单纯形法例题讲解
基可行解
单纯形法是针对标准形式的线性规划问题进行演算的,任何线性规划问题都可以化为标准形式。
min cx f = (1) s.t b Ax = (2)
0≥x (3)
其中 T
m mn m m n n T n n b b b b a a a a a a a a a A x x x x c c c c )...,(,............
...
...,
),...,,(),,...,(212
1
22221112
112121=???
???????????=== 假设1≥≥m n ,并设系数矩阵A 的秩为m ,即
设约束方程(2)中没有多余的方程,用j
p 表示A 的第j 列,于是(2可写成
b
p x
m
k j j
=∑=1
(4)
矩阵A 的任意一个m 阶非奇异子方阵为LP 的一个基(或基阵),若
),...,(21jm j j p p p B = (5)
是一个基,则对应变量jm j j x x x ,...,,21,称关于B 的基变量,其余变量成为关于B 的非基变量,若令非基变量都取零值,则(4)变为
b
p x
m
k jk jk
=∑=1
(6)
由于此方程组的系数矩阵B 是满秩方阵,故知(6)有唯一解,记为T
jn j j x x x )
,...,,()0()
0(2)
0(1于是按分量
{}{}),...,,\,...2,1(0)
,....3,2,1(21)
0(m j jk jk j j j n j x m k x x ∈===
所构成的向量)
0(x
是约束方程组b Ax =的一个
解,称此)0(x 为LP 的对应于基B 的基解
(或基本解),也可称为方程组b Ax =的一个基解,如果)
0(x
为一基解,且满足
0)0(≥x 即它的所有分量都非负,则称此)
0(x 是LP 的一个基可行解,基可行解对应的基
称为可行基。
设对应基阵),...,(21m p p p B =,即m x x x ,...,,21为基变量,n m m x x x ,...,,21++ 是非
基变量,记
)
,...,,()
,...,,()
,...,,(212121n m m T
n m m n T
m B p p p N x x x x x x x x ++++===
从而A=(B,N ),相应地分划),(N B c c c =,约
束方程(2)可以写成
b x x N B n B =???
?
??),( 即b Nx Bx N B =+由此解得
N B Nx B b B x 1
1---= (7)
这是用非基变量表达基变量的公式 在(7)中令 0=N x 而知
()
T
m B
x x x
x b B )
,...,,()0()
0(2)
0(1
01
==-
求解线性规划问题 min 4212x x x f +-=
t s . 223531
=++x x x
22432=+-x x x 5532=++x x x
)5,4,3,2,1(0
=≥j x j 已知初始可行基=0B
于是可列出0
B 对应的单纯形表)(0B T ,如表所示
从表可以看出,检验数中仅有02≥ λ,故取2
x 为进基变量,由于最小比值
12200min 2=?
?????>i i b b b i
在第32行取得,故取第2行对应的基变量4x 为离基变量,于是元素122
=b 是上表的枢元
为求出新基()321
1
p p
p
B=对应的单纯形表,对)(0B T作初等形变换,使2x对应的列变为单位列向量。在上表中枢元