- •Содержательное описание
- •Формализация.
- •Графическое решение
- •Приведем задачу к каноническому виду
- •Симплекс метод
- •Правило четырехугольника:
- •((Прежнее значение * разрешающий элемент) -(произведение элементов на противоположной диагонали))/(разрешающий элемент). Для нашей задачи:
- •Множество оптимальных решений
- •Неразрешимость из-за неограниченности критерия
- •Область неограниченна, но оптимальное решение существует
- •9. Вырожденное опорное решение
- •Пересечение трех полуплоскостей в одной точке
- •Задача не имеет решения из-за отсутствия области значений
- •Метод искусственного базиса
Правило четырехугольника:
Необходимо построить четырехугольник на диагонали, соединяющей исходный элемент с разрешающим. Тогда новое значение элемента будет равно
((Прежнее значение * разрешающий элемент) -(произведение элементов на противоположной диагонали))/(разрешающий элемент). Для нашей задачи:
Опорный план является оптимальным, если для задачи максимизации все его оценки неотрицательны (для max).
1. Первый опорный план x(1)=(0,0,100,26,15,10)
Видно, что не все оценки положительны, значит, опорный план не является оптимальным.
Будем увеличивать х1 т.к. ее увеличение вызовет наибольшее увеличение критерия. Предположим, что , тогда:
Θ*0,8+ x2*0,8+x3=100
Θ *0,2+ x2*0,1+x4=26
Θ *0,15+ x2*0,05+x5=15
x2*0,1+x6=10
Запишем новый опорный план: . Все оценки опорного плана должны быть ≥0
=>
При увеличении , первой перестает выполнять условие неотрицательности переменная , т.к. она первая обращается в ноль. Значит выведем из базиса . Теперь базисными переменными являются , а свободными . Для анализа этого плана выразим функцию цели через новые переменные.
В симплекс-таблице:
Наименьшее значение коэффициента Ci = -100, значит, выбираем столбец x1 . Из отношений bi/ai1 видно, что наименьшее из них для i=5 (третьей строки), следовательно, заменяем переменную x5.
Cb |
БП |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
b |
0 0 0 0 |
x3 x4 x5 x6 |
0.8 0.2 0.15 0 |
0.8 0.1 0.05 0.1 |
1 0 0 0 |
0 1 0 0 |
0 0 1 0 |
0 0 0 1 |
100 26 15 10 |
|
ƒ |
-100 |
-80 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Разрешающий элемент в нашем случае будет на пересечении столбца x1 и строки x5
После преобразований методом Гаусса или правилом четырехугольника получаем вторую симплекс таблицу:
2. Второй опорный план x(2)=(100,0,20,6,0,10)
Cb |
БП |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
b |
0 0 100 0 |
x3 x4 x1 x6 |
0 0 1 0 |
0.5(3) 0.0(3) 0.(3) 0.1 |
1 0 0 0 |
0 1 0 0 |
-5.(3) -1.(3) 6.(6) 0 |
0 0 0 1 |
20 6 100 10 |
|
ƒ |
0 |
-46.(6) |
0 |
0 |
666.(6) |
0 |
10000 |
Аналогично определяем следующую замену: x3 на x2
3. Третий опорный план x(3)=(87.5,37.5,0,0,0,0)
Cb |
БП |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
b |
80 0 100 0 |
x2 x4 x1 x6 |
0 0 1 0 |
1 0 0 0 |
1.875 -0.062 -0.625 -0.188 |
0 1 0 0 |
-10 -1 10 1 |
0 0 0 1 |
37.5 4.75 87.5 6.25 |
|
ƒ |
0 |
0 |
87.5 |
0 |
200 |
0 |
11750 |
Так как все Ci≥0, то данный опорный план оптимальный
Получили тот же ответ: x1=87.5; x2=37.5 Прибыль =11750 руб
Графически мы прошли по точкам многоугольника области возможных значений в направлении от начальной точки (первого опорного плана (1)) в сторону увеличения критерия (по градиенту) по точкам (1)→(2)→(3) см. рис. 2
Рис. 2. Возрастание
критерия при движении в направлении
градиента