- •Министерство общего и профессионального
- •1. Введение
- •2. Соотношения двойственности
- •3. Решение детерминированной задачи.
- •4. Решение злп с помощью соотношений двойственности
- •5. Задание для лабораторной работы
- •Литература
- •Типовой отчет по лабораторной работе "Решение задач линейного программирования"
- •Исходные данные
Исходные данные
1 |
Число переменных |
8 |
2 |
Число ограничений |
3 |
3 |
Признак оптимизации |
1 |
4 |
Число этапов моделирования |
1 |
Коэффициенты целевой функции
|
х1 |
х2 |
х3 |
х43 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
c |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Фиктивные слагаемые коэффициентов целевой функции
|
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
cm |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
Номера базисных переменных
|
огр.1 |
огр.2 |
огр.3 |
x |
6 |
7 |
8 |
Матрица коэффициентов
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
правые части |
огр. 1 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
огр. 2 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
5 |
огр. 3 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
15 |
Результирующая симплекс-таблица
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
правые части |
z |
2.333 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.333 |
5.000 |
zm |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0.000 |
x5 |
7 |
0 |
0 |
-0.846 |
1 |
0.846 |
-1 |
1.077 |
13.692 |
x2 |
0.667 |
1 |
0 |
-0.077 |
0 |
0.077 |
0 |
0.128 |
2.154 |
x3 |
0 |
0 |
1 |
0.154 |
0 |
-0.154 |
0 |
0.077 |
0.692 |
Условие оптимальности выполняется
Оптимальные значения исходных переменных задачи и оптимальное значение целевой функции равны:
x1 = 0, x2 = 2.154, x3 = 0.692, z = 5.0.
Решение ЗЛП с помощью соотношений двойственности приведено ниже:
Итерация 1.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M | ||||
1 |
Решение ЗЛП симплекс-методом |
|
|
|
|
| |||||||||||
2 |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
|
|
|
|
| ||||
3 |
Вектор с |
|
|
|
|
| |||||||||||
4 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
6 |
Матрица А |
|
Вектор b |
|
| ||||||||||||
7 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
|
| ||||
8 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
|
| ||||
9 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
|
| ||||
10 |
Матрица базиса В |
|
Обратная матрица В-1 |
|
|
|
|
| |||||||||
11 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
12 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
13 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
| ||||
14 |
Коэффициенты базисных переменных cb |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
15 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
16 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
17 |
Двойственные переменные Y=cb*B-1 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
18 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
19 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
20 |
Вспомогательный массив F=Y*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
21 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
| |||||
22 |
-1 |
-12 |
6 |
1 |
1 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
23 |
Симплекс-таблица |
|
|
|
|
| |||||||||||
24 |
Оценки плана k=F-c |
|
|
|
|
| |||||||||||
25 |
Матрица системы ограничений S=B-1*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
26 |
Значения базисных переменных xb=B-1*b |
|
|
|
|
| |||||||||||
27 |
Значение целевой функции z=cb*xb |
|
|
|
|
| |||||||||||
28 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
|
Решение |
|
Симплекс | ||||
29 |
k |
1 |
-2 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
*** | ||||
30 |
km |
-1 |
-12 |
6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
-8 |
|
*** | ||||
31 |
х6 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
1 | ||||
32 |
х7 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
0.556 | ||||
33 |
х8 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
2.5 | ||||
34 |
Включаемая переменная |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
35 |
Исключаемая переменная |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итерация 2.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M | ||||
1 |
Решение ЗЛП симплекс-методом |
|
|
|
|
| |||||||||||
2 |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
|
|
|
|
| ||||
3 |
Вектор с |
|
|
|
|
| |||||||||||
4 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
6 |
Матрица А |
|
Вектор b |
|
| ||||||||||||
7 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
|
| ||||
8 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
|
| ||||
9 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
|
| ||||
10 |
Матрица базиса В |
|
Обратная матрица В-1 |
|
|
|
|
| |||||||||
11 |
1 |
3 |
0 |
|
1 |
-0.333 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
12 |
0 |
9 |
0 |
|
0 |
0.111 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
13 |
0 |
6 |
1 |
|
0 |
-0.667 |
1 |
|
|
|
|
|
| ||||
14 |
Коэффициенты базисных переменных cb |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
15 |
0 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
16 |
-1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
17 |
Двойственные переменные Y=cb*B-1 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
18 |
0 |
0.222 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
19 |
-1 |
0.333 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
20 |
Вспомогательный массив F=Y*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
21 |
-0.22 |
2 |
-0.222 |
0 |
-0.22 |
0 |
0.222 |
0 |
|
|
|
| |||||
22 |
-2.33 |
0 |
4.667 |
1 |
-0.33 |
-1 |
0.333 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
23 |
Симплекс-таблица |
|
|
|
|
| |||||||||||
24 |
Оценки плана k=F-c |
|
|
|
|
| |||||||||||
25 |
Матрица системы ограничений S=B-1*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
26 |
Значения базисных переменных xb=B-1*b |
|
|
|
|
| |||||||||||
27 |
Значение целевой функции z=cb*xb |
|
|
|
|
| |||||||||||
28 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
|
Решение |
|
Симплекс | ||||
29 |
k |
0.778 |
0 |
-1.222 |
0 |
-0.222 |
0 |
0.222 |
0 |
|
1.111 |
|
*** | ||||
30 |
km |
-2.333 |
0 |
4.667 |
1 |
-0.333 |
0 |
1.333 |
0 |
|
-1.333 |
|
*** | ||||
31 |
х6 |
2.333 |
0 |
-4.667 |
-1 |
0.333 |
1 |
-0.333 |
0 |
|
1.333 |
|
0.571 | ||||
32 |
х2 |
-0.111 |
1 |
-0.111 |
0 |
-0.111 |
0 |
0.111 |
0 |
|
0.556 |
|
-5 | ||||
33 |
х8 |
4.667 |
0 |
3.667 |
0 |
0.667 |
0 |
-0.667 |
1 |
|
11.67 |
|
2.5 | ||||
34 |
Включаемая переменная |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
35 |
Исключаемая переменная |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итерация 3.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M | ||||
1 |
Решение ЗЛП симплекс-методом |
|
|
|
|
| |||||||||||
2 |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
|
|
|
|
| ||||
3 |
Вектор с |
|
|
|
|
| |||||||||||
4 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
6 |
Матрица А |
|
Вектор b |
|
| ||||||||||||
7 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
|
| ||||
8 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
|
| ||||
9 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
|
| ||||
10 |
Матрица базиса В |
|
Обратная матрица В-1 |
|
|
|
|
| |||||||||
11 |
2 |
3 |
0 |
|
0.429 |
-0.143 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
12 |
-1 |
9 |
0 |
|
0.048 |
0.095 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
13 |
4 |
6 |
1 |
|
-2 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
| ||||
14 |
Коэффициенты базисных переменных cb |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
15 |
-1 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
16 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
17 |
Двойственные переменные Y=cb*B-1 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
18 |
-0.333 |
0.333 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
19 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
20 |
Вспомогательный массив F=Y*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
21 |
-1 |
2 |
1.333 |
0.333 |
-0.33 |
-0.33 |
0.333 |
0 |
|
|
|
| |||||
22 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
23 |
Симплекс-таблица |
|
|
|
|
| |||||||||||
24 |
Оценки плана k=F-c |
|
|
|
|
| |||||||||||
25 |
Матрица системы ограничений S=B-1*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
26 |
Значения базисных переменных xb=B-1*b |
|
|
|
|
| |||||||||||
27 |
Значение целевой функции z=cb*xb |
|
|
|
|
| |||||||||||
28 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
|
Решение |
|
Симплекс | ||||
29 |
k |
0 |
0 |
0.333 |
0.333 |
-0.33 |
-0.33 |
0.333 |
0 |
|
0.667 |
|
*** | ||||
30 |
km |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
|
*** | ||||
31 |
х1 |
1 |
0 |
-2 |
-0.429 |
0.143 |
0.429 |
-0.143 |
0 |
|
0.571 |
|
4 | ||||
32 |
х2 |
0 |
1 |
-0.333 |
-0.048 |
-0.095 |
0.048 |
0.095 |
0 |
|
0.619 |
|
-6.5 | ||||
33 |
х8 |
0 |
0 |
13 |
2 |
0 |
-2 |
0 |
1 |
|
9 |
|
дел/0 | ||||
34 |
Включаемая переменная |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
35 |
Исключаемая переменная |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итерация 4.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M | ||||
1 |
Решение ЗЛП симплекс-методом |
|
|
|
|
| |||||||||||
2 |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
|
|
|
|
| ||||
3 |
Вектор с |
|
|
|
|
| |||||||||||
4 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
6 |
Матрица А |
|
Вектор b |
|
| ||||||||||||
7 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
|
| ||||
8 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
|
| ||||
9 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
|
| ||||
10 |
Матрица базиса В |
|
Обратная матрица В-1 |
|
|
|
|
| |||||||||
11 |
0 |
3 |
0 |
|
3 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
12 |
-1 |
9 |
0 |
|
0.333 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||
13 |
0 |
6 |
1 |
|
-2 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
| ||||
14 |
Коэффициенты базисных переменных cb |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
15 |
0 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
16 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
17 |
Двойственные переменные Y=cb*B-1 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
18 |
0.667 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
19 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
20 |
Вспомогательный массив F=Y*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
21 |
1.333 |
2 |
-3.333 |
-0.667 |
0 |
0.667 |
0 |
0 |
|
|
|
| |||||
22 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
23 |
Симплекс-таблица |
|
|
|
|
| |||||||||||
24 |
Оценки плана k=F-c |
|
|
|
|
| |||||||||||
25 |
Матрица системы ограничений S=B-1*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
26 |
Значения базисных переменных xb=B-1*b |
|
|
|
|
| |||||||||||
27 |
Значение целевой функции z=cb*xb |
|
|
|
|
| |||||||||||
28 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
|
Решение |
|
Симплекс | ||||
29 |
k |
2.333 |
0 |
-4.333 |
-0.667 |
0 |
0.667 |
0 |
0 |
|
2 |
|
*** | ||||
30 |
km |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
|
*** | ||||
31 |
х5 |
7 |
0 |
-14 |
-3 |
1 |
3 |
-1 |
0 |
|
4 |
|
-0.286 | ||||
32 |
х2 |
0.667 |
1 |
-1.667 |
-0.333 |
0 |
0.333 |
0 |
0 |
|
1 |
|
-0.6 | ||||
33 |
х8 |
0 |
0 |
13 |
2 |
0 |
-2 |
0 |
1 |
|
9 |
|
0.692 | ||||
34 |
Включаемая переменная |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
35 |
Исключаемая переменная |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итерация 5.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M | ||||
1 |
Решение ЗЛП симплекс-методом |
|
|
|
|
| |||||||||||
2 |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
|
|
|
|
| ||||
3 |
Вектор с |
|
|
|
|
| |||||||||||
4 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
6 |
Матрица А |
|
Вектор b |
|
| ||||||||||||
7 |
2 |
3 |
-5 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
|
|
| ||||
8 |
-1 |
9 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
|
|
| ||||
9 |
4 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
|
|
| ||||
10 |
Матрица базиса В |
|
Обратная матрица В-1 |
|
|
|
|
| |||||||||
11 |
0 |
3 |
-5 |
|
0.846 |
-1 |
1.077 |
|
|
|
|
|
| ||||
12 |
-1 |
9 |
-1 |
|
0.077 |
0 |
0.128 |
|
|
|
|
|
| ||||
13 |
0 |
6 |
3 |
|
-0.154 |
0 |
0.077 |
|
|
|
|
|
| ||||
14 |
Коэффициенты базисных переменных cb |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
15 |
0 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
16 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
17 |
Двойственные переменные Y=cb*B-1 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
18 |
0 |
0 |
0.333 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
19 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
20 |
Вспомогательный массив F=Y*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
21 |
1.333 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.333 |
|
|
|
| |||||
22 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
| ||||
23 |
Симплекс-таблица |
|
|
|
|
| |||||||||||
24 |
Оценки плана k=F-c |
|
|
|
|
| |||||||||||
25 |
Матрица системы ограничений S=B-1*A |
|
|
|
|
| |||||||||||
26 |
Значения базисных переменных xb=B-1*b |
|
|
|
|
| |||||||||||
27 |
Значение целевой функции z=cb*xb |
|
|
|
|
| |||||||||||
28 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
x6 |
x7 |
x8 |
|
Решение |
|
Симплекс | ||||
29 |
k |
2.333 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.333 |
|
5 |
|
*** | ||||
30 |
km |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
|
*** | ||||
31 |
х5 |
7 |
0 |
0 |
-0.846 |
1 |
0.846 |
-1 |
1.077 |
|
13.692 |
|
| ||||
32 |
х2 |
0.667 |
1 |
0 |
-0.077 |
0 |
0.077 |
0 |
0.128 |
|
2.154 |
|
| ||||
33 |
х3 |
0 |
0 |
1 |
0.154 |
0 |
-0.154 |
0 |
0.077 |
|
0.692 |
|
| ||||
34 |
Включаемая переменная |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
35 |
Исключаемая переменная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последняя симплекс-таблица удовлетворяет условию оптимальности. Оптимальные значения исходных переменных задачи и оптимальное значение целевой функции равны:
x1 = 0, x2 = 2.154, x3 = 0.692, z = 5.0
и совпадают с решением, найденным с помощью программы.