三、单纯形法的解题步骤
第一步:作单纯形表
)
(1)把原线性规划问题化为标准形式;
)
(2)找出初始可行基,通常取约束方程组系数矩阵中的单位矩阵;
)
(3)目标函数非基化;
)
(4)作初始单纯形表
第二步:最优解的判定
1若所有检验数都是非正数,即得最优解
,则此时线性规划问题已取
2若存在某个检验数是正数,即问题无最优解
,而所对应的列向量无正分量,则线性规划
如果以上两条都不满足,则进行下一步
第三步:换基迭代
(1)找到最大正检验数,设为,并确定所在列的非基变量为进基变量
(2)对最大正检验数所在列实施最小比值法,确定出主元,并把主元加上小括号
主元是最大正检验数所在列,用常数项
与进基变量所对应的列向
量中正分量的比值最小者;
(3)换基:用进基变量替换出基变量,从而得到新的基变量也就是主元所在列的非基变量进基,所在行的基变量出基;
(4)利用矩阵的行初等变换,将主元变为1,其所在列其他元素都变为零,从此得到新的单纯形表;
(5)回到第二步,继续判定最优解是否存在,然后进行新一轮换基迭代,直到问题得到解决为止
例3求
f解(1)化标准型:令求
,引进松弛变量
,其标准型为
(2)作单纯形表:在约束方程组系数矩阵中
的系数构成单位矩阵,故取
为基变量,目标函数已非基化了,作初始单纯形表并“换基迭代”(见表68)
表68
x1x2x3x4x5
x3
10100
常数5
x4
12010
10
x5
0(1)001
4
S′
13000
0
x3
10100
5
x4(1)0012
2
x2
01001
4
S′
10003
12
x3
00112
3
x1
10012
2
x2
01001
4
S′
00011
14
f(3)最终结果:此时检验数均为非正数,线性规划问题取得最优解,最优解为
目标函数取得最优值
原线性规划问题的最优解为:
目标函数的最优值为14,即
例4用单纯形方法解线性规划问题
求
解此数学模型已是标准型了,其中约束方程含有一个二阶单位矩阵(1、2行,3、4
列构成),取
为基变量,而目标函数没有非基化从约束方程找出
,
代入目标函数
经整理后,目标函数非基化了
作单纯形表,并进行换基迭代(见表69)
最大检验数
,由最小比值法知:
换,基变量出基,非基变量进基
为主元,对主元所在列施以行初等变
f表69
x1x2x3x4
x3
1110
x4
3101
S
2300
x3
2011
x2
3101
S
11003
常数
240
6412
目前最大检验数
,其所
在列没有正分量,所以该线性规划问题没有最优解例5用单纯形方法解线性规划问题求
解此数学模型已r