Методы условной оптимизации: Рекомендации к выполнению лабораторных и практических работ. Шипилов С.А. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

13
1.6. Алгоритм симплексного метода
Формализованный алгоритм симплекс метода состоит из двух основных
этапов: 1) построение опорного плана; 2) построение оптимального плана.
Построение опорного плана. Систему в канонической форме (6) вместе
с целевой функцией перепишем в следующем виде
+=
++++=
++++=
+
+
+
+
=
+
+
+
0)()(
)...(
.................................................................
)...(
)...(
2211
2211
222221212
112121111
nn
mnmnmmmn
nnn
nnn
xcxcxcxf
bxaxaxax
bxaxaxax
bxaxaxax
K
. (8)
Теперь задачу ЛП канонического вида можно представить в виде таблицы
следующего вида, называемой
симплекс-таблицей.
-x
1
-x
2
. . . -x
n
x
n+1
a
11
a
12
. . . a
1n
b
1
x
n+2
.
a
21
. a
22
. . a
2n
. b
2
.
.
. . . . .
.
. . . . .
x
n+m
a
m1
a
m2
a
mn
b
n
f(x) -c
1
-c
2
. . . -c
n
0
Левый крайний столбец содержит базисные переменные, верхняя строч-
ка- свободные переменные. Соответственно справа записаны постоянные члены
уравнений, внизу- коэффициенты целевой функции от свободных переменных,
а в правом нижнем углу записано значение целевой функции при нулевых зна-
чениях свободных переменных.
Каноническому виду задачи ЛП или соответствующей симплекс-таблице
сопоставляется точка x
1
= x
2
=…= x
n
=0, x
n+1
= b
1
, x
n+2
= b
2
, …, x
n+m
= b
n
. Если при
этом b
n
0 (допустимый канонический вид), то точка является допустимой и,
следовательно, вершиной области допустимых решений.
Пример
Для рассмотренного ранее примера в случае базисных переменных
{}
543
,, xxx
начальная симплексная таблица будет выглядеть следующим обра-
зом:
1
x
2
x
3
x=
8 5 40
4
x=
5 6 30
5
x
=
2 5 20
()
xf =
-50 -40 0
                    1.6. Алгоритм симплексного метода

      Формализованный алгоритм симплекс метода состоит из двух основных
этапов: 1) построение опорного плана; 2) построение оптимального плана.
      Построение опорного плана. Систему в канонической форме (6) вместе
с целевой функцией перепишем в следующем виде
                    ⎧ xn+1 = −(a11 ⋅ x1 + a12 ⋅ x2 + ... + a1n ⋅ xn ) + b1
                    ⎪ x = −(a ⋅ x + a ⋅ x + ... + a ⋅ x ) + b
                    ⎪ n+ 2         21     1       22     2              2n     n       2
                    ⎨ ................................................................. .   (8)
                    ⎪ xn+ m = −(am1 ⋅ x1 + am 2 ⋅ x2 + ... + amn ⋅ xn ) + bm
                    ⎪
                    ⎩ f ( x) = −(−c1 ⋅ x1 − c2 ⋅ x2 − K − cn ⋅ xn ) + 0
     Теперь задачу ЛП канонического вида можно представить в виде таблицы
следующего вида, называемой симплекс-таблицей.

                        -x 1            -x 2            ...             -x n
            xn+1        a11             a12             ...             a1n           b1
            xn+2.       a21.            a22.             .              a2n.          b2.
              .          .               .               .               .             .
              .          .               .               .               .             .
            xn+m        am1             am2                             amn           bn
            f(x)        -c1             -c2             ...             -cn            0

      Левый крайний столбец содержит базисные переменные, верхняя строч-
ка- свободные переменные. Соответственно справа записаны постоянные члены
уравнений, внизу- коэффициенты целевой функции от свободных переменных,
а в правом нижнем углу записано значение целевой функции при нулевых зна-
чениях свободных переменных.
      Каноническому виду задачи ЛП или соответствующей симплекс-таблице
сопоставляется точка x1= x2=…= xn=0, xn+1= b1, xn+2= b2, …, xn+m= bn. Если при
этом bn ≥ 0 (допустимый канонический вид), то точка является допустимой и,
следовательно, вершиной области допустимых решений.
         Пример
         Для рассмотренного ранее примера в случае базисных переменных
{x3 , x4 , x5 } начальная симплексная таблица будет выглядеть следующим обра-
зом:
                                          − x1        − x2
                             x3 =          8           5           40
                             x4 =          5           6           30
                             x5 =          2           5           20
                            f (x ) =      -50         -40          0

                                                                                              13