在用单纯形法求解(LP)的过程中,我们并不是对单纯形表的全部元素感兴趣的.这自然使我们想到,是否可以对单纯形法加以一定的改进,使电子计算机在实现单纯形算法时,能节省内存单元,并缩短计算时间.为此,我们对单纯形表及算法作进一步分析:
(1)作基B的单纯形表,用到矩阵B-1及
(2)确定算法是否已获得最优解,或在判定未获得最优解需确定进基变量xt的指标t,用到检验数rj(j∈ID);
(3)确定(LP)在K内无下界,或确定出基变量的指标k,用到及.
(4)当已得最优解XB=,XD=0及最优值f0=时,用到及f0.
故我们对T(B)中最感兴趣的元素是rj(j∈ID),yt,和f0,它们是转轴运算的必要信息.而其他元素对转轴运算不起作用.为此,我们考虑缩减单纯形表,建立改进单纯形法.其基本思想为:
当rj≥0对j∈ID都成立时,得最优解
最优值为f0;
当rj≥0对j∈ID不全成立时,按式(1-32)确定枢轴列指标t,计算yt=B-1A.t.由按最小比值准则(1-30)确定枢轴行指标k,得枢轴元素ykt和新基B′,视B′为新基B,重复上述步骤,继续迭代.
剩下的问题是如何求(B′)-1.我们知道,在计算机上由矩阵直接求逆矩阵,一般情况下很费时间,我们改用如下方法:
同单纯形表T(B)用枢轴元素ykt、枢轴列yt转轴一样,我们用ykt和yt对B-1进行转轴运算,来求得(B′)-1.
我们用一个实例来说明上述方法.例如,已知
其逆矩阵为
现在xt=x1为进基变量,xB3=x5为出基变量,yt=(2,0,3)T,枢轴元素y31=3.为求新基B′=(A.4,A.2,A.1)的逆矩阵,我们对B-1进行转轴运算:
(www.daowen.com)
得k=3,枢轴元素y34=1.
我们把上述运算列成表1-16.
表1-16
第二步,进行转轴运算:
定指标t、计算yt;定指标k,得表1-17.
表1-17
继续迭代,得最优表如表1-18.
表1-18
由表1-18得本问题的最优解和最优值分别为
当(LP)中变量个数n大大超过约束方程的个数m时,在电子计算机上使用改进单纯形法,可以节省较多的内存单元和减少计算量.同时,为了避免舍入误差的积累,当计算机求解(LP)迭代了一定的步骤后,可重新由(LP)的原始数据B,CB和b直接计算,以校正当前的矩阵G,保持算法的稳定性.这里我们顺便指出,在用手工计算时,使用改进单纯形法并没有减少计算量.
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