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-(41/4 • 1/4):41/4 | 1-(0 • 1/4):41/4 | 1/4-(-13/4 • 1/4):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: