理论教育 最优解唯一性的讨论-运筹学方法与模型 第2版

最优解唯一性的讨论-运筹学方法与模型 第2版

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:在§1.2线性规划的几何特征这一节中,我们曾经指出,若线性规划存在最优解,则可分为最优解唯一和不唯一.那么,在用单纯形算法求解所得的最优单纯形表中,如何反映这种情况呢?,ymt)T中存在大于零的元素,则按最小比值准则选定出基变量,转轴后可得的另一个基本最优解;若最优表T(B*)中存在t∈ID,rt=0,且yit≤0(i=1,…,m),则按式和式所取的可行解也为最优解.

最优解唯一性的讨论-运筹学方法与模型 第2版

在§1.2线性规划的几何特征这一节中,我们曾经指出,若线性规划存在最优解,则可分为最优解唯一和不唯一.那么,在用单纯形算法求解所得的最优单纯形表中(基本最优解对应的单纯形表今后称为最优单纯形表,简称最优表,相应的基称为最优基),如何反映这种情况呢?让我们来看两个例子.

例1-9 给出下列线性规划的全部基本最优解:

解 用单纯形法求解本问题,得最优单纯形表如表1-10.

表1-10

在表1-10中,非基本变量x2的检验数r2=0,而y12>0,y22>0,所以最小比值准则有效.我们选x2为进基变量、x5为出基变量,转轴后得到另一张最优表表1-11.

表1-11

类似地,我们还可以得最优表如表1-12和表1-13.

表1-12

表1-13

由表1-10至表1-13,我们得到本问题的4个基本最优解:

它们的目标函数值都是同一个值f=-10.

进一步地,我们还可以给出最优解的一般表达式:

例1-10 对下列线性规划的最优解进行讨论:

解 用单纯形法求解本问题,可得最优单纯形表如表1-14.(www.daowen.com)

表1-14

我们得基本最优解X=(30,20,0,0,0,)T,最优值为-40.

现在在表1-14中非基本变量的检验数r3=0,且y13=-2<0,y23=-7<0,最小比值准则失效,但我们若取

于是,由式(1-34)可知,

且相应可行解

的目标函数值也为-40,所以也为最优解.

类似地,由于表1-14中非基本变量x4的检验数r4=0,且y14=-1<0,y24=-2<0,可知

也为本问题的最优解.

通过例1-9和例1-10的讨论,我们有如下结论:

若用单纯形法求解(LP)得最优单纯形表T(B),相应的最优基为B,则

(1)若T(B)中非基本变量的检验数全大于零,则(LP)有唯一基本最优解;

(2)若最优表T(B)中存在t∈ID,rt=0,且yt=(y1t,…,ymtT中存在大于零的元素,则按最小比值准则(1-30)选定出基变量,转轴后可得(LP)的另一个基本最优解;

(3)若最优表T(B)中存在t∈ID,rt=0,且yit≤0(i=1,…,m),则按式(1-33)和式(1-34)所取的可行解

也为最优解.

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