Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Метод искусственного базиса

Симплекс-метод применяется для решения задач ЛП, представленных в специальной форме:

                        (16)

Характерная особенность задачи (16) – известное базисное допустимое решение

Чтобы применить симплекс-метод для решения задачи ЛП в произвольной форме, необходимо привести эту задачу к виду (16), т. е. выделить начальное допустимое базисное решение. Для этого в симплекс-метод вводят подготовительный этап. Один из методов для реализации подготовительного этапа называется методом искусственного базиса и состоит в следующем [1,2,3].

Вычислительная схема метода искусственного базиса

    Шаг 1. Приводим задачу ЛП к канонической форме с неотрицательными правыми частями :

                                 (17)

    Шаг 2. В каждую i -ю строку ограничений (17) вводим искусственную неотрицательную переменную  и строим вспомогательную задачу ЛП вида:

                              (18)

    В задаче (18)  – допустимое базисное решение, и задача (18) легко может быть сведена к виду (16). Для этого целевую функцию необходимо выразить через свободные переменные :

    Шаг 3. Для вспомогательной задачи (18) строим симплексную таблицу

  b

………………….

 

и находим оптимальное решение вспомогательной задачи с помощью симплекс-метода.

    Шаг 4. Если  и все переменные  являются небазисными, то m переменных из  войдут в базис и система ограничений, соответствующих симплексной таблице, будет иметь вид

                        (19)

Так как переменные , то их исключили из системы (19), не нарушив при этом равенств. Выражая целевую функцию основной задачи  через небазисные переменные  системы (19), получим исходную задачу (17) в виде (16).

    Шаг 5. Если , но в базисе остались искусственные переменные , для которых  (вырожденный случай), то проводим для каждой искусственной переменной  из базиса следующее преобразование симплексной таблицы.

Выбираем ведущим столбцом столбец такой переменной , для которой элемент индексной строки , а элемент столбца . В этом случае строка искусственной переменной  будет ведущей и после стандартного преобразования симплексной таблицы (шаг 6 из прямого симплекс-метода) искусственная переменная  выведется из базиса. В результате получим симплексную таблицу, соответствующую шагу 4.

Шаг 6. Если , то допустимого решения в исходной задаче (17) не существует (не могут все искусственные переменные  быть равными нулю в задаче (18), а значит система ограничений задачи (17) несовместна) – процесс решения исходной задачи (17) завершается.

Пример решения задачи методом искусственного базиса

Выделить допустимое базисное решение для задачи ЛП:

Приведем задачу к канонической форме на минимум с неотрицательными правыми частями:

Заметим, что переменные  и  можно использовать для введения в исходный базис, поэтому в первую и третью строку ограничений можно не вводить искусственные переменные.

Во вторую строку ограничений вводим искусственную переменную z, потому что в этой строке нет переменной, которую можно взять базисной, не проводя при этом дополнительных преобразований всей системы ограничений.

Полученная вспомогательная задача имеет вид

Приведем задачу к виду (16):

Выпишем соответствующую симплексную таблицу:

  B
10 5 4 -1
 3 3 -2 0
10 5 4 -1
 5 2 1 0

 

 

Ведущий столбец рекомендуется выбирать не по максимальному положительному элементу строки целевой функции, а так, чтобы из базиса выводилась искусственная базисная переменная (соответствующая ведущая строка должна быть строкой искусственной переменной). Так, выбрав ведущим столбцом столбец переменной , получим ведущую строку – строку с переменной z (выбирая ведущим столбцом , получили бы ведущую строку , и из базиса выводилась бы переменная ).

Итак, искусственная переменная z выйдет из базиса, а переменная  введется в базис.

Симплексная таблица преобразуется к виду:

  B
0 0 -1 0
8 11/2 1/2 -1/2
5/2 5/4 1/4 -1/4
5/2  3/4 -1/4  1/4

 

Так как значение , то полученный базис  является начальным допустимым базисом для исходной задачи ЛП. Чтобы выразить целевую функцию  через небазисные переменные , подставим значение базисной переменной  в целевую функцию. В результате получим:

Тогда исходная задача будет иметь вид специальной формы задачи ЛП:

что и требовалось получить в результате решения вспомогательной задачи.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Пример графического решения | Двойственный симплекс-метод
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-14; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 248 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент может не знать в двух случаях: не знал, или забыл. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2801 - | 2362 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.