Консультация № 182231
16.02.2011, 10:26
53.35 руб.
16.02.2011, 11:21
0 4 2
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Необходимо привести задачу линейного программирования в общем виде к канонической форме:

L = x1 + x2 → max
x1 - 2•x2 – x3 – x4 = 0
x1 + x2 + 3•x3 + 2•x4 <= 4
x1 <= -1, x4 >=0

Спасибо.

Обсуждение

давно
Профессор
230118
3054
16.02.2011, 10:44
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 364019!

Задачу линейного программирования называют канонической в том случае, когда все ограничения являются уравнениями и все переменные удовлетворяют условию неотрицательности.
Приведение к каноническому виду происводится так: возьмем линейное неравенство a1x1+a2x2+...+anxn≤b и прибавим к его левой части некоторую величину xn+1 , такую, что неравенство превратилось в равенство. При этом данная величина xn+1 является неотрицательной.
Из уравнения
x1 <= -1 получим -x1-1>=0
Введем переменную x5=-x1-1
Тогда целевая функция принимает вид L = x2-x5 -1 → max
Уравнение x1 - 2•x2 – x3 – x4 = 0 превращается в - 2•x2 – x3 – x4 -x5= 1
Введем переменную x6, которая равна 4-(x1 + x2 + 3•x3 + 2•x4 )
Неравенство x1 + x2 + 3•x3 + 2•x4 <= 4 превращается в уравнение x2 + 3•x3 + 2•x4 -x5 + x6= 5
L = x2-x5-1 → max
2•x2 – x3 – x4 -x5= 1
x2 + 3•x3 + 2•x4 -x5 + x6= 5

Если некоторая переменная xj не имеет ограничений по знаку, то она заменяется (в целевой функции и во всех ограничениях) разностью между двумя новыми неотрицательными переменными:
x2 = x2+ - x2-, где x2+, x2- ≥ 0.
x3 = x3+ - x3-, где x3+, x3- ≥ 0.
Итак
L = x2+ - x2--x5 -1 → max
2•x2+ - 2•x2- – x3+ +x3- – x4 -x5= 1
x2+ - 2•x2- + 3•x3+ - 3•x3- + 2•x4 -x5 + x6= 5
x2+ >=0
x2- >=0
x3+ >=0
x3- >=0
x4>=0
x5>=0
x6>=0
давно
Советник
341206
1201
16.02.2011, 11:08
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 364019!
Введем дополнительные неотрицательные переменные: х5,х6
х1-2х2-х3-х4=0
х1+х2-3х3+2х4+х5=4
х1+х6=-1
х4>=0
Переменные х1,х2 и х3 представим как разницы неотрицательных вспомогательных переменных х7-х12
х1=х7-х8, х2=х9-х10, х3=х11-х12
В итоге получим:
L=x7-x8+x9-x10→max
-х4+х7-х8-2х9+2х10-х11+х12=0
2х4+х5+х7-х8+х9-х10-3х11+3х12=4
х6+х7-х8=-1
х4,...,х12>=0

Неизвестный
16.02.2011, 20:05
общий
Не совсем понял почему x4, x5, x6, x7, x8, x9, x10, x11, x12 >= 0 и почему здесь: х1+х2-3х3+2х4+х5=4 перед 3x3 знак минус?
давно
Советник
341206
1201
16.02.2011, 20:09
общий
Цитата: 364019
Не совсем понял почему x4, x5, x6, x7, x8, x9, x10, x11, x12 >= 0

Потому что в канонической форме все переменные должны быть по определению неотрицательны.
Форма ответа