理论教育 运筹学中的单纯形法扩展与决策变量增加

运筹学中的单纯形法扩展与决策变量增加

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对模型,初始单纯形表中的基变量是x5、x6、x7,则有针对模型,新增加的决策变量x8在初始单纯形表中对应的列向量为那么决策变量x8在最优单纯形表中的列向量即为把这个列向量补加到最优单纯形表2.29的最右列,并计算机会费用和检验数,得表2.30。

运筹学中的单纯形法扩展与决策变量增加

线性规划模型求出最优解以后,如果模型新增加了决策变量,就会导致原有的模型变成了一个新的模型。针对新模型,求解的一般思路是从头开始求解,但从原有模型的求解过程可知,初始单纯形表中初始基变量对应的矩阵单位矩阵,而在最优单纯形表中,这个单位矩阵就变成了另外的矩阵。如果从初等变换的角度考虑,就相当于用某个矩阵乘了初始基变量对应的单位矩阵,从而使这个单位矩阵变成了另外的矩阵。对于新增加的决策变量来说,它的初始值已经给出,也就是说新增加的决策变量在初始单纯形表中的列向量是已知的,如果用同样的某个矩阵乘以新增加决策变量初始的已知列向量,就会得到新增加决策变量在最优单纯形表中的列向量,再把这个求出的列向量补加到最优单纯形表的最右列,继续求解即可。这样,对新模型就不必从头求解。

求解的主要步骤如下:

第一步:用IB表示初始单纯形表中初始基变量所对应的单位矩阵,再用IB*表示初始基变量在最优单纯形表中所对应的矩阵,基于线性规划模型的典式,可知

因为IB为单位矩阵,所以有B-1=IB*。用xn+1表示新增加的决策变量,那么它在初始单纯形表中对应的列向量是已知的,用Pn+1表示;再用P*n+1表示新增加的决策变量在最优单纯形表中应该对应的矩阵,则有

第二步:把列向量P*n+1补加到最优单纯形表的最右列,继续求解即可。

下面通过具体例题来说明新增加决策变量的求解步骤。

例2.10 某企业针对生产计划构建了如下的线性规划模型:

设x5、x6、x7是松弛变量,对该模型用单纯形法求解,得到最优单纯形表2.29。

表2.29

假设该企业研制了新产品,现在准备生产该新产品,已知该新产品耗用资源1为5,耗用资源2为4,耗用资源3为3,该产品的单位利润为9,请求新的最优生产方案。(www.daowen.com)

解 用决策变量x8表示新产品的生产数量,新决策变量使原有的模型变为

模型(2.16)与模型(2.15)可以说是完全不同的两个模型,对模型(2.16)求解的一般思路是从头开始求解。下面用前面的步骤进行求解。

针对模型(2.15),初始单纯形表中的基变量是x5、x6、x7,则有

针对模型(2.16),新增加的决策变量x8在初始单纯形表中对应的列向量为

那么决策变量x8在最优单纯形表中的列向量即为

把这个列向量补加到最优单纯形表2.29的最右列,并计算机会费用和检验数,得表2.30。

表2.30

表2.30没有满足最优检验,将x8作为换入变量,由min{100/3,200/1}=100/3可知,换出变量为x5,继续迭代计算求最优解即可(求解过程省略)。

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