- •А.В. Зыкина методы оптимизации
- •Омск 2007
- •Введение
- •Графическое решение задач лп
- •1.1. Каноническая форма задачи лп
- •1.2 Пример построения канонической формы
- •1.3. Общие рекомендации к графическому решению задач лп
- •1.4. Пример графического решения
- •2. Численные методы решения задач лп
- •2.1. Симплекс-метод
- •2.2. Алгоритм симплекс-метода для задачи на минимум
- •2.3. Алгоритм симплекс-метода для задачи на максимум
- •2.4. Пример решения задачи симплекс-методом
- •2.5. Метод искусственного базиса
- •Пример решения задачи методом искусственного базиса
- •2.7. Двойственный симплекс-метод
- •2.8.Пример решения задачи двойственным симплекс-методом Решить задачу лп двойственным симплекс-методом:
- •3. Двойственность в лп
- •3.1. Постановка задачи
- •3.2. Пример построения двойственной задачи
- •3.3. Теоремы двойственности
- •3.4. Пример решения пары двойственных задач
- •3.5. Пример проверки вектора на оптимальность
- •4. Метод Гомори
- •4.1. Постановка задачи цлп
- •4.2. Алгоритм метода Гомори
- •Замечания
- •4.3. Пример решения задачи цлп
- •5. Транспортная задача лп
- •5.1. Постановка задачи
- •5.2. Построение опорного плана транспортной задачи
- •5.3. Метод северо-западного угла
- •5.4.Пример построения опорного плана методом северо-западного угла
- •5.5. Метод минимальной стоимости
- •5.6.Пример построения опорного плана методом минимальной стоимости
- •5.7. Метод потенциалов
- •5.8. Вычислительная схема метода потенциалов
- •5.9.Пример решения транспортной задачи методом потенциалов Решить методом потенциалов транспортную задачу:
- •Библиографический список
- •Оглавление
2.7. 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, где
.
|
|
B |
|
… |
|
|
L |
|
|
… |
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
… |
………….. | ||
|
|
|
|
… |
|
Шаг
1. Проверка
на оптимальность. Если
,
то решение
– оптимальное.
Шаг
2. Выбор
ведущей строки. Выбираем среди номеров
i,
для которых
,
номерk
с максимальным по модулю значением
.
Строка k объявляется ведущей.
Шаг
3. Проверка
на неразрешимость. Если в строке
нет отрицательных элементов, то
двойственная целевая функция неограниченная
и, следовательно, прямая задача не имеет
допустимых решений. Процесс решения
завершается.
Шаг
4. Выбор
ведущего столбца s.
Выбираем среди отрицательных элементов
строки
элемент с номеромs,
для которого выполняется равенство
.
Столбец
s
объявляется ведущим, а элемент
– ведущим элементом.
Шаг 5. Проводим стандартное преобразование симплексной таблицы (Шаг 6 из прямого симплекс-метода).
2.8.Пример решения задачи двойственным симплекс-методом Решить задачу лп двойственным симплекс-методом:

Приводим задачу к каноническому виду:

Знаки
в ограничениях заменили противоположными
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 b
есть 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
.
3. Двойственность в лп
3.1. Постановка задачи
Рассмотрим пару задач ЛП вида:
(I) (II)
![]()
… …
![]()
… …
![]()
… …
![]()
… …
.
Задачу (I) называют прямой задачей 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 из такой пары задач любую считать прямой, а другую – двойственной.
