單純形法簡介

2021-08-03 20:19:00 字數 2057 閱讀 3927

考慮目標函式, ma

xz=3

x1+4

x2增加x1

和x2 的值都將改進

z 的值,單純形法的設計要求每次都選擇使

z值有最大改善的那個變數。意味著在上述目標函式中,首先選擇增加x2

的值。通過對問題約束施加以下兩項要求來方便單純形法的計算:

1. 所有的約束都是等式,並且具有非負右端項

2. 所有變數都是非負的

將不等式轉化為帶有非負右端項的等式約束在m

∗n階方程組定義的解空間中,基本解對應解空間的角點,設定n−

m 個變數等於零,求解剩下的

m 個變數的

m階方程組。因此角點的最大數目為cm

n 。其中n−

m 個零變數稱為非基變數,剩餘

m 個變數稱為基變數

maxz=5

x1+4

x2s.

t.⎧⎩

⎨⎪⎪⎪

⎪⎪⎪⎪

⎪⎪⎪6

x1+4

x2≤24

x1+2

x2≤6

−x1+

x1≤1

x2≤2

x1,x

2≥0鬆弛化後,

maxz=5

x1+4

x2+0

s1+0

s2+0

s3+0

s4s.

t.⎧⎩

⎨⎪⎪⎪

⎪⎪⎪⎪

⎪⎪⎪6

x1+4

x2+s

1=24x

1+2x

2+s2

=6−x

1+x1

+s3=

1x2+

s4=2

x1,x

2,s1

,s2,

s3,s

4≥0

初始單純形表表示為:

目標函式z=

5x1+

4x2 表明,x1

作為進基變數,可以最大程度增

z ,x1

成為進基變數後,當前的某個基變數就必須離開,變成取值為零的非基變數。確定離基變數的技巧,計算方程的右端項與相應的在進基變數x1

下方約束係數的非負比(實際上計算的比值是這些約束關於進基變數x1

軸的截距), 基s

1s2s

3s4進

基變數6

1−10

解2461

2比值24

6=46

1=61

−1=−

1(分母

為負不考

慮)20

=∞(分

母為0不

考慮)

進基變數和離基變數的交換過程由高斯-若爾當行計算完成。其中進基變數所在列為樞軸列,離基變數所在行為樞軸行,處於樞軸行列交叉位置的元素為樞軸元素(高斯-若爾當行計算具體步驟看基本步驟部分)。由此得到新的單純形表,

第三次迭代得到最優結果,

單純形法的步驟如下:

s1: 確定初始基本可行解

s2: 用最優性條件選擇乙個進基變數。如果沒有進基變數,停止計算,上乙個解就是最優的。否則,轉到s3.

s3: 用可行性條件選擇離基變數。

s4: 用高斯-若爾當運算確定新的基本解,轉到s2。

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