Примеры --- Линейное программирование --- Симплекс метод

Скачать в формате Word

Умова задачі: Знайти мінімум функції

1. Графічним способом

2. Симплекс методом.

3. Розв'язавши двоїсту задачу

 

Розв'язок

 1.

Розв’язок

Побудуємо множину допустимих розв'язків системи нерівностей

 

Заштрихована область на малюнку є множиною допустимих розв'язків. Червоним показано лінію рівня цільової функції а також вектор-градіент, який має координати (-45;-36). Так як нам потрібно мінімізувати функцію, то будемо рухати лінію рівня в напрямку антіградієнта до перетину з межею допустимої області. Як видно з малюнку це точка (10;10). Вона обведена колом. Таким чином

Для розв’язку задачі симплекс методом запишемо умову задачі в канонічній формі задачі лінійного програмування

Будуємо симплекс таблицю. Як бачимо, розв’язок не допустимий, тому вводимо вільну змінну  в базисні

 

Св

Х1

Х2

Х3

-10

10

-1

1

-1

-1

Х4

-26

24

-1

4

-5

-5

Х5

80

50

5

2

3

3

Х6

40

10

1

-2

3

3

Х7

4

-6

-2

-3

1

1

Х8

8

18

1

2

-1

-1

-F

0

-360

45

9

36

36

 

Розв’язок знову не допустимий. Вводимо змінну  у базисні

 

Св

Х1

Х3

Х2

10

8

1

-1

Х3

24

16

4

-5

Х5

50

46

2

3

Х6

10

14

-2

3

Х7

-6

2

-3

1

Х8

18

14

2

-1

-F

-36

-378

9

3

36

39

 

Розв’язок допустимий, але не оптимальний, тому робимо ще один крок.

 

Св.

Х7

Х3

Х2

8

12

Х4

16

38

Х5

46

24

Х6

14

6

Х1

2

4

Х8

14

16

-F

-378

-612

3

39

 

Розв’язок знову не оптимальний, тому робимо ще один крок

 

Св

Х7

Х6

Х2

12

10

 

Х4

38

34

 

Х5

24

14

Х3

6

10

 

Х1

4

10

 

Х8

16

8

 

-F

-612

-810

 

Тепер розв’язок є оптимальним. Розв’язок прямої задачі ,

Сформулюємо двоїсту задачу. Для цього приведемо всі нерівності до вигляду

Тепер можемо сформулювати двоїсту задачу

Відповідність між змінними прямої та двоїстою задачі:

 

Складаємо симплекс таблицю

 

Св

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

-45

9

1

1

-5

-1

2

-1

a8

-36

-9

1

5

-3

-2

-1

1

-

0

720

10

-6

26

10

-80

-16

-40

-24

-4

-36

-8

8

 

Бачимо, що розв’язок не допустимий, тому робимо ще один крок

 

Св

a1

a2

a7

a4

a5

a6

a3

9

 

 

 

 

 

a8

-9

 

 

 

 

 

-

720

810

-6

-10

10

-34

-16

-10

-24

-10

-36

-14

-8

-8

 

Розв’язок двоїстою задачі . Оптимальне значення цільової функції

Зауважимо, що рядок коефіцієнтів цільової функції прямої задачі відповідає вільним змінним двоїстої задачі і навпаки. Крім того, максимум цільової функції двоїстою задачі співпадає з мінімумом цільової функції прямої задачі

Hosted by uCoz