Консультация № 187040
24.12.2012, 06:54
123.55 руб.
0 10 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Коллеги, помогите разобраться.
Решить симплекс-методом задачу. Как ее решить не прибегая к методу искусственных переменных. Запуталась окончательно.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.12.2012, 10:27
общий
24.12.2012, 14:04
Адресаты:
Здравствуйте, Елена Борисовна!

Вы хотите решить задачу линейного программирования именно симплекс-методом без применения балансовых (выравнивающих) переменных? Но насколько мне известно, неравенства не преобразуются в равенства без таких переменных. Или Вы не хотите использовать метод искусственного базиса? Может быть, имеется в виду не симплекс-метод? Тогда можно предложить геометрический метод, а также использование электронной таблицы MS Excel. Ещё можно применить метод множителей Лагранжа... Давайте уточним.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессионал
304622
583
24.12.2012, 11:38
общий
Адресаты:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Тогда можно предложить геометрический метод


Вы подразумеваете, посторение трёхмерного многогранника и движение плоскости в трёхмерном пространстве?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.12.2012, 11:52
общий
Адресаты:

Нет. Придётся рассматривать всё в проекциях на координатные плоскости. Хотя в принципе, используя программы трёхмерного моделирования можно было бы сделать и то, что имеете в виду Вы.

Кроме того, можно воспользоваться приёмами начертательной геометрии.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессионал
304622
583
24.12.2012, 12:03
общий
Адресаты:
Мда-а-а, уж. Я уже из тех, кому компьютерный САПР заменил начерталку.
давно
Профессор
230118
3054
24.12.2012, 13:32
общий
это ответ
Здравствуйте, Сидорова Елена Борисовна!

Метод искусственного базиса используется для нахождения допустимого базисного решения задачи линейного программирования, когда в условии присутствуют ограничения типа равенств. Можно перейти к задаче, в которой равенств не будет, таким образом.

Выразим x1 из второго уравнения и подставим в целевую функцию и в неравенства.
x1=-23+6x2+3x3
Z(x)=-69+20x2+11x3
20x2+7x3>=80
5x2+4x3<=25

Решаем эту задачу симплекс-методом, вместо x2 и x2 используя y1 и y2
Для построения первого опорного плана систему неравенств приведем к системе уравнений путем введения дополнительных переменных (переход к канонической форме).
-20y1-7y2 + 1y3 + 0y4 = -80
5y1 + 4y2 + 0y3 + 1y4 = 25
Матрица коэффициентов A = a(ij) этой системы уравнений имеет вид:
A =
-20 -7 1 0
5 4 0 1


Решим систему уравнений относительно базисных переменных:
y3, y4,
Полагая, что свободные переменные равны 0, получим первый опорный план:
y1 = (0,0,-80,25)

Базис B y1 y2 y3 y4
y3 -80 -20 -7 1 0
y4 25 5 4 0 1
F(y0) 0 -20 -11 0 0

План 0 в симплексной таблице является псевдопланом, поэтому определяем ведущие строку и столбец.
На пересечении ведущих строки и столбца находится разрешающий элемент (РЭ), равный (-20).

Базис B y1 y2 y3 y4
y3 -80 -20 -7 1 0
y4 25 5 4 0 1
F(y0) 0 -20 -11 0 0
θ 0 -20 : (-20) = 1 -11 : (-7) = 14/7 - -

Выполняем преобразования симплексной таблицы методом Жордано-Гаусса.

Базис B y1 y2 y3 y4
y1 4 1 7/20 -1/20 0
y4 5 0 21/4 1/4 1
F(y0) 80 0 -4 -1 0

В базисном столбце все элементы положительные.
Переходим к основному алгоритму симплекс-метода.
Конец итераций: индексная строка не содержит положительных элементов - найден оптимальный план
Окончательный вариант симплекс-таблицы:

Базис B y1 y2 y3 y4
y1 4 1 7/20 -1/20 0
y4 5 0 21/4 1/4 1
F(y1) 80 0 -4 -1 0

Оптимальный план можно записать так:
y1 = 4
y2=0
F(y) = 20*4 = 80
Переходим к первоначальной задаче, x2=4, x3=0, x1=-23+6x2+3x3=1
Z=11
5
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.12.2012, 13:59
общий
24.12.2012, 13:59
Адресаты:
Здравствуйте, Асмик!

Сообщите, пожалуйста, насколько Ваше решение соответствует этой части поставленного вопроса:
Цитата: Сидорова Елена Борисовна
Решить симплекс-методом задачу. Как ее решить не прибегая к методу искусственных переменных.

Или в Вашем решении нет искусственных переменных?

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
230118
3054
24.12.2012, 14:42
общий
Адресаты:
Нет, искусственные переменные вводятся со штрафом. В решении есть всего лишь балансовые переменные, которые вводятся всегда в симплекс-методе.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.12.2012, 14:46
общий
Адресаты:

Что ж, пусть будет так. Меня смущает созвучие "искусственных переменных" и "искусственного базиса". Подождём, однако, отклика автора вопроса. Может быть, Вы предложили ей именно то, что нужно.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
203041
36
24.12.2012, 18:36
общий
Добрый вечер, спасибо большое за внимание к вопросу)
Я сама веду занятия по линейному программированию, но обычно решаем стандартные задачи, несмотря на специальность.
Т.е. либо заданы неравенства, вводим балансовые переменные, получаем равенства и если базисные переменные есть - применяем симплекс метод, либо дана задача с равенствами или неравенствами, но при приведении к каноническому виду базисных переменных не получаем, то соответственно используем метод искусственного базиса (иногда называем его искусственных переменных).
Здесь же в задании указано применить симплекс-метод (сборник задач под редакцией Ермакова).
Спасибо Асмик за решение и идею выразить одну переменную. Немного не понятно как такую задачу должны решить студенты, такие примеры там не разбираются, что странно.
Это решение мне почти понятно, остаются небольшие вопросы, но в основном из-за формы записи, когда училась решали так, сейчас записываем в моем ВУЗе несколько иначе.
Но главный вопрос по решению все же есть. Это неотрицательность элементов столбца свободных членов. Здесь же у нас столбец (-80,25).
Спасибо всем!
Есть ли у кого еще какие-то предложения, идеи или мнения?
давно
Профессор
230118
3054
24.12.2012, 22:41
общий
Адресаты:
Ну это же в промежуточной таблице.
Форма ответа