1) Выбирается разрешающий столбец из условия: оценка и хотя бы один элемент
2) Выбирается разрешающая строка из условия
для
3) Производится пересчет элементов разрешающей q-ой строки по формулам Это преобразование соответствует элементарной операции над q -ой строкой таблицы.
4) Вычисляются элементы всех остальных строк (при ) по формулам: ,
Это преобразование соответствует элементарным операциям ,
над таблицей.
Замечание 1. Для сокращения количества расчетных симплексных таблиц можно при выборе разрешающего столбца исходить не из любого отрицательного элемента , а из такого, который дает наибольшее увеличение целевой функции. Поэтому разрешающий столбец целесообразно выбирать так:
а) для каждого определить номер разрешающей строки по правилу п.2);
б) для всех таких найти наибольшую прибавку - она и определит разрешающий столбец.
Теорема. Если после выполнения очередного шага:
1) найдется хотя бы одна отрицательная оценка и в каждом столбце с такой оценкой будет хотя бы один положительный элемент, т.е. для некоторых и для тех же и некоторого то можно улучшить решение, выполнив следующий шаг;
2) найдется хотя бы одна отрицательная оценка, столбец которой не содержит положительных элементов, т.е.
для какого то и всех то функция не ограничена в области допустимых решений
3) все оценки окажутся неотрицательными, т.е. для всех то достигнуто оптимальное решение.
Замечание 1. Задача минимизации функции сводится к задаче максимизации функции
Замечание 2.Если все оценки свободных переменных строго положительны, то полученное оптимальное решение единственно. Если найдено оптимальное решение и какая-либо свободная переменная имеет нулевую оценку, то задача имеет еще одно оптимальное решение Чтобы его найти, нужно свободную переменную с отрицательной оценкой сделать базисной. Оптимальное решение будет иметь вид где
Пример 3.
при ограничениях
Решение.Введем дополнительные переменные За-
пишем систему ограничений в виде
(11)
Получим систему ограничений вида (9), приведенную к единичному базису. Запишем функцию в виде (8): Задача линейного программирования представлена в виде (8)-(10), и ее можно решать симплекс-методом.
Запишем исходные данные в виде таблицы.
Базис
-1
-2
-3
-2
Положив все свободные переменные равными нулю найдем значения базисных переменных из системы (11): Таким образом, - расширенный вектор решений, - вектор решений. Соответствующее значение линейной функции будет равно (Все эти значения находятся во втором столбце таблицы).
Шаг 1. В последней строке есть три отрицательных оценки: -2, -3, -2. выбираем произвольно одну из них, например, -2 в столбце В этом столбце есть два положительных элемента: 3, 2. Находим Выбираем строку Итак, разрешающий столбец разрешающая строка - В столбце мы должны на первом месте получить единицу, на остальных местах – нули. Выделим разрешающий элемент и выполним элементарные преобразования.
Базис
0
-1
=
-2
-3
-2
Базис
10/3
1/3
1/3
1/3
-1
=
-2
-3
-2
В столбце «базис» пишем вместо
Базис
10/3
1/3
1/3
1/3
37/3
16/3
7/3
1/3
10/3
19/3
10/3
-2/3
=
20/3
-7/3
-4/3
2/3
Получили, что
Шаг 2. В последней строке есть две отрицательных оценки: Выбираем произвольно одну из них, например, Значит, - разрешающий столбец. В этом столбце есть три положительных элемента: Находим
Значит, - разрешающая строка. В столбце мы должны на третьем месте получить единицу, остальные – нули. Выделим разрешающий элемент и выполним элементарные преобразования.
Базис
10/3
1/3
1/3
1/3
37/3
16/3
7/3
1/3
10/3
19/3
10/3
-2/3
1
=
20/3
-7/3
-4/3
2/3
Базис
10/3
1/3
1/3
1/3
0
37/3
16/3
7/3
1/3
19/10
-1/5
3/10
=
20/3
-7/3
-4/3
2/3
В столбце «базис» пишем вместо
Базис
-3/10
2/5
-1/10
9/10
4/5
-7/10
19/10
-1/5
3/10
=
1/5
2/5
2/5
Получили, что Т.к. в последней строке нет отрицательных оценок, то полученное решение оптимально. Т.к. все оценки, соответствующие свободным переменным, строго положительны,