工艺系数的灵敏度分析主要是分析工艺系数aij的变化对最优解的影响,是对改变工艺系数的大小或增加约束、变量以及减少约束、变量等情况的分析,下面举例说明。
(1)增加一个变量xj
【例2.10】 已知线性规划
新增加一个变量x6,c6=3,P6=(3,4,2)T,分析最优解的变化情况。
解 加入松弛变量x3、x4、x5,用单纯形法求解,最优表见表2-8。
表2-8
最优解,最优值,最优基及逆矩阵:
对于新增加的变量x6有:
x6进基,将计算结果反映到最优表中,用单纯形法求解得到表2-9。最优解,最优值。
表2-9
(2)改变aij的值 若变量xj在最优表中为非基变量,其约束条件中系数aij的变化分析步骤可以参照前面介绍的增加变量xj的情况。
若变量xj在最优表中为基变量,则在计算反映到最优表后,需要对其进行初等行变换,以保证得到恰当的形式,如表2-11所示。
【例2.11】 对于例2.10,改变x2的系数为,分析最优解的变化情况。
解 这时目标函数的系数和约束条件的系数都变化了,则有:
将上述计算结果填入最优表x2的位置得到表2-10。
表2-10
(续)(www.daowen.com)
由表2-10b知原问题和对偶问题都不可行,于是引入人工变量x6。
在此应当注意,当原问题可行且最优表中λj≤0时,已经得到最优解;当原问题可行且最优表中存在λj>0时用单纯形法求解;当原问题不可行对偶问题可行时用对偶单纯形法求解;当原问题和对偶问题都不可行时需加入人工变量另找可行基(例2.12)。
表2-10b所在行可用方程表示为:
引入人工变量x6后得:
将x6作为基变量代替x3填入表2-10用单纯形法求解,得到表2-11。
表2-11
最优解,最优值。
(3)增加一个新的约束
【例2.12】 对于例2.10,增加一个新的约束3x1+2x2≤12,求新的最优解。
解 先将原问题的最优解代入新的约束中有,故原问题的解不是本例的最优解。在新的约束中加入松弛变量x6得:
x1、x2是基变量,利用表2-7消去x1、x2得:
x6为新的基变量,由于,所以该问题不可行,将上式加入到表2-8中用对偶单纯形法求解得到表2-12。
表2-12
最优解X=(4,0,15,0,1,0)T,最优值Z=8。
综上所述,当模型的参数发生变化后,可以直接在原线性规划取得最优解的基础上进行分析或求解,这样可以减少计算量。
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