单纯形法步骤(什么是单纯形法)

本文目录

  1. 单纯形法无解的情况怎么判定
  2. 什么是单纯形法
  3. 单纯形法解的判别条件
  4. 单纯形法的计算步骤
  5. 单纯形法最优性原理

一、单纯形法无解的情况怎么判定

1当所有非基变量的检验数都小于零,则原问题有唯一最优解

2当所有非基变量的检验数都小于等于零,注意有等于零的检验数,则有无穷多个最优解

3当任意一个大于零的非基变量的检验数,其对应的ajk(求最小比值的分母)都小于等于零时,则原问题有无界解

4添加人工变量后的问题,当所有非基变量的检验数都小于等于零,而基变量中有人工变量时,则原问题无可行解。

二、什么是单纯形法

基本含义:

单纯形法是求解线性规划问题最常用、最有效的算法之一。

单纯形法最早由GeorgeDantzig于1947年提出,近70年来,虽有许多变形体已经开发,但却保持着同样的基本观念。

如果线性规划问题的最优解存在,则一定可以在其可行区域的顶点中找到。基于此,单纯形法的基本思路是:先找出可行域的一个顶点,据一定规则判断其是否最优;若否,则转换到与之相邻的另一顶点,并使目标函数值更优;如此下去,直到找到某最优解为止。

三、单纯形法解的判别条件

单纯形法的一般解题步骤可归纳如下:

①把线性规划问题的约束方程组表达成典范型方程组,找出基本可行解作为初始基本可行解.

②若基本可行解不存在,即约束条件有矛盾,则问题无解.

③若基本可行解存在,从初始基本可行解作为起点,根据最优性条件和可行性条件,引入非基变量取代某一基变量,找出目标函数值更优的另一基本可行解.

④按步骤3进行迭代,直到对应检验数满足最优性条件(这时目标函数值不能再改善),即得到问题的最优解.

⑤若迭代过程中发现问题的目标函数值无界,则终止迭代.

四、单纯形法的计算步骤

关于这个问题,单纯形法的计算步骤如下:

1.将标准型线性规划问题表示成矩阵形式。

2.根据标准型线性规划问题的矩阵形式构造初始可行解。

3.计算初始可行解的目标函数值,如果是最小化问题,则将目标函数系数取相反数。

4.如果初始可行解是最优解,则直接输出结果。

5.如果初始可行解不是最优解,则进行下一步操作。

6.选择一个进入变量,即目标函数系数为正数的变量,使得进入变量的系数与其它基变量的系数比值最小。

7.选择一个离开变量,即将进入变量带入约束条件后可使得目标函数值增加最少的基变量。

8.用离开变量替换进入变量,更新基变量集合和矩阵。

9.重复步骤3至8,直到找到最优解或者无界。

10.如果无界,则输出无界解;如果找到最优解,则输出最优解及其最优值。

五、单纯形法最优性原理

先找出可行域的一个顶点,据一定规则判断其是否最优;若否,则转换到与之相邻的另一顶点,并使目标函数值更优;如此下去,直到找到某最优解为止。

单纯形法的基本想法是从线性规划可行集的某一个顶点出发,沿着使目标函数值下降的方向寻求下一个顶点,面顶点个数是有限的,所以,只要这个线性规划有最优解,那么通过有限步迭代后,必可求出最优解。

单纯形法是求解线性规划问题最常用、最有效的算法之一。

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