Файл: Лабораторная работа 4 Тема Симплексный метод Цель работы Решение задач линейного программирования симплексным методом. Задание.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 17
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа №4
Тема: Симплексный метод
Цель работы: Решение задач линейного программирования симплексным методом.
Задание:
-
Рассмотреть нахождение максимума линейной функции. -
Рассмотреть нахождение минимума линейной функции. -
Выполнить индивидуальные задания.
Методические указания по выполнению работы.
Основным методом решения задач линейного программирования является симплексный метод или симплекс-метод. Решение задачи оформляется в виде симплекс-таблицы. Переход от одной таблицы к другой называется итерацией. Геометрический смысл данного метода заключается в следующем, производим переход из одной вершины многоугольника (многогранника) к другой до тех пор, пока не достигнем оптимальной вершины или докажем неразрешимость задачи.
Нахождение максимума линейной функции
Пример.
x3, x4 – базисные переменные
; ; ; ;
РБ | СБ | Р0 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | ||
Р3 | 0 | 6 | 2 | -1 | 1 | 0 | ||
Р4 | 0 | 6 | -1 | 2 | 0 | 1 | ||
| 0 | -1 | -1 | 0 | 0 |
Алгоритм метода Последовательное улучшение опорного плана (ПУОП).
Теорема. Критерий оптимальности при F-max
Опорный план Х=(Х1...Хn) будет оптимальным, если выполнены следующие условия:
-
P0≥0 -
Dj≥0
Ш аг 1. Из симплекс таблицы определить
Шаг 2.Проверить опорный план на оптимальность согласно теореме. Если план оптимален, то выписать решение. Иначе перейти к шагу 3.
Ш аг 3. Выбор разрешающего столбца Q1
Q1=max{|Dj<0|}
Шаг 4. Выбор разрешающей строки Q2=min
Шаг 5. На пересечении Q1, Q2 определяем разрешающий элемент и пересчет новой таблицы производим с помощью табличного метода Гаусса. Находим новое опорное решение и возврат к шагу 2.
РБ | СБ | Р0 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | ||
Р3 | 0 | 6 | 2 | -1 | 1 | 0 | ||
Р4 | 0 | 6 | -1 | 2 | 0 | 1 | ||
| 0 | -1 | -1 | 0 | 0 |
РБ | СБ | Р0 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | ||
Р1 | 1 | 3 | 1 | | | 0 | ||
Р4 | 0 | 9 | 0 | | | 1 | ||
| 3 | 0 | | | 0 |
РБ | СБ | Р0 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | ||
Р1 | 1 | 6 | 1 | 0 | | | ||
Р2 | 1 | 6 | 0 | 1 | | | ||
| 12 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Нахождение минимума линейной функции.
Пример.
Перевод минимума F на максимум F по формуле
min F = - max (-F)
min F = -2x1 – 5x2 max F = 2x1 + 5x2
Применить алгоритм метода ПУОП с изменением шага 3.
Ш аг 3. Q1 = max
Теорема. Критерий оптимальности при F → min
Опорный план х=(х1...хn) будет оптимальным, если выполнены условия:
-
P0≥0 -
Dj£0
Задания.
Задачи 1 – 8 решить симплексным методом. Сравнить полученное решение с решением, найденным геометрически.
1. F = 2х1 - 6х2 → max при ограничениях: | 2. F = 2х1 - х2 → min при ограничениях: |
3. F = х1 +х2 → max при ограничениях: | 4. F = 2х1 - х2 → min при ограничениях: |
5. F = х1 - х2 → max при ограничениях: | 6. F =4х1 - 2х2 → max при ограничениях: |
7. при ограничениях: | 8.Z = 3x1 + 2x2max при ограничениях: |
Задачи 9 – 15 решить симплексным методом.
9. F = 2х1 - 13х2 - 6х3 → max при ограничениях:
10. F = -6х1 + 10х2 + 9х3 + 8х4 → min при ограничениях:
11. F = х1 + 3х2 + 2х3 → min при ограничениях:
12. F = х1 + х2 + х3 + х4 → min при ограничениях:
13. F = 4х1 + 15х2 + 12х3 + 2х4 → min при ограничениях:
ё
14. F = 14х1 + 10х2 + 14х3 + 14х4 → min при ограничениях:
15. F = 3х1 + 3х2 - 6х3 → max при ограничениях: