Двойственный симплекс-метод состоит в том, что переход от одного базисного решения к следующему осуществляется с помощью анализа двойственных задач. При этом свободные члены могут быть временно и отрицательными. Этот метод позволяет избавиться от необходимости введения искусственных переменных.
Решать ЗЛП двойственным методом начинают, как всегда, сведением ее к канонической форме и образованию полного единичного базиса методом Жордана-Гаусса. Знаки свободных членов могут быть произвольными. Если задача на max, то ее можно и оставлять на max.
Решение задач с помощью двойственного симплекса разделяется на два этапа. Рассматривается случай .
І-й этап.Достигается условие оптимальности.
1. Разрешающая строка выбирается произвольно. Пусть это будет r -я строка.
2. Разрешающий столбец выбирается по min небазисного двойственного отношения:
,
– разрешающий элемент.
Итерации продолжаем до тех пор, пока получим условия оптимальности, то есть получим псевдоплан.
|
|
Псевдопланом называется базисное решение, для которого выполняются условия оптимума.
Если в псевдоплане все компоненты неотрицательные, то решение задачи закончено.
ІІ-й этап. Псевдоплан преобразовывают в план
1. Разрешающую строку выбираем по наименьшему отрицательному свободному члену. Пусть это будет p -ая строка.
2. Разрешающий столбец выбираем по min двойственного симплексного отношения:
,
. – разрешающий элемент.
Процесс продолжается до тех пор, пока получим оптимальное решение.
Замечание. Если на некотором этапе в некотором уравнении получится свободный член отрицателен, а среди коэффициентов при неизвестных в этом уравнении отрицательных нет, то задача не имеет решения.
Это очевидно, так как левая и правая части уравнения будут иметь разные знаки.
В литературе под двойственным симплекс-методом часто понимают только второй этап, то есть в задаче псевдоплан уже найден.
Задача 2.3.2. Решить двойственным симплексом ЗЛП
Решение. Переходим к каноническому виду.
Задачу решаем двойственным симплекс-методом.
Таблица 2.3.8
↓ | ||||||||
1 | 1 | 2 | ||||||
2 | ||||||||
4 | 1 | |||||||
6 | 1 | [ 2] | ||||||
16 | 1 | 1 |
В данном примере условия оптимальности для начального базисного решения выполняются. Поэтому первого этапа выполнять не надо. Имеем псевдоплан .
Делаем пересчёт симплекс-таблицы. Разрешающую строку выбираем по наименьшему свободному члену, наименьший свободный член ( 6). Разрешающий столбец выбираем по минимуму двойственного симплексного отношения:
|
|
.
Следовательно, в базис вводим вектор , а из базиса выводим вектор .
Выполняем такие итерации пока все свободные члены станут неотрицательными.
Таблица 2.3.9
↓ | |||||||||
1 | 1 | 2 | Наименьший свободный член 7 | ||||||
2 | 1/2 | 1 | 1/2 | ||||||
7 | [ 3/2] | 1/2 | |||||||
1 | 1/2 | 1/2 | |||||||
13 | 1/2 | 1/2 |
Таблица 2.3.10
Все условия оптимальности выполнены. Ответ: | ||||||||
1 | 1 | 2 | ||||||
2 | 8/3 | 1/3 | 2/3 | |||||
1 | 14/3 | 2/3 | 1/3 | |||||
1 | 2/3 | 1/3 | 1/3 | |||||
32/3 | 1/3 | 2/3 |
|
Двойственная задача