
ЛР_5
.pdfКАФЕДРА № 41
ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ассистент |
|
|
|
Б. К. Акопян |
|
|
|
|
|
должность, уч. степень, звание |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5
Нахождение оптимального решения задачи линейного программирования симплекс-методом
по курсу: ПРИКЛАДНЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ |
|
|
|
|
|
|
СТУДЕНТ ГР. № |
4017 |
|
|
|
Т. А. Михайлова |
|
|
|
|
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург, 2023г.

Цель работы: изучение симплекс-метода в применении к решению задач линейного программирования, заданных в канонической форме; приобретение практических навыков решения задач линейного программирования симплекс-методом.
Задание: решить задачу линейного программирования в канонической форме за-
писи симплекс методом.
Ход работы:
1.Для начала запишем задачу в канонической форме.
= 5 1 + 3 2 + 2 3 − 5 4 − 10 5 −3 4 − 10 5 + 6 = −501 + 2 + 3 + 7 = 1001 − 5 + 8 = 20≥ 0, = 1. .8
Далее найдем начальное опорное решение:
6 = −507 = 1008 = 20
≥ 0, = 1. .5
Посчитаем соответствующее значение целевой функции:
= 5 0 + 3 0 + 2 0 − 5 0 − 10 0 + 0 (−50) + 0 100 + 0 20 = 0
Первоначально таблица выглядит так:
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Базис |
Коэффици- |
Коэффициенты целевой функции при |
Своб. Член |
|
Коэффициент |
||||||||
|
енты |
целе- |
|
|
всех переменных |
|
|
равенства в |
|
пересчёта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условии |
|
|
|
|
вой функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
при |
базис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ной |
пере- |
5 |
3 |
2 |
-5 |
-10 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
менной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
-3 |
-10 |
1 |
0 |
0 |
-50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функционал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L=0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В столбце b присутствуют отрицательные значения.
Максимальное по модулю |b|max = |-50| находится в строке 1.
Максимальный по модулю элемент в строке 1 = -10 находится в столбце 5.
В качестве базисной переменной 6 берём 5.
Делим строку 1 на -10. Из строк 2, 3 вычитаем строку 1, умноженную на соответ-
ствующий элемент в столбце 5.
Базис |
Коэффици- |
Коэффициенты целевой функции при |
Своб. Член |
Коэффициент |
||||||||
|
енты |
целе- |
|
|
всех переменных |
|
|
равенства в |
пересчёта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условии |
|
|
|
вой функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
при |
базис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ной |
пере- |
5 |
3 |
2 |
-5 |
-10 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
менной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
-10 |
0 |
0 |
0 |
3/10 |
1 |
- |
0 |
0 |
5 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
3/10 |
0 |
- |
0 |
1 |
25 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функционал |
|
-5 |
-3 |
-2 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
L=-50 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среди оценок в строке индексов функционала есть отрицательные и над ней в столбце есть хотя бы один положительный коэффициент, поэтому план не оптимален.
В качестве базисной переменной 8 берём 1.
3
Из строк 1, 2 вычитаем строку 3, умноженную на соответствующий элемент в
столбце 1.
Базис |
Коэффици- |
Коэффициенты целевой функции при |
Своб. Член |
Коэффициент |
||||||||
|
енты |
целе- |
|
|
всех переменных |
|
|
равенства в |
пересчёта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условии |
|
|
|
вой функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
при |
базис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ной |
пере- |
5 |
3 |
2 |
-5 |
-10 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
менной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
-10 |
0 |
0 |
0 |
3/10 |
1 |
- |
0 |
0 |
5 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
- |
0 |
1/10 |
1 |
-1 |
75 |
|
|
|
3/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5 |
1 |
0 |
0 |
3/10 |
0 |
- |
0 |
1 |
25 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функционал |
|
0 |
-3 |
-2 |
7/2 |
0 |
1/2 |
0 |
5 |
L=75 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среди оценок в строке индексов функционала есть отрицательные и над ней в столбце есть хотя бы один положительный коэффициент, поэтому план не оптимален.
В качестве базисной переменной 7 берём 2.
Из строк 1, 3 вычитаем строку 2, умноженную на соответствующий элемент в столбце 2.
4

Базис |
Коэффици- |
Коэффициенты целевой функции при |
Своб. Член |
Коэффициент |
||||||||
|
енты |
целе- |
|
|
всех переменных |
|
|
равенства в |
пересчёта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условии |
|
|
|
вой функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
при |
базис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ной |
пере- |
5 |
3 |
2 |
-5 |
-10 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
менной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
-10 |
0 |
0 |
0 |
3/10 |
1 |
- |
0 |
0 |
5 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
0 |
1 |
1 |
- |
0 |
1/10 |
1 |
-1 |
75 |
|
|
|
3/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5 |
1 |
0 |
0 |
3/10 |
0 |
- |
0 |
1 |
25 |
|
|
|
1/10 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функционал |
|
0 |
0 |
1 |
13/5 |
0 |
4/5 |
3 |
2 |
L=300 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В последней таблице все функционалы неотрицательны, а значит, что был найден
оптимальный план.
Следовательно, ответ получается вот таким:
1 = 252 = 755 = 5
= 0, = 3,4,6,7,8= 5 25 + 3 75 + 2 0 − 5 0 − 10 5 + 0 0 + 0 0 + 0 0 = 300
Вывод: был изучен симплекс-метод в применении к решению задач линейного про-
граммирования, заданных в канонической форме, а также приобретены практические навыки решения задач линейного программирования симплекс-методом. В результате ра-
боты был найден оптимальный план для заданной функции, где максимальное значение со-
ставило 300 единиц.
5