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线性规划笔记单纯型法

线性规划笔记单纯型法

图解法

将约束条件在坐标系中画出,找到围成的图形(可行域),再做目标函数图像,并向值变大的方向移动,直到可行域边界,交点称为最优解

线性规划笔记单纯型法

凸集:在点集中任取两点,则其连线仍在其中(即没有凹入的部分;没有空洞)。

①若LP问题的可行域存在,则可行域一定是凸集。

②若LP问题的最优解存在,则最优解或最优解之一,一定是可行域凸集的某个极点(顶点)。

单纯型法

线性规划笔记单纯型法
线性规划笔记单纯型法

约束条件系数的矩阵称为Amn,其m阶可逆子阵称为基B,B对应的x称为XB,非基N对应的x称为XN

则约束AX=B可写为

线性规划笔记单纯型法

线性规划笔记单纯型法

此时的X称为 基本解

非负的X称为 基本可行解

线性规划笔记单纯型法

基本定理:

(1)线性规划的可行域是一个凸多面体。

(2)线性规划的最优解(若存在的话)必能在可行

域的角点获得。

(3)线性规划可行域的角点与基本可行解一一对应。

单纯型法

思想:

1.选取初始的基本可行解

2.检验该解是否为最优解 若不是 转3

3.改善该解,转2

初始可行解

若A中含有I,则直接选取I

一般来说,添加约束条件的矩阵A中,约束条件对应的矩阵即单位矩阵

检验方法:

线性规划笔记单纯型法

其中,C是目标函数的系数向量,CB是基对应的x的系数,CN是非基对应的x的系数

B是基(约束条件矩阵A的某个可逆子阵),N是A中去掉B的子阵。

对于单个sigma:

线性规划笔记单纯型法

其中,Pj是N的第j列

为方便定义 所有基所在位置的sigma均设置为0

判别条件:

所有sigma<=0 当前基本可行解为最优解

原理:

线性规划笔记单纯型法

第一项是指基带来的收益,第二项是指非基带来的收益

如果非基已经不能带来收益了

所以该解就是最优解

改善基

选择上一步中sigma最大的k进基

选择

线性规划笔记单纯型法

中最小的theta对应的i出基

因为theta分子固定,theta越小,分子越大,对应的sigma就越小。

单纯形法的规模大时,计算量特别大。为了简化计算,使用单纯形表。

单纯形表

原理:

由单纯型算法得知,主要需要计算的是

线性规划笔记单纯型法

,因为基B每次迭代只更换一行,那么可以通过对A进行初等行变换,使基B对应的x的系数为1,进而使基B始终是单位矩阵I。

例题:

线性规划笔记单纯型法

单纯形表:

线性规划笔记单纯型法

表中可以看到,x3,x4,x5对应的A的子矩阵是单位矩阵

因为x2要替换x5,那么通过初等行变换,可以把x2,x3,x4对应的矩阵变换为单位矩阵。

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