Симплекс- метод
Теоретическая часть:
Симплекс-метод в отличие от геометрического, является полностью аналитическим, что позволяет использовать его в задачах с практически любым конечным числом переменных. Для его использования все ограничения задачи должны представлять собой равенства. Ограничения задачи могут иметь вид: В случае ( ) вводятся дополнительные переменные ui: ; в случае ( ) вводятся фиктивные переменные wi: ; в случае ( ) одновременно вводятся дополнительные переменные ui и фиктивные переменные wi; .Целевая функция дополняется членами ,содержащими wi c большим по модулю отрицательным коэффициентом .Симплекс-метод состоит в процедуре последовательных переходов от одного опорного решения к другому, причем на каждом шаге значение целевой функции должно увеличиваться. Процедура заканчивается тогда, когда переход к новым опорным решениям не приводит к увеличению целевой функции
Практическая часть:
Записываем симплекс – таблицу
Табл.№ 2
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
Свободные члены |
|
20 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
20 |
|
12 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
12 |
|
30 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
10 |
|
0 |
-40 |
-50 |
0 |
0 |
0 |
|
Симплексное преобразование выполняется по следующему правилу:
Выбираем разрешающий столбец, соответствующий наибольшему по модулю отрицательному элементу в индексной строке.
Выбирается разрешающая строка, которая соответствует наименьшему положительному из отношений элементов правой части уравнений на соответствующие элементы разрешающего столбца. На пересечении разрешающей строки и разрешающего столбца стоит разрешающее число.
Элементы разрешающей строки делятся на разрешающее число.
Вычисляются элементы всех остальных строк по формуле:
Новые эл-ты = старые эл-ты -
С каждым последующим симплексным преобразованием значение целевой функции будет увеличиваться. При этом:
1) Если в индексной строке найдется хотя бы один отрицательный элемент и
в разрешающем столбце найдется хотя бы один положительный элемент, то можно улучшить решение;
разрешающий столбец не содержит положительных элементов, то целевая функция неограниченно возрастает.
2) Если все элементы индексной строки неотрицательны, то достигнуто оптимальное решение.
Это и есть достаточные условия существования оптимального плана решения.
В нашем случае разрешающий столбец 4, строка 2, разрешающее число 3. (см. табл. 2)
Решение не является оптимальным, т.к. в индексной строке есть отрицательные элементы. Продолжаем действие симплекс – преобразование.
Новая симплекс – строка – это старая строка, делимая на разделяющее число.
Далее делаем преобразования по правилу (смотри выше).
Получаем новую таблицу, введя в базис вместо .
Табл. №3
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
Свободные члены
|
|
10 |
|
0 |
1 |
0 |
|
6 |
|
2 |
|
0 |
0 |
1 |
|
3 |
|
10 |
|
1 |
0 |
0 |
|
30 |
|
500 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
Решение на является оптимальным. Получаем новую таблицу введя в базис вместо .
Табл. №4
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
|
5 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
3 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
9 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
570 |
0 |
0 |
0 |
35 |
5
|
Т.к. все элементы индексной строки неотрицательны, то достигнуто оптимальное решение.
В итоге получается:
; ; - базисные переменные
; - свободные переменные
- достигнута максимальная прибыль.
Ответ: - достигнута максимальная прибыль.