运筹学单纯形法计算步骤
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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。
运筹学单纯形法例题求解过程摘要:一、运筹学单纯形法概述二、单纯形法求解步骤1.确定基变量和初始基本可行解2.编制初始单纯形表3.判断基本可行解是否为最优解4.迭代求解最优解三、例题求解过程1.题目描述2.化为标准型3.建立初始单纯形表4.迭代计算四、总结正文:一、运筹学单纯形法概述运筹学单纯形法是一种求解线性规划问题的方法,它的主要思想是通过不断迭代,逐步优化基变量的值,从而求得问题的最优解。
单纯形法可以有效地解决具有如下特点的问题:目标函数线性,约束条件线性,变量非负。
二、单纯形法求解步骤1.确定基变量和初始基本可行解在求解线性规划问题时,首先需要确定基变量,即在约束条件方程组中,选择一部分变量作为基变量,用于表示其他变量。
通过寻找或构造单位矩阵的方法,可以确定基变量,从而求出初始基本可行解。
2.编制初始单纯形表基于初始基本可行解和线性规划模型提供的信息,可以编制初始单纯形表。
单纯形表包含了基变量、非基变量、目标函数系数、约束条件系数和检验数等信息,用于描述问题的基本情况。
3.判断基本可行解是否为最优解通过检验数cj-zj 来判断基本可行解是否为最优解。
如果所有非基变量的检验数cj-zj<0,说明已经达到最优解,计算停止。
如果存在cj-zj>0,但所有cj-zj>0 所在列对应的所有aij<0,说明无最优解,计算停止。
如果至少存在一个cj-zj>0,并且所对应的所有j 列中至少有一个aij>0,说明没有达到最优解,需要继续迭代求解。
4.迭代求解最优解在迭代过程中,首先需要确定换入变量,即选择最大检验数对应的非基变量。
然后,利用特定公式计算出换出变量,即在基变量中选择一个与换入变量对应的变量进行替换。
接着,生成新的单纯形表,将换入变量和换出变量进行置换后,调整新基变量对应的矩阵为单位矩阵。
最后,重新计算检验数和目标函数值,返回第二步,直至找到最优解。
三、例题求解过程假设有一个线性规划问题,目标函数为MINfx1x2Mx4Mx6,约束条件为:3x1 + 4x2 ≤ 122x1 + 3x2 ≤ 10x1, x2 ≥ 0首先,将约束条件化为标准型:3x1 + 4x2 + s1 = 122x1 + 3x2 + s2 = 10x1, x2 ≥ 0然后,建立初始单纯形表:| 基变量| 非基变量| 目标函数系数| 约束条件系数| 检验数| ---------------------------------------------------------------------行1 | x1 | s1 | -3 | -4 | -12 |行2 | x2 | s2 | -4 | -3 | -10 |行3 | x1 | x2 | 0 | 0 | 0 | 行4 | s1 | x2 | 0 | 3 | 0 | 行5 | s2 | x1 | 0 | 2 | 0 | 根据初始单纯形表,可以得到初始基本可行解为:x1 = 0, x2 = 0接下来,判断基本可行解是否为最优解:c1 = -12, c2 = -10, c3 = 0, c4 = 0, c5 = 0由于c3、c4 和c5 都小于等于0,所以基本可行解不是最优解,需要继续迭代求解。