運籌學筆記7單純形表


改寫,改寫的目標是約束條件中所有的基變量都用非基變量來表示。

 

 目標函數,用非基變量來表示。

 

聯立后的方程組的特點是,用非基變量表示了約束條件中的基變量。

 

 典式的特點以下圖中的式子為例:

我們選定了基B是P1,P2,即B=(P1,P2),此時基變量就是x1,x2,那么x3,x4就是非基變量。

下圖右下角是上述基B對應的典式。通過觀察此典式,可以歸納為出3條特征:

1. 原方程組中的約束條件在典式中的特征是,一個等式只能含有一個基變量,且基變量的系數必須是1;

2. 目標函數等式在典式中不能含有基變量,只能含有非基變量;

3. 所有的變量必須放在等號的左側;

 

 

思考2:

給定基B之后如何得到典式呢?

仍然以上圖中例子來說明,不過這次選擇B=(P1,P4)來作為基,由此可知基變量為x1,x4,顯然非基變量為x2,x3;
如果要寫出典式,我們要先寫出典式的等價形式,即: 用非基變量表示的約束等式和目標函數;

這三個式子組合在一起,稱為當前基B對應的典式的等價形式;

然后移項,把這三個式子中所有的變量放到等號的左側,然后就得到了標准型關於基B=(P1,P4)的典式;

自己也可練習,找出該問題中的(這個等式中的)其他的基,以及基所對應的典式;

下面可以根據典式來做出一個表格:

表格中當給定基B之后,左上角的xB是固定的,其對應的基變量寫在其同一列的下面;b拔是對應的典式中的常量/數,寫在其所在列的下方;z則表示目標函數的那些;

單純形表和典式是一一對應的關系,如果把典式看作是線性方程組的話,那么單純形表就是其對應系數的增廣矩陣的體現;知道其一,可寫出另一個;

由單純形表可看出:當前基所對應的基解,並能看出此基解所對應的目標函數值;並且,可從單純形表判定當前的基解是不是最優解;

 

 

 

 

 

 

單純形表中,最左側一列基的順序,一般是先寫序號小的,再寫序號大的;但是也沒有固定要求,寫時注意對應即可。上圖例,先寫x4,再寫x1也行,但要注意對應起來。

 

 

如上圖示:如果只知道圖下部的單純形表,那么我們應該能知道其基變量示B=(P1,P2),且知道當前基對應的基解是:

因為基解要求非基變量取值必須是零,所以,非基變量的x3,x4取值為零;而x1,x2對應的就是單純形表最右邊一列的值(其對應左邊的基變量的取值),18和8;

也即(18,8,0,0)的轉置即是當前基B對應的基解;它對應的目標函數值是1(最有一列的1),可把基解帶入目標函數驗證下;

 

同理:如果只看上圖的單純性表則可知,上圖對應的基是B=(P1,P4),對應的基解是(14,0,0,2)的轉置這個列向量;其對應的目標函數值是-40;


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