Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции мат мет.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
18.04.2019
Размер:
2.78 Mб
Скачать

3.4. Альтернативный оптимум

Критерием альтернативного оптимума при решении задач симплексным методом является равенство нулю хотя бы одной оценки свободной переменной

Если оценка свободной переменной равна нулю, то решение находится по формуле

,

где

Пример. Дана задача линейного программирования

при ограничениях:

РЕШЕНИЕ. Составим симплексную таблицу (табл. 3.6).

Таблица 3.6

ci

БП

0

2

-4

0

2

x1

x2

x3

x4

x5

bi

0

0

x1

x4

1

0

3

-2

-1

4

0

1

2

0

7

12

0

-2

4

0

-2

0

В индексной строке имеется одна положительная оценка. Полученное решение можно улучшить. Ключевым элементом является 4. Составляем симплексную таблицу 2-го шага (табл. 3.7).

Таблица 3.7

ci

БП

0

2

-4

0

2

x1

x2

x3

x4

x5

bi

0

-4

x1

x3

1

0

5/2

-1/2

0

1

1/4

1/4

2

1/2

10

3

0

0

0

-1

-2

-12

Получаем

Так как , то задача имеет альтернативный оптимум. Найдём ещё одно оптимальное решение, введя вместо базисной переменной х1 свободную переменную х2 (табл. 3.8).

Таблица 3.8

ci

БП

0

2

-4

0

2

x1

x2

x3

x4

x5

bi

2

-4

х2

x3

2/5

1/5

1

0

0

1

1/10

3/10

4/5

9/10

4

5

0

0

0

-1

-4

-12

Получаем

Найдём координаты оптимального решения задачи:

Давая t значения из [0, 1], получим различные , при которых

Лекция 4

4. Двойственность в линейном программировании

Произвольную задачу линейного программирования можно определённым образом сопоставить с другой задачей линейного программирования, называемой двойственной.

4.1. Виды двойственных задач и составление их математических моделей

Симметричные двойственные задачи

Дана исходная задача

при ограничениях:

Задача дана в неканоническом виде. Составим математическую модель двойственной задачи, для этого:

  • каждому неравенству системы ограничений исходной задачи приводим в соответствие переменную yi;

  • составляем целевую функцию, коэффициентами которой являются свободные члены системы ограничений исходной задачи. Функция стремится к минимуму, если в исходной задаче целевая функция стремилась к максимуму, и наоборот;

  • составляем систему ограничений. Коэффициенты системы ограничений образуют транспонированную матрицу коэффициентов системы ограничений исходной задачи. Знаки неравенств зависят от целевой функции: если она в двойственной задаче стремится к минимуму, то знаки неравенств « », и наоборот;

  • свободными членами системы ограничений являются коэффициенты целевой функции исходной задачи. Все переменные двойственной задачи неотрицательные.

Математическая модель двойственной задачи имеет вид

при ограничениях:

Несимметричные двойственные задачи

Дана исходная задача

при ограничениях:

Задача дана в каноническом виде. Составим математическую модель двойственной задачи.

Для её составления пользуются тем же правилом, что и при составлении симметричной задачи, с учётом следующих особенностей:

  • ограничениями двойственной задачи будут неравенства. Если в целевой функции двойственной задачи требуется найти минимум, то знак неравенства , если максимум, то ;

  • переменные yi произвольные по знаку

Математическая модель двойственной задачи имеет вид

при ограничениях:

yi – произвольные по знаку,

Смешанные двойственные задачи

Математическая модель исходной задачи имеет условия симметричных и несимметричных задач. При составлении двойственной задачи необходимо выполнять правила симметричных и несимметричных задач: та переменная, которая соответствует равенству в исходной задаче, может быть произвольного знака в двойственной задаче, а та переменная, которая соответствует неравенству, должна быть в двойственной задаче неотрицательной.