- •Содержание
- •Введение
- •1. Организационно-методические указания
- •1.1. Общие замечания к изучению курса
- •1.2. Программа курса
- •1.3. Список рекомендованной литературы Основная
- •Рекомендованная (дополнительная)
- •2. Образцы решения контрольных заданий
- •2.1. Составление математических моделей задач линейного программирования
- •2.2. Решение задач линейного программирования и анализ полученного решения
- •1. Решаем задачу графически.
- •2. Решаем задачу симплекс методом
- •Получили второе опорное решение:
- •Приведем алгоритм решения злп симплекс-методом
- •3. Решаем задачу с помощью Поиска решений в Excel Методика решения задачи симплекс-методом с использованием Microsoft Excel
- •6. Определяем дефицитность ресурсов
- •7. Найдём интервалы устойчивости по сырью и ценам
- •8. Целесообразность выпуска третьего изделия
- •2.3. Симплекс-метод с искусственным базисом. Двойственный симплекс-метод
- •Решение состоит из двух этапов:
- •Анализ решения злп в Excel
- •Двойственный симплекс-метод
- •2.4. Транспортная задача, ее решение методом потенциалов и в Excel
- •Получили третий опорный план (распределение).
- •Решение состоит из двух этапов:
- •2. 5. Задача динамического программирования
Анализ решения злп в Excel
Подробное объяснение этих отчётов изложено в примере 2.2.1.
Рис. 2.3.1
Рис. 2.3.2
Рис. 2.3.3
Напишем двойственную задачу.
Найдём решение двойственной задачи.
По первой теореме
двойственности
.
Значения двойственных переменных можно выписать из теневых цен или из индексной строки последней симплекс-табл. 2.3.4:
,
,
.
Двойственный симплекс-метод
Двойственный симплекс-метод состоит в том, что переход от одного базисного решения к следующему осуществляется с помощью анализа двойственных задач. При этом свободные члены могут быть временно и отрицательными. Этот метод позволяет избавиться от необходимости введения искусственных переменных.
Решать ЗЛП двойственным методом начинают, как всегда, сведением ее к канонической форме и образованию полного единичного базиса методом Жордана-Гаусса. Знаки свободных членов могут быть произвольными. Если задача на max, то ее можно и оставлять на max.
Решение
задач с помощью двойственного симплекса
разделяется на два этапа. Рассматривается
случай
.
І-й этап. Достигается условие оптимальности.
1. Разрешающая строка выбирается произвольно. Пусть это будет r-я строка.
2. Разрешающий столбец выбирается по min небазисного двойственного отношения:
,
– разрешающий
элемент.
Итерации продолжаем до тех пор, пока получим условия оптимальности, то есть получим псевдоплан.
Псевдопланом называется базисное решение, для которого выполняются условия оптимума.
Если в псевдоплане все компоненты неотрицательные, то решение задачи закончено.
ІІ-й этап. Псевдоплан преобразовывают в план
1. Разрешающую строку выбираем по наименьшему отрицательному свободному члену. Пусть это будет p-ая строка.
2. Разрешающий столбец выбираем по min двойственного симплексного отношения:
,
. –
разрешающий
элемент.
Процесс продолжается до тех пор, пока получим оптимальное решение.
Замечание. Если на некотором этапе в некотором уравнении получится свободный член отрицателен, а среди коэффициентов при неизвестных в этом уравнении отрицательных нет, то задача не имеет решения.
Это очевидно, так как левая и правая части уравнения будут иметь разные знаки.
В литературе под двойственным симплекс-методом часто понимают только второй этап, то есть в задаче псевдоплан уже найден.
Задача 2.3.2. Решить двойственным симплексом ЗЛП
Решение. Переходим к каноническому виду.
Задачу решаем двойственным симплекс-методом.
Таблица 2.3.8
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
|||
|
|
2 |
8 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
4 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
6 |
1 |
[ 2] |
0 |
0 |
1 |
|
|
16 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
В данном примере
условия оптимальности для начального
базисного решения выполняются. Поэтому
первого этапа выполнять не надо. Имеем
псевдоплан
.
Делаем пересчёт симплекс-таблицы. Разрешающую строку выбираем по наименьшему свободному члену, наименьший свободный член ( 6). Разрешающий столбец выбираем по минимуму двойственного симплексного отношения:
.
Следовательно, в базис вводим вектор , а из базиса выводим вектор .
Выполняем такие итерации пока все свободные члены станут неотрицательными.
Таблица 2.3.9
-
↓
1
1
2
0
0
Наименьший
свободный член 7
2
5
1/2
0
1
1
1/2
0
7
[ 3/2]
0
0
1
1/2
1
3
1/2
1
0
0
1/2
13
1/2
0
0
2
1/2
Таблица 2.3.10
|
|
|
|
|
|
|
|
Все условия оптимальности выполнены.
Ответ:
|
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
||||
|
2 |
8/3 |
0 |
0 |
1 |
1/3 |
2/3 |
|
|
1 |
14/3 |
1 |
0 |
0 |
2/3 |
1/3 |
|
|
1 |
2/3 |
0 |
1 |
0 |
1/3 |
1/3 |
|
|
32/3 |
0 |
0 |
0 |
1/3 |
2/3 |
||
Н
Решение двойственной
задачи
Контроль:
,
.
Двойственная задача
