运筹学 单纯形法1
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1(单纯形法)例:Min Z=-2x1-x2+x3 , s.t. 3x1+x2+x360≤x1-x2+2x310≤,x1+x2-x320≤,xj 0≥,解析:对第一、二、三个不等式添加松弛变量x4 x5 x6,则原线性问题化成标准形形式为:(略)因为B=(A4 A5 A6)是一单位矩阵,且b=(60 10 20)T>0 所以基B 是可行基,x4 x5 x6为基变量,x1 x2 x3为非基变量,基B 对应的基本可行解为检验数02>=ξ,故当前解不是最优解,A1列中有三个元素a11 a21 a31 均为正数,取min ()313212111,,a b a b a b =min ()120110360,,=10故转轴元为a21,x1为进基变量,x5为出基变量,进行旋转后得下表(略)它对应的基本可行解为x=(10 0 0 30 0 10)T,其目标函数值为Z0=-20,但,032>=ξ仍不是最优解,(以下的过程跟前面一样)最后得Z0=-35,检验向量0<ξ故为最优解。
故基本可行解x*=(15 ,5 ,0 )Tm 目标函数值为Z0=-35。
2(两阶段法)例 max z=3x1+4x2+2x3 s.t. x1+x2+x3+x430≤, 3x1+6x2+x3-2x40≤, x24≥解:化为标准形形式为min z=-3x1-4x2-2x3 s .t.分别加x5 x6 x7松弛变量,因为该线性规划的系数矩阵的系数矩阵已包含两个单位向量,就是A5=(100)T ,A6=(010)T ,第一阶段只要增加一个人工变量x8得到辅助LP 问题为min g=x8 s.t .以下略,作如下表(略),将表中第三行加到关于g 的第0行中,得到第一张单纯形表(略)按单纯形迭代,表略,第一阶段结束,得到辅助问题的一个最优解,3(对偶单纯形法)例 min 2x1+3x2+4x3, s.t. x1+2x2+x33≥ 2x1-x2+3x34≥ x1 x2 x3 0≥,解:引进非负的剩余变量x40≥,x50≥,将不等式约束化为等式约束直接利用对偶单纯形法求解,b2=- 4<b1=-3,所以x5为出基变量,由以下比值决定进基变量min(3422,----)=21a ξ=1,所以x1为进基变量,以a21为转轴元进行旋转变换得下表(略)因为b1=-1<0,所以x4为出基变量,因为min( )所以x2为进基变量,以a12为转轴得表(略)此时b>0,故原问题最优解为x*=( )T,其最优值Z0=() 4写出下面线性规划的对偶规划。
运筹学单纯形法各个步骤详解1. 引言大家好,今天咱们来聊聊一个听起来有点高深莫测,但其实特别有意思的东西——运筹学的单纯形法。
别看它名字复杂,其实它就是解决线性规划问题的绝招,像一把钥匙,打开了优化的宝藏。
想象一下,如果你有一大堆资源,要把它们分配到不同的地方,听起来就像玩拼图一样。
好了,废话不多说,咱们直接进入正题!2. 单纯形法的基本概念2.1 线性规划的起源首先,线性规划是啥?简单来说,它就是在一系列限制条件下,想要最大化或最小化某个目标函数。
这听起来像是在做一场抉择,你得在各种选择中找到最优解。
有点像在超市里,看到一堆零食,犹豫不决,最后只能选那包最爱吃的,既美味又划算。
2.2 单纯形法的基本思路而单纯形法就是解决这个问题的武器。
它的核心思想很简单,跟追求完美一样,咱们要一步步地朝着最优解迈进。
想象你在爬山,每一步都在找那个最容易走的路,直到你站在山顶,俯瞰整个美景,啊,真是太棒了!3. 单纯形法的步骤3.1 初始化那么,怎么开始呢?首先,咱们得把问题转化为标准形式。
这就像把一个繁杂的图案简化成几何图形,让它看起来更清晰。
要把不等式转换为等式,添加松弛变量,这样就可以把问题整理得干干净净。
3.2 构建初始单纯形表接下来,咱们构建初始单纯形表。
这个表就像一本菜单,上面列出了所有可能的选择和它们的成本。
每个变量都有自己的“价格”,而咱们的目标就是尽量少花钱,最大化收益。
想想你逛街时,总是想着要花最少的钱买到最好的东西,嘿,这就是单纯形法的精神!3.3 寻找基变量和入基变量然后,咱们得找出“基变量”和“入基变量”。
基变量就像在舞台上表演的演员,而入基变量就是准备加入的“新人”。
在这个过程中,咱们得判断哪个新人能让整个表演更精彩。
如果找对了,舞台瞬间就能变得熠熠生辉,若是找错了,哎呀,那可就尴尬了。
3.4 更新单纯形表一旦找到了合适的入基变量,咱们就得更新单纯形表。
这一步就像在调味,添加新的元素,让整体味道更加丰富。