- •Введение
- •1 Построение математической модели
- •2 Теоретическая часть
- •2.1 Алгоритм симплекс-метода для задачи на минимум
- •2.2 Алгоритм симплекс-метода для задачи на максимум
- •На шаге 2: :
- •На шаге 4: .
- •2.3 Алгоритм метода искусственного базиса
- •2.4 Алгоритм метода Гомори
- •2.5 Двойственный симплекс-метод
- •3 Расчетная часть
- •Заключение
- •Библиографический список
На шаге 2: :
На
шаге 3
.
Целевая функция является неограниченной
сверху на допустимом множестве.
На шаге 4: .
2.3 Алгоритм метода искусственного базиса
Шаг 1. Приводим задачу ЛП к канонической форме:
(10)
с неотрицательными
правыми частями
.
Шаг 2. В каждую i-ю строку этих ограничений вводим искусственную переменную zi и строим вспомогательную задачу ЛП вида
(11)
Эта задача имеет
очевидное базисное допустимое решение
.
Шаг 3. Для построенной вспомогательной задачи строим симплексную таблицу 2:
|
b |
x1…xn |
ω |
ωо |
|
z1 … zm |
b1 … bm |
|
Таблица 2 – Симплекс-таблица для метод искусственного базиса
и находим оптимальное решение с помощью симплекс-метода.
Шаг 4. Если
,
то все переменные
являются небазисными, а m
переменных из
войдут в базис и система ограничений,
соответствующих оптимальной симплексной
таблице, будет иметь вид:
(12)
Так как переменные
,
то их исключили из системы, не нарушив
при этом равенств. Выражая целевую
функцию основной задачи
через
небазисные переменные
системы,
получим исходную задачу.
Шаг 5.
Если
>0,
то допустимого решения в исходной задачи
не существует – процесс решения исходной
задачи завершается.
2.4 Алгоритм метода Гомори
Метод Гомори для нахождения целочисленного решения относится к большой группе методов, называемых методами отсечений. Эти методы основаны на введении в задачу дополнительных ограничений, позволяющих учесть требование целочисленности. Основная идея методов отсечений состоит в том, что на полученное оптимальное нецелочисленное решение накладывается дополнительное ограничение, которое делает это решение недопустимым, но и не отсекает ни одного целочисленного решения от области допустимых решений.
Шаг 1. Симплекс-методом находим оптимальное решение задачи без учета условия целочисленности. Если задача не имеет решения, то неразрешима и исходная задача ЦЛП. В случае алгоритм завершает работу.
Шаг 2. Пусть оптимальная таблица имеет вид:
|
B |
|
… |
|
… |
|
L |
|
|
… |
|
… |
|
|
|
|
… |
|
… |
|
.. |
.. |
………… |
||||
|
|
|
… |
|
… |
|
.. |
.. |
………… |
||||
|
|
|
… |
|
… |
|
Таблица 3 – Симплекс таблица для специальной формы
Если
-
целые, то оптимальное решение
является целочисленным. В этом случае
вычисления заканчиваем.
Шаг 3. Среди дробных компонент таблицы выбираем элемент bi с максимальной дробной частью βi и по строке i составляем дополнительное ограничение:
; (13)
. (14)
Здесь
- целая часть числа z
(наибольшее целое число, не превышающее
число z).
Шаг 4. Добавляем построенное ограничение к последней симплекс-таблице и, применяя двойственный симплекс-метод, находим оптимальное решение.
Переходим к шагу 2.
Замечание.
Признаком отсутствия целочисленного решения служит появление хотя бы одной строки с дробным свободным членом и целыми остальными коэффициентами (поскольку соответствующее уравнение неразрешимо в целых числах).
На шаге 4 двойственный симплекс-метод применяется до тех пор, пока не будет получена оптимальная симплексная таблица (возможно, потребуется несколько итераций).
Если на шаге 4 в базис вводится переменная дополнительного ограничения
,
то эта строка вычеркивается из симплексной
таблицы (соответствующее ограничение
является избыточным).
