Задания для самостоятельного решения



 

1)

Ответ:

 

2)

Ответ:

 

3)

Ответ:

 

4)

Ответ:

 

5)

Ответ:

 

6)

Ответ:

 

7)

Ответ:

8)

Ответ:

 

9)

Ответ:

 

10)

Ответ:

 

4. Симплекс-метод решения задач линейного программирования

 

Этот метод состоит в целенаправленном переборе опорных решений задачи линейного программирования. Он позволяет за конечное число шагов расчёта (итераций) либо найти оптимальное решение, либо установить его отсутствие.

Основное содержание симплекс-метода:

1) Нахождение опорного решения;

2) Осуществление перехода к другому опорному решению, на котором значение целевой функции становится ближе к оптимальному;

3) Определение критериев завершения процесса решения задачи, позволяющих своевременно прекратить перебор решений на оптимальном решении или сделать заключение об отсутствии решения ввиду несовместности системы ограничений.[3]

Алгоритм решения задач линейного программирования симплексным методом рассмотрим на следующих примерах.

 

Задача линейного программирования в канонической форме

ПРИМЕР № 1:

Алгоритм решения задачи симплекс-методом:

1) Составляем симплексную таблицу. В столбец «Базис» вписываем базисные векторы из системы ограничений (базисные векторы – это векторы, встречающиеся в системе ограничений один раз с коэффициентом «+1», т.е. линейно независимые векторы). В столбец «Х0» вписываем свободные числа системы (правые части всех уравнений, которые должны быть неотрицательны). Далее заполняем таблицу коэффициентами векторов из системы ограничений (табл. 4.1.1):

Таблица 4.1.1

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

2) Вычисляем оценки разложений векторов системы ограничений по базису, которые являются признаками оптимальности решения, по формуле:

где  - вектор, состоящий из коэффициентов базиса в целевой функции, в данном примере ;

 - вектор, состоящий из соответствующих коэффициентов при  из системы ограничений, в данном примере ;

- коэффициенты при  в целевой функции, в данном примере                   .

Для разбираемой в данном примере задачи оценки разложений векторов будут следующими:

Таким образом, оценки базисных векторов всегда равны 0.

Далее вносим вычисленные оценки в симплексную таблицу (табл. 4.1.2):

Таблица 4.1.2

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

Δ

0

–7

9

0

0

3) В задаче на максимум признаком неоптимальности решения являются отрицательные оценки Δ<0, показывающие, что решение может быть улучшено. В задаче на минимум признаком неоптимальности решения являются положительные оценки Δ>0.

В данном примере задача решается на максимум, поэтому помечаем отрицательную оценку вектора Х1 (табл. 4.1.3):

Таблица 4.1.3

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

Δ

0

–7

9

0

0

4) Для найденных оценок вычисляем вспомогательный параметр  по формуле: . Для улучшения опорного решения эти вспомогательные параметры должны быть положительными, т.е. . Если  то в таблице ставится прочерк, т.к. этот случай является признаком невозможности улучшения опорного решения с помощью замены данного вектора. Если для столбцов с неоптимальными оценками все  то задача имеет неограниченную целевую функцию:

В нашем примере вычисляем вспомогательный параметр для оценки вектора Х1:  (в таблице ставим прочерк) и  (заносим в таблицу, табл. 4.1.4):

Таблица 4.1.4

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

Θ1

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

2

Δ

0

–7

9

0

0

5) Выбираем минимальный параметр  в каждом столбце (если их несколько) и отмечаем его. В данном примере отмечаем  (табл. 4.1.4).

6) Составляем критерий выбора вектора, вводимого в базис, и вектора, выводимого из него, для наибольшего изменения целевой функции при улучшении опорного решения. В задачах на максимум выбор осуществляется функцией , а в задачах на минимум – функцией .

В данном примере ничего выбирать не нужно, т.к. у нас только один столбец , следовательно, новым базисным вектором будет , и он заменит собой вектор  (табл. 4.1.5):

Таблица 4.1.5

7) Далее применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. При этом разрешающий элемент находится на пересечении выбранного столбца и выбранной строки         (в нашем примере он равен 3, табл. 4.1.5). Проведённые расчёты представлены в табл. 4.1.6 (вспомогательный параметр  в расчётах не участвует):

Таблица 4.1.6

8)  После выполнения преобразований симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.1.7).

Таблица 4.1.7

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

Θ1

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

2

Δ

0

–7

9

0

0

х3

4

0

4/3

1

1/3

х1

2

1

–2/3

0

1/3

Δ

14

0

13/3

0

7/3

9) Далее продолжаем решение с нахождения признаков оптимальности решения (пункт № 3 рассматриваемого алгоритма) и продолжаем итерации до тех пор, пока все оценки разложения Δi не будут соответствовать экстремуму задачи.

10) В том случае, если все оценки разложения Δi  соответствуют условию задачи, найденное решение является оптимальным, следовательно, выписываем ответ.

В данном примере все коэффициенты в строке оценок Δi положительны на второй итерации (табл. 4.1.7), а задача решается на отыскание максимального значения, следовательно, признак оптимальности решения выполнен. Выписываем ответ из соответствующих ячеек симплексной таблицы (табл. 4.1.8):

Таблица 4.1.8

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

Θ1

х3

2

–1

2

1

0

х4

6

3

–2

0

1

2

Δ

0

–7

9

0

0

х3

4

0

4/3

1

1/3

х1

2

1

–2/3

0

1/3

Δ

14

0

13/3

0

7/3

Ответ:

Замечание : Оптимальное решение задачи линейного программирования является единственным, если для любого вектора системы ограничений, не входящего в базис, оценка разложения  Если в найденном решении существуют , то нужно найти остальные оптимальные решения задачи, начиная с пункта № 4.

4.2. Задача линейного программирования без начального базиса

 

В предыдущем рассмотренном примере система ограничений имела начальный базис (векторы х3 и х4) и была представлена в канонической форме. Далее рассмотрим пример задачи, система ограничений которой не имеет начального базиса и представлена в виде системы неравенств.

 

ПРИМЕР № 1:            

 

Решение:

 

1) Данную задачу сначала необходимо представить в канонической форме. Для этого во все неравенства вида «≤» нужно добавить (а из неравенств вида «≥» нужно вычесть) дополнительные переменные с нумерацией в порядке возрастания, которые войдут в целевую функцию с нулевыми коэффициентами (рис. 4.2.1):

Рисунок 4.2.1

 

После этих действий исходная задача будет представлена в канонической форме записи:

 

2) Составляем симплексную таблицу. В столбец «Базис» вписываем базисные векторы из системы ограничений (х4, х5 и х6). В столбец «Х0» вписываем свободные числа системы (правые части всех уравнений, которые должны быть неотрицательны). Далее заполняем таблицу коэффициентами векторов из системы ограничений (табл. 4.2.1):

Таблица 4.2.1

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6

х4

10

1

2

–1

1

0 0

х5

6

2

0

2

0

1 0

х6

8

–1

1

4

0

0 1

3) Вычисляем оценки разложений векторов системы ограничений по базису:

 

 

Далее вносим вычисленные оценки в симплексную таблицу (табл. 4.2.2).    В данном примере задача решается на минимум, поэтому помечаем положительные оценки векторов (х1 и х2):

Таблица 4.2.2

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6

х4

10

1

2

–1

1

0 0

х5

6

2

0

2

0

1 0

х6

8

–1

1

4

0

0 1

Δ

0

1

1

–2

0

0 0

4) Для найденных оценок вычисляем вспомогательные параметры и заносим их в симплексную таблицу (табл. 4.2.3):

                   

                      

                   

 

Таблица 4.2.3

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2

х4

10

1

2

–1

1

0 0 10 5

х5

6

2

0

2

0

1 0 3

х6

8

–1

1

4

0

0 1 8

Δ

0

1

1

–2

0

0 0    

 

5) Выбираем минимальный параметр  в каждом столбце и отмечаем его. В данном примере отмечаем  и  (табл. 4.2.3).

 

6) Составляем критерий выбора вектора, вводимого в базис, и вектора, выводимого из него: , следовательно, новый вектор, который войдёт в базис – х2, а выйдет из базиса вектор х4. Разрешающий элемент на пересечении соответствующих столбца и строки будет равен 2 (табл. 4.2.4):

 

Таблица 4.2.4

 

7) Далее применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. Проведённые расчёты представлены в табл. 4.2.5 (вспомогательный параметр  в расчётах не участвует):

 

Таблица 4.2.5

 

8) После выполнения преобразований симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.2.6).

 

 

Таблица 4.2.6

9) Далее продолжаем решение с нахождения признаков оптимальности решения (в данном примере ) и рассчитываем вспомогательные параметры для найденной оценки ( ). Заносим их в симплексную таблицу (табл. 4.2.6), и выбираем наименьший вспомогательный параметр . Критерий выбора вектора составлять не нужно, т.к. у нас только один столбец , следовательно, новым базисным вектором будет , и он заменит собой вектор  (табл. 4.2.6). Разрешающий элемент на пересечении выбранных столбца и строки равен 2. Применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. Проведённые расчёты представлены в табл. 4.2.7:

Таблица 4.2.7

10) После проведённых расчётов симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.2.8). Все оценки разложения векторов Δi<0, что соответствует условию задачи (минимуму) и говорит о том, что найденное решение единственное, следовательно, найденное решение является оптимальным. Выписываем ответ из соответствующих ячеек симплексной таблицы, не включая в него дополнительные переменные (х4, х5 и х6).

 

Таблица 4.2.8

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2

х4

10

1

2

–1

1

0 0 10 5

х5

6

2

0

2

0

1 0 3

х6

8

–1

1

4

0

0 1 8

Δ

0

1

1

–2

0

0 0 Θ1  

х2

5

0,5

1

–0,5

0,5

0 0 10  

х5

6

2

0

2

0

1 0 3  

х6

3

–1,5

0

4,5

–0,5

0 1  

Δ

–5

0,5

0

–1,5

–0,5

0 0    

х2

3,5

0

1

–1

0,5

–0,25 0    

х1

3

1

0

1

0

0,5 0    

х6

7,5

0

0

6

–0,5

0,75 1    

Δ

–6,5

0

0

–2

–0,5

–0,25 0    

Ответ:

4.3. Задача линейного программирования с неограниченной целевой функцией

ПРИМЕР № 1:            

 

Решение:

 

1) Представляем данную задачу в канонической форме. Для этого во все неравенства вида «≤» добавляем дополнительные переменные с нумерацией в порядке возрастания и вносим их в целевую функцию с нулевыми коэффициентами (рис. 4.3.1):

Рисунок 4.3.1

 

После этих действий исходная задача будет представлена в канонической форме записи:

2) Составляем симплексную таблицу. В столбец «Базис» вписываем базисные векторы из системы ограничений (х4, х5 и х6) и заполняем таблицу коэффициентами векторов из системы ограничений (табл. 4.3.1):

 

Таблица 4.3.1

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6

х4

2

–2

1

1

1

0 0

х5

3

–1

1

3

0

1 0

х6

1

1

–3

1

0

0 1

 

3) Вычисляем оценки разложений векторов системы ограничений по базису:

 

 

Далее вносим вычисленные оценки в симплексную таблицу. В данном примере задача решается на максимум, поэтому помечаем отрицательные оценки векторов (х1, х2 и х3). Для найденных оценок вычисляем вспомогательные параметры и заносим их в симплексную таблицу (табл. 4.3.2):

           

           

           

 

Таблица 4.3.2

 

4) Выбираем минимальный параметр  в каждом столбце и отмечаем его. В данном примере отмечаем ,  и  (табл. 4.3.2). Составляем критерий выбора вектора, вводимого в базис, и вектора, выводимого из него:

, следовательно, новый вектор, который войдёт в базис – х2, а выйдет из базиса вектор х4. Разрешающий элемент на пересечении соответствующих столбца и строки будет равен 1 (табл. 4.3.2).

 

5) Далее применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. Проведённые расчёты представлены в табл. 4.3.3 (вспомогательный параметр  в расчётах не участвует):

Таблица 4.3.3

 

6) После выполнения преобразований симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.3.4).

 

Таблица 4.3.4

 

7) Далее продолжаем решение с нахождения признаков оптимальности решения (в данном примере ) и рассчитываем вспомогательные параметры для найденной оценки ( ). Заносим их в симплексную таблицу (табл. 4.3.4), и выбираем наименьший вспомогательный параметр . Критерий выбора вектора составлять не нужно, т.к. у нас только один столбец , следовательно, новым базисным вектором будет , и он заменит собой вектор  (табл. 4.3.4). Разрешающий элемент на пересечении выбранных столбца и строки равен 1. Применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. Проведённые расчёты представлены в табл. 4.3.5:

Таблица 4.3.5

 

 

8) После проведённых расчётов симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.3.6). Оценка Δ4<0, что не соответствует условию задачи (максимуму) и говорит о том, что найденное решение не оптимально, но все вспомогательные параметры для этой оценки отрицательны ( ). Следовательно, продолжить решение невозможно, и это говорит о том, что целевая функция не ограничена.

 

Таблица 4.3.6

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ 3

х4

2

–2

1

1

1

0 0 2 2

х5

3

–1

1

3

0

1 0 3 1

х6

1

1

–3

1

0

0 1 1 1

Δ

0

–1

–2

–1

0

0 0 Θ1    

х2

2

–2

1

1

1

0 0    

х5

1

1

0

2

–1

1 0 1    

х6

7

–5

0

4

3

0 1    

Δ

4

–5

0

1

2

0 0 Θ 4    

х2

4

0

1

5

–1

2 0    

х 1

1

1

0

2

–1

1 0    

х6

12

0

0

14

–2

5 1    

Δ

9

0

0

11

–3

5 0      

Ответ:

4.4. Задача линейного программирования с двумя оптимальными решениями

ПРИМЕР № 1:            

 

Решение:

 

1) Представляем задачу в канонической форме:

 

 

2) Составляем симплексную таблицу (табл. 4.4.1):

Таблица 4.4.1

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6

х4

12

–2

3

1

1

0 0

х5

15

1

2

2

0

1 0

х6

10

2

–1

–3

0

0 1

Δ

0

–6

–12

–3

0

0 0

3)  Данная задача решается на максимум, следовательно, отмечаем все оценки . Для найденных оценок вычисляем вспомогательные параметры и заносим их в симплексную таблицу. Выбираем минимальный параметр  в каждом столбце и отмечаем его (табл. 4.4.2):

Таблица 4.4.2

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

12

–2

3

1

1

0 0 4 12

х5

15

1

2

2

0

1 0 15 7,5 7,5

х6

10

2

–1

–3

0

0 1 5

Δ

0

–6

–12

–3

0

0 0      

4) Составляем критерий выбора вектора, вводимого в базис, и вектора, выводимого из него: , следовательно, новый вектор, который войдёт в базис – х2, а выйдет из базиса вектор х4. Разрешающий элемент на пересечении соответствующих столбца и строки будет равен 3.

5) Далее применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. После выполнения преобразований симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.4.3):

Таблица 4.4.3

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

12

–2

3

1

1

0 0 4 12

х5

15

1

2

2

0

1 0 15 7,5 7,5

х6

10

2

–1

–3

0

0 1 5

Δ

0

–6

–12

–3

0

0 0 Θ1    

х2

4

–2/3

1

1/3

1/3

0 0    

х5

7

7/3

0

4/3

–2/3

1 0 3    

х6

14

4/3

0

–8/3

1/3

0 1 10,5    

Δ

48

–14

0

1

4

0 0      

х2

6

0

1

5/7

1/7

2/7 0      

х1

3

1

0

4/7

–2/7

3/7 0      

х6

10

0

0

–24/7

5/7

–4/7 1      

Δ

90

0

0

9

0

6 0      

6) Все оценки разложения векторов , что соответствует условию задачи (максимуму), но говорит о том, что найденное решение не единственно возможное, следовательно, нужно продолжить решение задачи. Выписываем первое оптимальное решение в ответ и продолжаем решение (табл. 4.4.4).

 

Таблица 4.4.4

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

12

–2

3

1

1

0 0 4 12

х5

15

1

2

2

0

1 0 15 7,5 7,5

х6

10

2

–1

–3

0

0 1 5

Δ

0

–6

–12

–3

0

0 0 Θ1    

х2

4

–2/3

1

1/3

1/3

0 0    

х5

7

7/3

0

4/3

–2/3

1 0 3    

х6

14

4/3

0

–8/3

1/3

0 1 10,5    

Δ

48

–14

0

1

4

0 0 Θ 4    

х2

6

0

1

5/7

1/7

2/7 0 42    

х1

3

1

0

4/7

–2/7

3/7 0    

х6

10

0

0

–24/7

5/7

–4/7 1 14    

Δ

90

0

0

9

0

6 0      

х2

4

0

1

7/5

0

6/35 –1/5      

х1

7

1

0

–4/5

0

1/5 2/5      

х 4

14

0

0

–24/5

1

–4/5 7/5      

Δ

90

0

0

9

0

6 0      

Ответ:

4.5. Задача линейного программирования с тремя оптимальными решениями

ПРИМЕР № 1:            

 

Решение:

 

1) Представляем задачу в канонической форме:

 

2) Составляем симплексную таблицу (табл. 4.5.1):

Таблица 4.5.1

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6

х4

7

1

1

1

1

0 0

х5

9

2

1

3

0

1 0

х6

12

3

1

4

0

0 1

Δ

0

–1

–1

–1

0

0 0

3) Данная задача решается на максимум, следовательно, отмечаем все оценки . Для найденных оценок вычисляем вспомогательные параметры и заносим их в симплексную таблицу. Выбираем минимальный параметр  в каждом столбце и отмечаем его (табл. 4.5.2):

Таблица 4.5.2

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

7

1

1

1

1

0 0 7 7 7

х5

9

2

1

3

0

1 0 4,5 9 3

х6

12

3

1

4

0

0 1 4 12 3

Δ

0

–1

–1

–1

0

0 0      

4) Составляем критерий выбора вектора, вводимого в базис, и вектора, выводимого из него: , следовательно, новый вектор, который войдёт в базис – х2, а выйдет из базиса вектор х4. Разрешающий элемент на пересечении соответствующих столбца и строки будет равен 1.

5) Далее применяем элементарные преобразования Жордана-Гаусса и приводим выбранный столбец ( ) к базисному виду. После выполнения преобразований симплексная таблица будет выглядеть следующим образом (табл. 4.5.3):

Таблица 4.5.3

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

7

1

1

1

1

0 0 7 7 7

х5

9

2

1

3

0

1 0 4,5 9 3

х6

12

3

1

4

0

0 1 4 12 3

Δ

0

–1

–1

–1

0

0 0 Θ1 Θ3  

х2

7

1

1

1

1

0 0 7 7  

х5

2

1

0

2

–1

1 0 2 1  

х6

5

2

0

3

–1

0 1 2,5 5/3  

Δ

7

0

0

0

1

0 0      

 

6) Все оценки разложения векторов , что соответствует условию задачи (максимуму), но говорит о том, что найденное решение не единственно возможное, следовательно, нужно продолжить решение задачи. Выписываем первое оптимальное решение в ответ и продолжаем решение (табл. 4.5.4).

 

Таблица 4.5.4

Базис

х0

х1

х2

х3

х4

х5 х6 Θ1 Θ2 Θ3

х4

7

1

1

1

1

0 0 7 7 7

х5

9

2

1

3

0

1 0 4,5 9 3

х6

12

3

1

4

0

0 1 4 12 3

Δ

0

–1

–1

–1

0

0 0 Θ1 Θ3  

х2

7

1

1

1

1

0 0 7 7  

х5

2

1

0

2

–1

1 0 2 1  

х6

5

2

0

3

–1

0 1 2,5 5/3  

Δ

7

0

0

0

1

0 0 Θ3    

х2

5

0

1

–1

2

–1 0    

х1

2

1

0

2

–1

1 0 1    

х6

1

0

0

–1

1

–2 1    

Δ

7

0

0

0

1

0 0      

х2

6

0,5

1

0

1,5

–0,5 0      

х3

1

0,5

0

1

–0,5

0,5 0      

х6

2

0,5

0

0

0,5

1,5 1      

Δ

7

0

0

0

1

0 0      

Ответ:

 

 

4.6. Задачи для самостоятельного решения

 

1) Производственный цех выпускает три вида деталей, которые проходят обработку на двух станках. На рис. 4.6.1 показана технологическая схема обработки деталей каждого вида с указанием времени их обработки на станках. Суточный ресурс рабочего времени первого станка составляет 22 машино-часа, второго станка – 21 машино-час. Стоимость детали первого вида – 300 у.е., второго вида – 100 у.е., третьего вида – 200 у.е. соответственно. Требуется составить суточный план обработки деталей с целью максимизации прибыли с учётом заказа размером 50 шт. деталей второго вида.[5]

Рисунок 4.6.1. Схема обработки деталей.

 

Математическая модель задачи имеет вид:

Ответ: Максимальная суточная прибыль при данных условиях составит 76000 у.е. при обработке 130 шт. деталей № 1, 50 шт. деталей № 2 и 160 шт. деталей № 3, т.е.

2) На заводе изготавливается продукция двух артикулов. Эти виды продукции изготавливаются на двух станках – новом и б/у. В табл. 4.6.1 указаны производительности станков при изготовлении каждого вида продукции, суммарные производительные мощности станков в расчёте на 1 рабочий месяц, трудовые затраты на обслуживание станков в часах рабочего времени на 1 час работы станка, цены на единицу продукции каждого вида. Требуется составить месячный план выпуска продукции с целью максимизации прибыли при условии, что продукции Артикула №1 должно быть изготовлено не менее 500 шт. (т.к. под выпуск этой продукции уже внесена предоплата).[6]

Таблица 4.6.1

Тип станка

Мощности станков, ч

Трудозатраты на обслуживание станков, ч

Производительность станка, шт/ч

Артикул 1

Артикул 2

1

710

0,05

20

15

2

680

0,1

12

10

Цена единицы продукции, у.е.

18

25

 

Математическая модель задачи имеет вид:

Ответ: Максимальная прибыль при данных условиях составит 428750 у.е. при изготовлении продукции Артикула №1 в течение 500 ч. на станке № 1, а продукции Артикула № 2 в течение 210 ч. на станке № 1 и в течение 680 ч. на станке № 2, т.е.

 

3)

Ответ:

 

4)

Ответ:

 

5)

Ответ:

6)

Ответ:

 

7)

Ответ:

 

8)

Ответ:

 

9)

Ответ:

 

10)

Ответ:

 

11)

Ответ:

 

 

12)

Ответ:

 

13)

Ответ:

 

14)

Ответ:

 

15)

Ответ:

 

 

5. Метод искусственного базиса (М-метод)

 

Метод искусственного базиса является симплексным методом решения задач линейного программирования в случае, когда задача не имеет начального опорного решения ввиду отсутствия базиса (даже после введения дополнительных векторов). Для решения задачи составляется расширенная задача с помощью введения искусственных переменных.[1]

Искусственными переменными называются неотрицательные переменные, которые вводятся в ограничения-равенства для получения начального опорного решения с базисом из единичных векторов. Каждая искусственная переменная вводится в левую часть одного из уравнений системы ограничений с коэффициентом « +1 » и в целевую функцию в задаче на максимум с коэффициентом « – М », а в задаче на минимум с коэффициентом « + М ». Сам коэффициент «М»→+∞ и имеет смысл «штрафа» (mulct) за ввод искусственных переменных, чтобы в оптимальном решении полученной задачи значение этой переменной было равно нулю.

Алгоритм решения задач линейного программирования методом искусственного базиса рассмотрим на следующих примерах.

 


Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!