- •Методы оптимизации
- •Омск 2007
- •1. Примеры решения типовых задач
- •1.1. Пример построения канонической формы задачи лп
- •1.2. Пример графического решения задачи лп
- •1.3. Пример решения задачи в специальной форме симплекс-методом
- •1.4. Пример решения задачи методом искусственного базиса
- •1.5. Пример решения задачи двойственным симплекс-методом
- •1.6. Пример построения двойственной задачи
- •1.7. Пример решения пары двойственных задач
- •1.8. Пример проверки вектора на оптимальность
- •1.9. Пример решения задачи цлп
- •1.10. Пример построения опорного плана методом северо-западного угла
- •1.11. Пример построения опорного плана методом минимальной стоимости
- •1.12. Пример решения транспортной задачи методом потенциалов
- •2. Задания для практических занятий
- •Библиографический список
- •О г л а в л е н и е
1.3. Пример решения задачи в специальной форме симплекс-методом
Решить задачу, записанную в виде:

Составим симплексную таблицу:
|
|
|
|
|
|
L |
0 |
1 |
2 |
|
|
3 |
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
Так
как коэффициенты строки целевой функции
неотрицательны, то начальное базисное
решение
не является оптимальным. Значение
целевой функции для этого базисаL=0.
Выбираем
ведущий столбец – это столбец,
соответствующий переменной
.
Выбираем ведущую строку. Для этого
находим
.
Следовательно, ведущая строка соответствует
переменной
.
Проводим
преобразование симплексной таблицы,
вводя переменную
в базис и выводя переменную
из базиса. Получим таблицу:
|
|
|
|
|
|
L |
-2 |
2 |
-2 |
|
|
2 |
|
-1 |
|
|
1 |
|
1 |
Одна
итерация метода завершена. Переходим
к новой итерации. Полученная таблица
неоптимальная. Базисное решение,
соответствующее таблице, имеет вид
.
Значение целевой функции на этом базисеL= -2.
Ведущий
столбец здесь – столбец, соответствующий
переменной
.
Ведущая строка – строка, соответствующая
переменной
.
После проведения преобразований получим
симплексную таблицу:
|
|
|
|
|
|
L |
|
-4/3 |
-2/3 |
|
|
4/3 |
2/3 |
-2/3 |
|
|
5/4 |
1/3 |
2/3 |
Еще одна итерация завершена. Переходим к новой итерации.
Строка целевой функции не содержит положительных значений, значит, соответствующее базисное решение
,
является оптимальным и алгоритм завершает работу.
1.4. Пример решения задачи методом искусственного базиса
Выделить допустимое базисное решение для задачи ЛП.

Приведем задачу к канонической форме на минимум с неотрицательными правыми частями.

Заметим,
что переменные
и
можно использовать для введения в
исходный базис, поэтому в первую и третью
строку ограничений можно не вводить
искусственные переменные.
Во вторую строку ограничений вводим искусственную переменную z, потому что в этой строке нет переменной, которую можно взять базисной, не проводя при этом дополнительных преобразований всей системы ограничений.
Полученная вспомогательная задача имеет вид

Приведем задачу к виду (16):

Выпишем соответствующую симплексную таблицу:
|
|
B |
|
|
|
|
|
10 |
5 |
4 |
-1 |
|
|
3 |
3 |
-2 |
0 |
|
|
10 |
5 |
4 |
-1 |
|
|
5 |
2 |
1 |
0 |
Ведущий
столбец рекомендуется выбирать не по
максимальному положительному элементу
строки целевой функции, а так, чтобы из
базиса выводилась искусственная базисная
переменная (соответствующая ведущая
строка должна быть строкой искусственной
переменной). Так, выбрав ведущим столбцом
столбец переменной
,
получим ведущую строку – строку с
переменнойz
(выбирая ведущим столбцом
,
получили бы ведущую строку
и из базиса выводилась бы переменная
).
Итак,
искусственная переменная z
выйдет из базиса, а переменная
введется в базис.
Симплексная таблица преобразуется к виду
|
|
B |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
-1 |
0 |
|
|
8 |
11/2 |
1/2 |
-1/2 |
|
|
5/2 |
5/4 |
1/4 |
-1/4 |
|
|
5/2 |
3/4 |
-1/4 |
1/4 |
Так
как значение
,
то полученный базис![]()
![]()
![]()
является начальным
допустимым базисом для исходной задачи
ЛП. Чтобы выразить целевую функцию
через небазисные переменные
,
подставим значение базисной переменной
в целевую функцию. В результате получим
![]()
Тогда исходная задача будет иметь вид специальной формы задачи ЛП:

что и требовалось получить в результате решения вспомогательной задачи.
