Решение М-задачи II алгоритмом симплекс-метода




 

Описание II алгоритма

 

Второй алгоритм (или метод обратной матрицы) симплекс метода основан на ином способе вычисления оценок векторов условий Аj, чем в первом алгоритме.

Рассматривается задача линейного программирования в канонической форме (2.1) - (2.3). Пусть Х – опорный план с базисом . Все параметры, необходимые для оценки плана на оптимальность и перехода к лучшему плану, можно получить, преобразовывая от шага к шагу элементы матрицы .

Действительно, зная обратную матрицу , можно получить базисные составляющие опорного плана:

и вычислить оценки векторов условий относительно текущего базиса

, (6.1)

предварительно определив вектор-строку по формуле

или

. (6.2)

Здесь - вектор-строка из коэффициентов линейной формы, отвечающих базисным переменным.

Оценки позволяют установить оптимальность рассматриваемого опорного плана и определить вектор Ак, вводимый в базис. Коэффициенты разложения вектора Ак по текущему базису вычисляются по формуле

.

Как и в I алгоритме, вектор, подлежащий исключению из базиса, определяется величиной

.

Таким образом при втором алгоритме на каждом шаге запоминаются базисные компоненты , обратная матрица , значение линейной формы F(X) и вектор Y, соответствующие текущему опорному плану Х. Элементы столбцов матрицы удобно рассматривать как коэффициенты разложения единичных векторов по векторам базиса. Рекуррентные формулы, связывающие параметры двух последовательных итераций

; (6.3)

. (6.3)

Здесь

.

 

Результаты вычислений сводятся в основные таблицы (вида табл. 6.1) и вспомогательную таблицу (вида табл. 6.2); столбцы В, е1, …, еm основных таблиц (все m +1 позиций) называют главной частью этих таблиц. Столбец Аk – разрешающий столбец, строка l – разрешающая строка.

 

Таблица 6.1 Таблица 6.2

 

N B t   N B
       
 
l   m
  m +1 C
M      
m +1    
                     
                   

Краткое описание алгоритма.

1. Нулевая итерация:

а) составляется вспомогательная табл. 6.2, в которую вносятся параметры задачи; дополнительная строка таблицы с номером ν заполняется по мере выполнения ν -й итерации;

б) составляется основная табл. 6.1 с номером 0, в которой заполняются первые m строк, за исключением последних двух столбцов Аk и t. Элементы и определяются скалярными произведениями (Cx, ej) и (Cx, B) соответственно. Нулевая итерация заканчивается заполнением нулевой дополнительной строки вспомогательной таблицы с оценками .

2. (ν +1)-я итерация.

Пусть ν -я итерация закончена. В результате заполнена ν -я основная таблица, за исключением двух последних столбцов, и ν -я дополнительная строка вспомогательной таблицы. Просматривается эта строка. Если все , то опорный план - решение задачи. Если хотя бы одна , то в базис вводится вектор Аk с (обычно ). После этого заполняется столбец основной таблицы. В позицию (m +1) этого столбца заносится оценка вектора Аk. Остальные элементы этого столбца равны

.

Возможны два случая:

1) все - задача неразрешима;

2) хотя бы для одного i. В этом случае, также как и в первом алгоритме, заполняется столбец (t) основной таблицы ν, определяется разрешающий элемент . Главная часть заполняется по рекуррентной формуле (6.3). Заполняется (ν +1)-я дополнительная строка вспомогательной таблицы. На этом заканчивается (ν +1)-я итерация.

 

Решение М-задачи

Таблица 6.3

 

Таблица 6.4

 

 

Задача (5.4), (5.5) имеет опорный план Х0 = (0, 0, 0, , , , , 0, ) с базисом . Следовательно, . Процесс решения М-задачи вторым алгоритмом приведен в основной табл. 6.3 и вспомогательной табл. 6.4.

 

Решение М-задачи получено за 5 шагов. Оптимальный план ее равен и . В оптимальном плане М-задачи искусственная переменная х9 = 0, поэтому - решение задачи (2.12), (2.13) и .

Окончательное решение задачи определения плана смешения компонентов полностью повторяет решение, рассмотренное в завершающей части п.4 (см. стр.11-12).

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: