Симплекс- метод
Теоретическая часть:
Симплекс-метод
в отличие от геометрического, является
полностью аналитическим, что позволяет
использовать его в задачах с практически
любым конечным числом переменных. Для
его использования все ограничения
задачи должны представлять собой
равенства. Ограничения задачи могут
иметь вид:
В
случае (
)
вводятся дополнительные переменные
ui:
;
в случае
(
)
вводятся фиктивные переменные wi:
;
в случае (
)
одновременно вводятся дополнительные
переменные ui
и фиктивные переменные wi;
.Целевая
функция дополняется членами ,содержащими
wi
c
большим по модулю отрицательным
коэффициентом .Симплекс-метод состоит
в процедуре последовательных переходов
от одного опорного решения к другому,
причем на каждом шаге значение целевой
функции должно увеличиваться. Процедура
заканчивается тогда, когда переход к
новым опорным решениям не приводит к
увеличению целевой функции
Практическая часть:
Записываем симплекс – таблицу
Табл.№ 2
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
Свободные члены
|
|
20 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
20 |
|
12 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
12 |
|
30 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
10 |
|
0 |
-40 |
-50 |
0 |
0 |
0 |
|
Симплексное преобразование выполняется по следующему правилу:
Выбираем разрешающий столбец, соответствующий наибольшему по модулю отрицательному элементу в индексной строке.
Выбирается разрешающая строка, которая соответствует наименьшему положительному из отношений элементов правой части уравнений на соответствующие элементы разрешающего столбца. На пересечении разрешающей строки и разрешающего столбца стоит разрешающее число.
Элементы разрешающей строки делятся на разрешающее число.
Вычисляются элементы всех остальных строк по формуле:
Новые эл-ты = старые
эл-ты -
С каждым последующим симплексным преобразованием значение целевой функции будет увеличиваться. При этом:
1) Если в индексной строке найдется хотя бы один отрицательный элемент и
в разрешающем столбце найдется хотя бы один положительный элемент, то можно улучшить решение;
разрешающий столбец не содержит положительных элементов, то целевая функция неограниченно возрастает.
2) Если все элементы индексной строки неотрицательны, то достигнуто оптимальное решение.
Это и есть достаточные условия существования оптимального плана решения.
В нашем случае разрешающий столбец 4, строка 2, разрешающее число 3. (см. табл. 2)
Решение не является оптимальным, т.к. в индексной строке есть отрицательные элементы. Продолжаем действие симплекс – преобразование.
Новая симплекс – строка – это старая строка, делимая на разделяющее число.
Далее делаем преобразования по правилу (смотри выше).
Получаем новую таблицу, введя в базис вместо .
Табл. №3
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
Свободные члены
|
|
10 |
|
0 |
1 |
0 |
|
6 |
|
2 |
|
0 |
0 |
1 |
|
3 |
|
10 |
|
1 |
0 |
0 |
|
30 |
|
500 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
Решение на является оптимальным. Получаем новую таблицу введя в базис вместо .
Табл. №4
Базисные переменные |
Свободные члены |
|
|
|
|
|
|
5 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
3 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
9 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
570 |
0 |
0 |
0 |
35 |
5
|
Т.к. все элементы индексной строки неотрицательны, то достигнуто оптимальное решение.
В итоге получается:
;
;
-
базисные переменные
;
- свободные переменные
- достигнута
максимальная прибыль.
Ответ: - достигнута максимальная прибыль.
