Файл: Решение Необходимо найти минимальное значение целевой функции f 2x 1 4x 2 min, при системе ограничений.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 112

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Представим расчет каждого элемента в виде таблицы:


B

x1

x2

x3

x4

x5

285-(425 • 1/4):41/4

1/4-(41/41/4):41/4

1-(0 • 1/4):41/4

1/4-(-13/41/4):41/4

0-(1 • 1/4):41/4

0-(0 • 1/4):41/4

425 : 41/4

41/4 : 41/4

0 : 41/4

-13/4 : 41/4

1 : 41/4

0 : 41/4

510-(425 • 4):41/4

4-(41/4 • 4):41/4

0-(0 • 4):41/4

-1-(-13/4 • 4):41/4

0-(1 • 4):41/4

1-(0 • 4):41/4

5985-(425 • -63/4):41/4

-63/4-(41/4 • -63/4):41/4

0-(0 • -63/4):41/4

51/4-(-13/4 • -63/4):41/4

0-(1 • -63/4):41/4

0-(0 • -63/4):41/4


Получаем новую симплекс-таблицу:


Базис

B

x1

x2

x3

x4

x5

x2

260

0

1

6/17

-1/17

0

x1

100

1

0

-7/17

4/17

0

x5

110

0

0

11/17

-16/17

1

F(X2)

6660

0

0

42/17

27/17

0



1. Проверка критерия оптимальности.
Среди значений индексной строки нет отрицательных. Поэтому эта таблица определяет оптимальный план задачи.

Окончательный вариант симплекс-таблицы:


Базис

B

x1

x2

x3

x4

x5

x2

260

0

1

6/17

-1/17

0

x1

100

1

0

-7/17

4/17

0

x5

110

0

0

11/17

-16/17

1

F(X3)

6660

0

0

42/17

27/17

0

Оптимальный план можно записать так:
x1 = 100, x2 = 260

F(X) = 12*100 + 21*260 = 6660

Анализ оптимального плана.

В оптимальный план вошла дополнительная переменная x5. Следовательно, при реализации такого плана имеются недоиспользованные ресурсы 3-го вида в количестве 110.

Значение 0 в столбце x1 означает, что использование x1 - выгодно.

Значение 0 в столбце x2 означает, что использование x2 - выгодно.

Значение 28/17 в столбце x3 означает, что теневая цена (двойственная оценка) равна y1=28/17.

Значение 110/17 в столбце x4 означает, что теневая цена (двойственная оценка) равна y2=110/17.

Значение 0 в столбце x5 означает, что теневая цена (двойственная оценка) равна y3=0.

Примечание:

1. По какому методу пересчитываются симплекс-таблицы?

Используется правило прямоугольника (метод жордановских преобразований).

2. Обязательно ли каждый раз выбирать максимальное значение из индексной строки?


Можно не выбирать, но это может привести к зацикливанию алгоритма.

3. В индексной строке в n-ом столбце нулевое значение. Что это означает?

Нулевые значения должны соответствовать переменным, вошедшим в базис. Если в индексной строке симплексной таблицы оптимального плана находится нуль, принадлежащий свободной переменной, не вошедшей в базис, а в столбце, содержащем этот нуль, имеется хотя бы один положительный элемент, то задача имеет множество оптимальных планов.

Свободную переменную, соответствующую указанному столбцу, можно внести в базис, выполнив соответствующие этапы алгоритма. В результате будет получен второй оптимальный план с другим набором базисных переменных.
21-30. Для данной задачи линейного программирования составьте двойственную, решите ее симплексным методом и укажите оптимальное решение исходной задачи.

25.

Решение:

Решим прямую задачу линейного программирования симплексным методом, с использованием симплексной таблицы.

Поскольку в правой части присутствуют отрицательные значения, умножим соответствующие строки на (-1).

Определим минимальное значение целевой функции F(X) = x1+2x2+3x3+4x4 при следующих условиях-ограничений.

-x1+2x2≤3

2x2-3x3≥5

-3x3+4x4≤-7

x1+4x4≤5

Для построения первого опорного плана систему неравенств приведем к системе уравнений путем введения дополнительных переменных (переход к канонической форме).

В 1-м неравенстве смысла (≤) вводим базисную переменную x5. В 2-м неравенстве смысла (≥) вводим базисную переменную x6 со знаком минус. В 3-м неравенстве смысла (≤) вводим базисную переменную x7. В 4-м неравенстве смысла (≤) вводим базисную переменную x8.

-x1
+2x2+x5 = 3

2x2-3x3-x6 = 5

-3x3+4x4+x7 = -7

x1+4x4+x8 = 5

Расширенная матрица системы ограничений-равенств данной задачи:


-1

2

0

0

1

0

0

0

3

0

2

-3

0

0

-1

0

0

5

0

0

-3

4

0

0

1

0

-7

1

0

0

4

0

0

0

1

5

Приведем систему к единичной матрице методом жордановских преобразований.
1. В качестве базовой переменной можно выбрать x5.

2. В качестве базовой переменной можно выбрать x6.

Получаем новую матрицу:


-1

2

0

0

1

0

0

0

3

0

-2

3

0

0

1

0

0

-5

0

0

-3

4

0

0

1

0

-7

1

0

0

4

0

0

0

1

5

3. В качестве базовой переменной можно выбрать x7.
4. В качестве базовой переменной можно выбрать x8.

Поскольку в системе имеется единичная матрица, то в качестве базисных переменных принимаем X = (5,6,7,8).

Выразим базисные переменные через остальные:

x5 = x1-2x2+3

x6 = 2x2-3x3-5

x7 = 3x3-4x4-7

x8 = -x1-4x4+5

Подставим их в целевую функцию: