- •Міністерство освіти і науки україни
- •ЕкономіКо-математиЧнЕ моделЮвання
- •1. Задача лінійного програмування та методи її розв’язування
- •1.1. Загальна економіко-математична модель задачі лінійного програмування. Приклади побудови лінійних економіко-математичних моделей
- •Теорема 2. Оптимальне значення цільова функція задачі лінійного програмування досягає в вершині багатокутника розв’язків.
- •1.3. Симплексний метод розв’язування задач лінійного програмування
- •Алгоритм симплекс-метода розв’язування злп
- •Критерій оптимальності опорного плану:
- •Правила переходу до наступної симплекс-таблиці:
- •1.4. Двоїста задача лінійного програмування
- •Правила складання двоїстої задачі:
- •2. Елементи нелінійного програмування та розподілюванні задачі
- •2.1. Дробово-лінійне програмування
- •Правила розв’язування задачі дробово-лінійного програмування графічним методом
- •2.2. Цілочисельні задачі лінійного програмування
- •2.3. Транспортна задача. Постановка, методи розв’язання та аналіз
- •Критерій оптимальності плану перевезень
- •3. Завдання для модульного контролю
- •Література
- •ЕкономіКо-математичне моделЮвання
- •83023, М. Донецьк, вул. Харитонова, 10. Тел.: (062)97-60-50
- •2.4. Задачі при призначення
- •Алгоритм метода Фогеля
- •Алгоритм венгерского метода решения задачи о назначениях
Критерій оптимальності опорного плану:
• Якщо в індексному рядку серед оцінок оптимальності є хоч би одна, додатна, то опорний план не є оптимальним.
• Якщо в індексному рядку всі оцінки оптимальності для небазисних змінних є від’ємними числами, то опорний план є оптимальним і єдиним.
• Якщо в індексному рядку небазисним змінним відповідають нульові оцінки, а серед оцінок оптимальності немає додатних, то опорний план є оптимальним, але не єдиним.
У нашому випадку опорний план, що відповідає першій симплекс-таблиці, є не оптимальним.
Для переходу до наступної симплекс-таблиці в М- рядку вибирають найбільшу додатну оцінку, починаючи із стовпця “р1”. У нашому випадку – це число 8 в стовпці “р1”.
|
Стовпець, який відповідає найбільшій додатній оцінці, називається розв’язувальним. Він показує який вектор слід ввести в базис. |
В нашому випадку вектор “р1” слід ввести в базис.
Найдемо симплексне відношення оптимальності : елементи стовпця “р0” поділимо на додатні елементи розв’язувального стовпця.
|
Рядок, який відповідає найменшому відношенню оптимальності , називаєтьсярозв’язувальним. Він показує який вектор слід вивести з базису. |
В нашому випадку . Таким чином, векторр7 слід вивести з базису. Також вектор р7 можна виключити з подальшого розгляду, оскільки він є штучним.
|
Генеральний елемент – це елемент, який розташований на перетині розв’язувального стовпця і розв’язувального рядка. |
У нашому випадку це число 7.
Правила переходу до наступної симплекс-таблиці:
• всі елементи розв’язувального рядка ділять на генеральний елемент;
• розв’язувальний стовпець доповнюють нулями;
• якщо у розв’язувальному рядку є нулі, то відповідні стовпці переписують без змін;
• всі інші елементи розраховують за допомогою методу прямокутників: якщо г – генеральний елемент, с – старий елемент, то п – новий елемент знаходять по формулі:
а |
|
с |
|
|
|
| |
г |
|
b |
Таким чином, друга симплекс-таблиця має вид:
Таблиця 1.3.2
Друга симплексна таблиця
Базис |
С |
р0 |
– 1 |
– 4 |
0 |
0 |
0 |
М |
С.В. |
р1 |
р2 |
р3 |
р4 |
р5 |
р6 | ||||
р6 |
М |
4 |
0 |
34/7 |
–1 |
0 |
1/7 |
1 |
4/(34/7)=14/17 |
р4 |
0 |
5 |
0 |
6/7 |
0 |
1 |
1/7 |
0 |
5/(6/7)=30/7 |
р1 |
– 1 |
1 |
1 |
1/7 |
0 |
0 |
–1/7 |
0 |
1/(1/7)=7 |
z-рядок |
– 1 |
0 |
27/7 |
0 |
0 |
1/7 |
0 |
| |
М- рядок |
4 |
0 |
34/7 |
–1 |
0 |
1/7 |
0 |
|
Цій симплексній таблиці відповідає опорний план:
x1 = 1, x2 = 0, x3 = 0, х4 = 5, x5 = 0, x6 = 4.
Він не є оптимальним, оскільки в М-рядку є додатні оцінки.
За правилам, що описані вище, перейдемо до третьої симплексної таблиці:
Таблиця 1.3.3
Третя симплексна таблиця
Базис |
С |
р0 |
– 1 |
– 4 |
0 |
0 |
0 |
|
р1 |
р2 |
р3 |
р4 |
р5 | ||||
р2 |
– 4 |
14/17 |
0 |
1 |
–7/34 |
0 |
1/34 |
|
р4 |
0 |
73/17 |
0 |
0 |
3/17 |
1 |
2/17 |
(73/17)/(3/17)=73/3 |
р1 |
– 1 |
15/17 |
1 |
0 |
1/34 |
0 |
–5/34 |
(15/17)/(1/34)=30 |
z- рядок |
–71/17 |
0 |
0 |
27/34 |
0 |
1/34 |
|
Зауваження. В таблиці 1.3.3 відсутній М-рядок, оскільки штучні вектори виведені з базису, і в подальшому не будуть розглядатися.
Третій симплексній таблиці відповідає опорній план:
x1 = 15/17, x2 = 14/17, x3 = 0, х4 = 73/17, x5 = 0.
Він є не оптимальним, оскільки в z- рядку є додатні оцінки.
Перейдемо до четвертої симплексної таблиці:
Таблиця 2.3.4
Четверта симплексна таблиця
Базис |
С |
р0 |
– 1 |
– 4 |
0 |
0 |
0 |
|
р1 |
р2 |
р3 |
р4 |
р5 | ||||
р2 |
– 4 |
35/6 |
0 |
1 |
0 |
7/6 |
1/6 |
|
р3 |
0 |
73/3 |
0 |
0 |
1 |
17/3 |
2/3 |
|
р1 |
– 1 |
1/6 |
1 |
0 |
0 |
–1/6 |
–1/6 |
|
z- рядок |
–47/2 |
0 |
0 |
0 |
–9/2 |
–1/2 |
|
Цій симплекс-таблиці 2.3.4 відповідає опорний план:
x1 = 1/6, x2 = 35/6, x3 = 73/3, х4 = 0, x5 = 0.
Він є оптимальним і єдиним, так як в z-рядку немає додатних оцінок при небазисних векторах.
Значення цільової функції min (– z) = – 47/2, значить,
max z = – min (– z) = 47/2.
Зауваження.
• Якщо в симплексній таблиці є дві однакові додатні найбільші оцінки оптимальності, то вибирають будь-яку.
• Якщо у розв’язувальному стовпці симплексної таблиці немає додатних чисел, то цільова функція є необмеженою на області допустимих розв’язків ЗЛП, тобто ЗЛП не має рішень.
• У останній симплексній таблиці немає необхідності заповнювати всі клітки, а потрібно лише заповнити z-рядок і стовпець р0.