Симплекс-метод
Лекции.Орг

Поиск:


Симплекс-метод




Решение задачи ЛП (2.1.1), согласно теоремам 2, 3, 4, достигается в вершине многогранного множества. Теорема 2 дает простое описание вершин и способ их определения при известном базисе. Число вершин конечно. Минимум задачи может быть найден за конечное число шагов посредством перебора вершин.

В симплекс-методе осуществляется идея перебора вершин соседних текущей вершине и выбора среди них в качестве следующего приближения вершины с наименьшим значением целевой функции. Симплекс-метод применяют для задач, записанных в форме:

. (2.4.1)

Пусть на -ом шаге получена точка , являющаяся вершиной множества , и пусть .

Назовем невырожденной вершиной множества , если число положительных компонент в ней равно .

Предположим, что все вершины множества невырождены. В силу невырожденности множество содержит элементов. Разобьем вектор на две группы , где отвечает компонентам из , - компонентам, не принадлежащим . Тогда система может быть записана в виде:

, (2.4.2)

где , столбцы которой являются столбцами с индексами из , -матрица, составленная из оставшихся столбцов. Отсюда, в силу невырожденности матрицы ,

(2.4.3)

Целевая функция приобретает вид:

, (2.4.4)

где - вектор с компонентами , , -вектор с компонентами , . С учетом (2.4.3) целевая функция может быть выражена только через .

Следовательно, исходная задача эквивалентна следующей:

, (2.4.5)

При этом точке соответствует вектор , где , . Точка является допустимой для задачи (2.4.5) при ограничении , которое удовлетворяется как строгое неравенство . Поэтому оно может быть отброшено (как неактивное) при анализе точки на оптимальность.

В задаче

, (2.4.6)

минимум достигается в 0 тогда и только тогда, когда .

Итак, если

(2.4.7)

то точка является решением (2.1.1) и одновременно (2.4.5), а тем самым является решением (2.4.1). Если же среди компонент есть отрицательные (например, ), то не является решением (2.4.6), и, увеличивая , можно уменьшить значение целевой функции в (2.4.6).

Итак, сделаем шаг

- -й орт. (2.4.8)

Выбор производится из следующих соображений. С увеличением целевая функция уменьшается, однако может нарушиться ограничение , которое в точке , было неактивным. Итак, нужно выбрать из условия

. (2.4.9)

Если при этом , то задача не имеет решения в силу бесконечного убывания функции. Если же , то получаем новую точку ,

где . Эта точка вновь является вершиной (она допустима и имеет m положительных компонент, так как -я компонента стала положительной, а одна из компонент обратилась в 0).

Поэтому в ней можно повторить всю процедуру заново. При этом значение целевой функции уменьшилось. Следовательно, возврат в одну из точек невозможен. В силу конечности общего числа вершин метод конечен.

Условия (2.4.7) являются условием оптимальности в симплекс-методе.





Дата добавления: 2015-02-12; просмотров: 309 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.004 с.