- •Решение злп симплекс методом
- •1)Злп нужно привести к канонической форме
- •3) Сводят все данные в симплекс таблицу.
- •1)Все индексные оценки «хорошие», следовательно, получен оптимальный план. Если при этом решали м-задачу и все , то получен и оптимальный план исходной задачи.
- •3)Если есть «плохие» оценки, но в соответствующих столбцах нет ни одного положительного элемента, то целевая функция неограниченна.
1)Все индексные оценки «хорошие», следовательно, получен оптимальный план. Если при этом решали м-задачу и все , то получен и оптимальный план исходной задачи.
Если хотя бы одна из искусственных базисных переменных не равна нулю, то исходная задача решения не имеет. Ее ограничения противоречивы и ОДЗ пусто.
2)Если получен оптимальный план и при этом хотя бы одна нулевая индексная оценка соответствует свободной переменной, то задача имеет бесконечное множество оптимальных планов. Тогда соответствующую свободную переменную вводят в базис и получают еще один оптимальный план.
3)Если есть «плохие» оценки, но в соответствующих столбцах нет ни одного положительного элемента, то целевая функция неограниченна.
При применении симплекс метода переходят от вершины к вершине ОДЗ, двигаясь в направлении градиента по ребру.
Пример
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
М |
B |
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
|
|
М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
|
М |
М |
0 |
-М |
0 |
2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
.
.
Оценка (М-1) определяет разрешающий столбец.
,
где
- коэффициент столбца В,
- соответствующие положительные
коэффициенты разрешающего столбца.
,
.
Минимальное значение
определяет разрешающую строку. На
пересечении разрешающего столбца и
разрешающей строки стоит разрешающий
элемент 1.
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:2=5 |
|
М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
М |
М |
0 |
-М |
0 |
2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
Верхняя строка индексных оценок :
.
Нижняя строка :
.
Проверим индексные оценки
.
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:2=5 |
|
М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
М |
М |
0 |
-М |
0 |
2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
|
0 |
0 |
2 |
1 |
2 |
-2 |
6 |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
-М |
0 |
|
|
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
||
Так
как нет положительных оценок, то получено
оптимальное решение М-задачи. Свободные
переменные, не являющиеся базисными,
полагаем равными нулю. Т.е.
,
,
.
Базисные переменные равны соответствующим
значениям
,
т.е.
.
Минимальное значение
равно
.
Итак,
.
Так как искусственная базисная переменная
,
то получено и решение первоначальной
задачи
.
В случае единственного решения число нулевых индексных оценок должно равняться числу базисных переменных. Так как данное равенство выполняется, то полученное решение является единственным.
Пример
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:4=2,5 |
|
-М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
-М |
-М |
0 |
М |
0 |
-2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
.
.
Нижняя строка
.
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:4=2,5 |
|
-М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
-М |
-М |
0 |
М |
0 |
-2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
|
0 |
-2 |
0 |
1 |
.4. |
-4 |
2 |
2 : 4 = 1/2 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
-2 |
2 |
4 |
|
||
Проверим индексные оценки
.
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:4=2,5 |
|
-М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
-М |
-М |
0 |
М |
0 |
-2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
|
0 |
-2 |
0 |
1 |
.4. |
-4 |
2 |
2 : 4 = 1/2 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
-2 |
2 |
4 |
|
||
|
0 |
-1/2 |
0 |
1/4 |
1 |
-1 |
1/2 |
|
|
2 |
1/2 |
1 |
1/4 |
0 |
0 |
5/2 |
5/2 : 1/2= 5 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
0 |
0 |
1/2 |
0 |
0 |
5 |
|
||
Так
как все индексные оценки неотрицательны,
то найдено оптимальное решение задачи.
При этом все свободные переменные
(отсутствующие в столбце
последней симплекс таблицы) равны 0.
Базисные переменные
.
Значение целевой функции равно
.
То
есть,
Так как
,
то получено и решение первоначальной
задачи
.
Оптимальный план
.
Проверим, является ли он единственным.
В
случае единственного решения число
нулевых индексных оценок должно равняться
числу базисных переменных. В данном
случае число базисных переменных (
и
)
равно 2, а нулевых индексных оценок три:
.
Следовательно, задача имеет бесконечное
множество решений. Т.к. одна свободная
переменная имеет нулевую индексную
оценку, то существует еще одно оптимальное
решение, линейно независимое с полученным
решением. Вводя
(свободную переменную с нулевой индексной
оценкой) в базис, перейдем к следующей
симплекс таблице. Т.е. разрешающий
столбец
.
В нем только один положительный элемент
1/2, который является разрешающим. Симплекс
таблица приобретет следующий вид.
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
2 |
4 |
1 |
0 |
0 |
10 |
10:4=2,5 |
|
-М |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
2:1=2-min |
|
-М |
-М |
0 |
М |
0 |
-2М |
|
|
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
|
0 |
-2 |
0 |
1 |
.4. |
-4 |
2 |
2: 4 = 1/2 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
1 |
2 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
-2 |
2 |
4 |
|
||
|
0 |
-1/2 |
0 |
1/4 |
1 |
-1 |
1/2 |
|
|
2 |
1/2 |
1 |
1/4 |
0 |
0 |
5/2 |
5/2: 1/2= 5 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
0 |
0 |
1/2 |
0 |
0 |
5 |
|
||
|
0 |
0 |
1 |
1/2 |
1 |
-1 |
3 |
|
|
1 |
1 |
2 |
1/2 |
0 |
0 |
5 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
М |
0 |
|
|
0 |
0 |
1/2 |
0 |
0 |
5 |
|
||
Выпишем
полученное решение М-задачи
и решение первоначальной задачи
.
Оптимальный план
.
Итак,
максимальное значение
достигается в двух вершинах многоугольника,
а, следовательно, и на отрезке прямой
соединяющей эти вершины (на стороне
многоугольника). Общий оптимальный план
(любая точка этой стороны многоугольника)
имеет вид:
,
где
.
Если
обозначить
,
то ответ можно записать так: задача
имеет бесконечное множество решений.
.
Пример
Приведем задачу к каноническому виду, заменяя неравенства равенствами.
В первом уравнении нет базисной переменной, поэтому вводим искусственную базисную переменную и, так как решается задача на max, то в целевую функцию войдет с коэффициентом (-М).
|
|
2 |
3 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
-M |
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
2:2=1 |
|
0 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0:1=0-min |
|
-2М |
-М |
M |
0 |
0 |
-2М |
|
|
-2 |
-3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
Строка индексных оценок
.
Верхняя строка
.
Нижняя строка
.
|
|
2 |
3 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
-M |
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
2:2=1 |
|
0 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0:1=0-min |
|
-2М |
-М |
M |
0 |
0 |
-2М |
|
|
-2 |
-3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
|
-M |
0 |
3 |
-1 |
.-2 |
1 |
2 |
2:3=2/3 |
|
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
-3M |
M |
2M |
0 |
-2M |
|
|
0 |
-5 |
0 |
2 |
0 |
0 |
|
||
Проверим индексные оценки
.
|
|
2 |
3 |
0 |
0 |
-М |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
-M |
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
2:2=1 |
|||||||
|
0 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0:1=0-min |
|||||||
|
-2М |
-М |
M |
0 |
0 |
-2М |
|
||||||||
-2 |
-3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|||||||||
|
-M |
0 |
3 |
-1 |
.-2 |
1 |
2 |
2:3=2/3 |
|||||||
|
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|||||||
|
0 |
-3M |
M |
2M |
0 |
-2M |
|
||||||||
0 |
-5 |
0 |
2 |
0 |
0 |
|
|||||||||
|
3 |
0 |
1 |
-1/3 |
.-2/3 |
1/3 |
2/3 |
|
|||||||
|
2 |
1 |
0 |
-1/3 |
1/3 |
1/3 |
2/3 |
|
|||||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
M |
0 |
|
||||||||
0 |
0 |
-5/3 |
-4/3 |
5/3 |
10/3 |
|
|||||||||
«Самая
плохая» оценка равна (-5/3). Но в этом
столбце нет ни одного положительного
элемента. Такая ситуация и соответствует
неограниченности целевой функции. Итак,
.
Пример
|
|
1 |
2 |
0 |
0 |
М |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
М |
2 |
1 |
-1 |
0 |
1 |
8 |
8:2=4 |
|||||||
|
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
2 |
2:1=2-min |
|||||||
|
2М |
М |
-М |
0 |
0 |
8М |
|
||||||||
-1 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|||||||||
|
М |
0 |
-3 |
-1 |
-2-2. |
1 |
4 |
|
|||||||
|
1 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
2 |
|
|||||||
|
0 |
-3М |
-М |
-2М |
0 |
4М |
|
||||||||
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
|
|||||||||
Все
оценки неположительные, следовательно,
получено оптимальное решение М-задачи.
Но т.к.
то исходная задача решений не имеет
