理论教育 运筹学方法与模型第2版:转轴的选择准则

运筹学方法与模型第2版:转轴的选择准则

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:,m)成立.由式可知因此,当指标t确定后,应依据下述准则来确定指标k:接下来,我们考虑指标t的选取.由式知:这就是确定指标t的准则.一般地,我们取我们将上述的讨论归结为下列定理.定理1-2设B为的一个基,相应的指标集X为关于B的基本解,在单纯形表T中有≥0(i=1,…

运筹学方法与模型第2版:转轴的选择准则

若初始指标集IB对应的单纯形表T(B)中存在某个rj<0(j∈ID),我们就从这个基本可行解X0出发,寻求另一个基本可行解X′,使CTX′<CTX0.从几何意义来说,也就是寻找顶点X0的相邻顶点X′.

根据相邻顶点的定义,新的指标集

仅有一个指标不同,不妨设第k个指标不同:

也即中的一个基本变量xBk在新的基本可行解X′中成为非基本变量;中的一个非基本变量,例如xt,在新的基本可行解X′中成为基本变量.这种从X0及T(B)出发,寻求X′及T(B′)的运算过程,我们称它为“转轴”或“转基”,并称xt为进基变量,xBk为出基变量.

现在我们要解决的一系列问题是:换出指标Bk、换进指标t怎样选取能使B′成为基?在什么条件下IB′对应的基本解X′是可行解,并使f(X′)不大于f(X0)?如何由T(B)得到新的T(B′)?这些问题都必须在转轴过程中给以完美的解决.

如果由IB′仍能产生一个基本解(|B′|≠0),那么,对IB′来说,应能从(LP)关于基B的典型方程组:

用消元法得到关于基B′的典型方程组:

设ykt≠0(保证B′也为基),将方程(1-20)两端除以ykt,可得方程(1-24);将方程(1-19)减去方程(1-24)乘以yit,可得方程(1-23),将方程(1-21)减去方程(1-24)乘以rt,可得方程(1-25):

显然,它就是我们所需要的(LP)关于基B′的典型方程组,将它与方程组(1-22)作比较,可得如下公式:

于是,根据这些公式,就可以由T(B)来确定T(B′).如前所说,此运算过程称为转轴,因而,上述公式称为转轴公式.T(B)的第t列(相应于xt的列)称为枢轴列,第k行(相应于的行)称为枢轴行,ykt称为枢轴元素.

可见,如果IB能对应一个基本解,则IB′也能对应一个基本解的充分必要条件为ykt≠0.

下面我们来讨论指标k的选取.

在转轴过程中,我们应保持IB′对应的基本解X′的可行性,也即要求T(B′)中(i=1,…,m)成立.由式(1-27)可知

因此,当指标t确定后,应依据下述准则(称为最小比值准则)来确定指标k:

接下来,我们考虑指标t的选取.(www.daowen.com)

由式(1-29)知:

这就是确定指标t的准则.一般地,我们取

我们将上述的讨论归结为下列定理.

定理1-2 设B为(LP)的一个基,相应的指标集

X为关于B的基本解,在单纯形表T(B)中有≥0(i=1,…,m),则

(1)若T(B)中各检验数rj≥0(j=1,…,n),则X必为(LP)的一个基本最优解;

(2)若存在检验数rt<0(t∈ID),且存在yit>0(1≤i≤m),按最小比值准则(1-30)确定指标k,按式(1-17)确定指标集IB′,则单纯形表T(B′)中≥0(i=1,…,m)一定成立,且T(B′)中的必不超过T(B)中的f0,特别地,当T(B)中的>0时,必有<f0

(3)如果T(B)中存在rt<0(t∈ID),且对i=1,…,m,均有yit≤0,则(LP)的目标函数值f在可行域中无下界.

证 (1)与(2)前面已作了说明,现证(3).

我们按下列方法在K中取可行解.

设j∈ID,令

其中ε为任一正数.从而,由方程组(1-13)和式(1-14),可知

因为yit≤0,≥0(i=1,…,m),ε>0,所以≥0(i=1,…,m).从而,由此取得的是(LP)的一个可行解.

因为rt<0,故当ε→+∞时,f()→-∞,所以(LP)的目标函数值在K中无下界.

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈