Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпори 1-33 64-95.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
13.09.2019
Размер:
5.27 Mб
Скачать

22.Симплексний метод із штучним базисом.

Раніше розглядався випадок, коли система об­межень задачі лінійного програмування містила одиничну матрицю порядку т. Проте більшість задач не можна звести до потрібного вигляду. В такому разі застосовується метод штучного базису.

Розглянемо задачу лінійного програмування:

maxF =c1x1+c2x2+…+cnxn (1)

а11х1 + а12х 2 +…+ а1nх n = b1;

а21 х1 + а22х2 +…+а2nх n = b2; (2)

………………….

am1 х1 + аm2х2 +…+аmnх n= bm

хj >= 0, (j=1,2,…,n) (3)

Задача подана в канонічному вигляді і система обмежень (2) не містить одиничної матриці. Отримати одиничну матри­цю можна, якщо до кожного рівняння в системі обмежень задачі додати одну змінну хп+1 >=0 (і =1,т). Такі змінні називають штуч­ними. (Не обов'язково кількість введених штучних змінних має дорівнювати т. їх необхідно вводити лише в ті рівняння системи обмежень, які не розв'язані відносно базисних змінних.) Допус­тимо, що система рівнянь (2) не містить жодного одиничного вектора, тоді штучну змінну вводять у кожне рівняння:

а11х1 + а12х 2 +…+ а1nх n+xn+1 = b1;

а21 х1 + а22х2 +…+а2nх n +xn+2 = b2; (4)

………………….

am1 х1 + аm2х2 +…+аmnх n+xn+m = bm

хj >= 0, (j=1,2,…,n+m)

У результаті додавання змінних у рівняння системи (2) область допустимих розв'язків задачі розширилась. Задачу з системою обме­жень (4) називають розширеною, або М-задачею. Розв'язок роз­ширеної задачі збігатиметься з розв'язком початкової лише за умови, що всі введені штучні змінні в оптимальному плані задачі будуть ви­ведені з базису, тобто дорівнюватимуть нулеві.

Згідно з симплексним методом до базису вводять змінні, які по­кращують значення цільової функції. Для даної задачі на макси­мум вони мають його збільшувати. Отже, для того, щоб у резуль­таті процедур симплексних перетворень виключалися з базису штучні змінні, потрібно ввести їх у цільову функцію з від'ємними коефіцієнтами. Тобто цільова функція набуде вигляду:

maxF* =c1x1+c2x2+…+cnxn -Мхп+1 -…- Мхn+m

(У разі розв'язання задачі на відшукання мінімального значення цільової функції вводять коефіцієнти, які є досить велики­ми числами. Цільова функція тоді має вигляд: minF* =c1x1+c2x2+…+cnxn +Мхп+1 +…+ Мхn+m

Припускається, що величина М є досить великим числом. Тоді якого б малого значення не набувала відповідна коефіцієнту штучна змінна хn+i значення цільової функції F* буде від'ємним для задачі на максимум та додатним для задачі на мінімум і вод­ночас значним за модулем. Тому процедура симплексного методу одразу вилучає відповідні змінні з базису і забезпечує знахо­дження плану, в якому всі штучні змінні хп+і = 0 (i = 1,т).

Якщо в оптимальному плані розширеної задачі існує хоча б одне значення хп+і > 0, то це означає, що початкова задача не має розв'язку, тобто система обмежень несумісна.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]