |
План |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
Контроль |
Итерация №1 |
х4 |
600 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-2 |
601 |
601 |
x5 |
125 |
1,25 |
-1,25 |
0 |
0 |
1 |
-0,75 |
125,25 |
125,25 |
x3 |
225 |
0,25 |
0,75 |
1 |
0 |
0 |
0,25 |
227,25 |
227,25 |
|
1350 |
-3,5 |
-0,5 |
0 |
0 |
0 |
1,5 |
1347,5 |
1347,5 |
|
300 |
Получим разрешающие: строка №2 (отношение b2/a21 наименьшее), столбец №1 (наименьшее 1= -3,5), ключевой элемент =1,25. |
|||||||
100 |
|||||||||
900 |
|||||||||
Базис |
План |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
Контроль |
Итерация №2 |
х4 |
400 |
0 |
2 |
0 |
1 |
-1,6 |
-0,8 |
400,6 |
400,6 |
x1 |
100 |
1 |
-1 |
0 |
0 |
0,8 |
-0,6 |
100,2 |
100,2 |
x3 |
200 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-0,2 |
0,4 |
202,2 |
202,2 |
|
1700 |
0 |
-4 |
0 |
0 |
2,8 |
-0,6 |
1698,2 |
1698,2 |
|
200 |
Получим разрешающие: строка №3 (отношение b3/a32 наименьшее), столбец №2 (наименьшее 1= -4), ключевой элемент =1. |
|||||||
-100 |
|||||||||
200 |
|||||||||
Базис |
План |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
Контроль |
Итерация №3 |
х4 |
0 |
0 |
0 |
-2 |
1 |
-1,2 |
-1,6 |
-3,8 |
-3,8 |
x1 |
300 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0,6 |
-0,2 |
302,4 |
302,4 |
x2 |
200 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-0,2 |
0,4 |
202,2 |
202,2 |
|
2500 |
0 |
0 |
4 |
0 |
2 |
1 |
2507 |
2507 |
На третьей итерации достигается оптимальный план, т.к. все элементы индексной строки в нём положительны. Значения ненулевых в нём переменных (базисных) находятся в столбце плана, т.е. x1=300, x2=200, а переменная x3 в состав базисных в оптимальном плане не входит, т.е. она является свободной: x3=0. Этот результат был получен здесь в пункте 3). Однако, в отличие от графического метода, симплекс- таблица, как уже было отмечено, содержит много дополнительных полезных сведений, в частности, из того, что в базисе оптимального плана присутствует переменная x4- остаток ресурса первого типа, следует, что этот ресурс имеется в избытке, а остальные ресурсы в этом плане дефицитны. Однако значение этого остатка из столбца плана равно 0, а значит и первый ресурс на самом деле расходуется полностью, однако увеличение его запаса не приведёт к изменению оптимального плана, о чём свидетельствует равенство нулю его двойственной оценки из индексной строки. Выполнены также и проверочные свойства симплекс- таблицы – одинаковы сосчитанные двумя способами все элементы столбцов контрольных сумм; не равен нулю третий элемент индексной строки, соответствующий невыгодному третьему виду услуги, и не равны нулю пятый и шестой элементы индексной строки, соответствующие дефицитным ресурсам второго и третьего видов. Т.о. весь процесс итераций произведен без ошибок.
