Математическое программирование (линейное программирование). Киселева Э.В - 57 стр.

UptoLike

Рубрика: 

115 116
свободные, т.е. какая строка таблицы станет разрешающей. Ис-
пользуя правило выбора разрешающей строки, получим:
34
3
120
2
240
2
400
1
260
min
a
b
,, ==
,
таким образом, разрешающей становится третья строка (третье
уравнение системы ограничений). Следовательно, из базиса вый-
дет переменная х
7
.
Симплекс-таблица решения данной задачи:
БП x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
x
6
x
7
Свобод
-
ный
член
x
5
2 1 3 1 1 0 0 260
x
6
1 2 1 2 0 1 0 400
x
7
2 0 1
2
0 0 1 240
X
1
=(0, 0, 0, 0, 260, 400, 240)
Т
)5241(
120
2
240
2
400
1
260
min
=
=
,,,r
,,
Z
1
–1 –4 2 –5
0 0 0 0
x
5
1 1 5/2 0 1 0
2
1
140
x
6
–1
2
0 0 0 1 –1 160
x
4
1 0 1/2 1 0 0 1/2 120
X
2
=(0, 0, 0, 120, 140, 160, 0)
Т
)
2
5
2
9
44(
80
2
160
1
140
min
,,,r
,
=
=
Z
1
4 –4 9/2
0 0 0
5/2
600
x
5
0 0 1 60
x
2
1 0 0 80
x
4
0 1 0 120
0)
2
1
,2,
2
9
,2(
920
min1
)0,60,120,0,80,0(
*
~
>=
=
=
r
Z
T
X
Z
1
2
0
9/2
0 0
2 1/2
920
Так как r>0, то задача имеет единственное оптимальное ре-
шение:
T
X )120,0,80,0(
*
= , а .920
max
=
Z
Двойственная задача имеет вид:
min240400260
321
++
=
yyyW
при ограничениях:
++
++
+
++
,522
,23
,42
,122
321
321
21
321
yyy
yyy
yy
yyy
)31(0 ,iy
i
=
Согласно первой теореме двойственности имеем:
.920
maxmin
=
=
ZW
Для нахождения оптимальных оценок
*
1
y ,
*
2
y и
*
3
y ресурсов
воспользуемся второй теоремой двойственности. Из того, что
.5220120
,42080
*
3
*
2
*
1
*
4
*
2
*
1
*
2
=++>=
=+>=
yyyx
yyx
Имеем систему двух линейных уравнений с тремя неизвест-
ными. При подстановке в первое ограничение значений
120,0,80,0
*
4
*
3
*
2
*
1
==== xxxx получим строгое неравенство:
.26012010380102
<
+
+
+
Следовательно,
.0
*
1
=y
Второе и третье ограничения обра-
щаются в равенства:
.; 2401202010240012020180201 =
+
+
=
+
+
+
Подставив значение
*
1
y в систему, получим 2
*
2
=y и
5,0
*
3
=y . Таким образом, имеем оптимальный план двойственной
задачи:
)5,0;2;0(
*
=Y ,
из которого следует, что самым дефицитным является второй ре-
сурс, так как его оценка самая высокая: 2
*
2
=y . Менее дефицит-
ным является третий ресурс:
*
2
*
3
5,0 yy <= ; избыточным (недефи-
цитным) является первый ресурс, имеющий оценку
.0
*
1
=y
свободные, т.е. какая строка таблицы станет разрешающей. Ис-                                                 ⎧ 2 y1 + y 2 + 2 y 3 ≥ 1,
пользуя правило выбора разрешающей строки, получим:                                                          ⎪ y + 2 y ≥ 4,
                                                                                                             ⎪      1        2
                         ⎧ 260 400 240 ⎫         b3                                                          ⎨
                     min ⎨    ,   ,    ⎬ = 120 =     ,                                                       ⎪ 13 y  + y  2 +  y 3 ≥ 2,
                         ⎩ 1    2   2 ⎭          a34                                                         ⎪⎩ y1 + 2 y 2 + 2 y 3 ≥ 5,
таким образом, разрешающей становится третья строка (третье
уравнение системы ограничений). Следовательно, из базиса вый-                                                   yi ≥ 0 (i = 1,3)
дет переменная х7.                                                                    Согласно первой теореме двойственности имеем:
     Симплекс-таблица решения данной задачи:                                                             Wmin = Z max = 920.
                                     Свобод-
БП x1     x2   x3     x4   x5 x6   x7  ный                                            Для нахождения оптимальных оценок y1* , y 2* и y 3* ресурсов
                                      член
 x5   2   1    3      1    1   0   0   260 X1=(0, 0, 0, 0, 260, 400, 240)Т        воспользуемся второй теоремой двойственности. Из того, что
 x6   1   2    1      2    0   1   0   400       ⎧ 260 400 240 ⎫
                                             min ⎨      ,     ,      ⎬ = 120
                                                                                                     x 2* = 80 > 0 ⇒ y1* + 2 y 2* = 4,
                                                 ⎩ 1       2      2 ⎭
 x7   2   0    1      2    0   0   1   240        r = ( −1, − 4 , − 2 , − 5)
                                                                                                 x 4* = 120 > 0 ⇒ y1* + 2 y 2* + 2 y 3* = 5.
                                                                                     Имеем систему двух линейных уравнений с тремя неизвест-
 Z1 –1 –4      –2     –5   0   0   0          0                                   ными. При подстановке в первое ограничение значений
 x5   1   1    5/2    0    1   0 −
                                   1
                                          140
                                              X2=(0, 0, 0, 120, 140, 160, 0)Т     x1* = 0, x 2* = 80, x3* = 0, x 4* = 120 получим строгое неравенство:
                                   2                  ⎧ 140 160 ⎫                                         2 ⋅ 0 + 1 ⋅ 80 + 3 ⋅ 0 + 1 ⋅ 120 < 260.
                                                min ⎨        ,      ⎬ = 80
 x6 –1    2    0      0    0   1   –1     160         ⎩ 1        2 ⎭
                                                                                     Следовательно, y1* = 0. Второе и третье ограничения обра-
                                                                   9 5
 x4   1   0    1/2    1    0   0 1/2      120      r = (4 , − 4 , , )             щаются в равенства:
                                                                   2 2
 Z1   4   –4   9/2    0    0   0 5/2      600                                         1 ⋅ 0 + 2 ⋅ 80 + 1 ⋅ 0 + 2 ⋅ 120 = 400; 2 ⋅ 0 + 1 ⋅ 0 + 2 ⋅ 120 = 240.
                                                  ~
 x5       0           0    1              60      X * = (0, 80, 0, 120, 60, 0)T       Подставив значение         y1* в систему, получим          y 2* = 2   и
                                                          Z1 min = −920
 x2       1           0    0              80                                       y 3* = 0,5 . Таким образом, имеем оптимальный план двойственной
                                                                  9     1         задачи:
 x4       0           1    0              120          r = ( 2,     , 2, ) > 0
                                                                  2     2
 Z1   2   0    9/2    0    0   2 1/2      920                                                                   Y * = (0; 2; 0,5) ,
   Так как r>0, то задача имеет единственное оптимальное ре-                      из которого следует, что самым дефицитным является второй ре-
шение:                                                                            сурс, так как его оценка самая высокая: y 2* = 2 . Менее дефицит-
                X * = (0, 80, 0, 120) T , а Z max = 920.                          ным является третий ресурс: y 3* = 0,5 < y 2* ; избыточным (недефи-
    Двойственная задача имеет вид:
                                                                                  цитным) является первый ресурс, имеющий оценку y1* = 0.
                W = 260 y1 + 400 y 2 + 240 y 3 → min
при ограничениях:

                                        115                                                                                  116