1、
考虑如下线性规划问题:
Min z=60+40+80
s.t. 3+2+2
4++34
2+2+23
,,0
要求:(1)写出其对偶问题;
(2)用对偶单纯形法求解原问题;
(3)用单纯形法求解其对偶问题;
(4)对比(2)与(3)中每步计算得到的结果。
解:(1)设对应于上述约束条件的对偶变量分别为,,;则由原问题和对偶问题,可以直接写出对偶问题为:
Max Z’=2+4+3
s.t 3+4+260
2++240
+3+280
,,0
(2)用对偶单纯形法求解原问题(添加
2、松弛变量,,)
MaxZ= -60-40-80+0+0+0
s.t -3-2-+=-2
-4--3+=-4
-2-2-2+=-3
,,0
建立此问题的初始单纯形表,可见:
-60
-40
-80
0
0
0
b
0
-2
-3
-2
-1
1
0
0
0
-4
【-4】
-1
-3
0
1
0
0
-3
-2
-2
-2
0
0
1
-
-60
-40
-80
0
0
0
从表中可以看到,检验数行对应的对偶问题的解是可行解。因b列数字为负,故需进行迭代运算
3、
换出变量的确定,计算min(-2,-4,-3)=-4,故为换出变量。
换入变量的确定,计算得15,40,80/3,故为换入变量。
-60
-40
-80
0
0
0
b
0
1
0
-5/4
5/4
1
-3/4
0
-60
1
1
1/4
3/4
0
-1/4
0
0
-1
0
[-3/2]
-1/2
0
-1/2
1
-
0
-25
-35
0
-15
0
由表可知,为换出变量。为换入变量。然后继续画单纯形表:
-60
-40
-80
0
0
4、
0
b
0
1/6
0
0
[5/3]
1
-1/3
-5/6
-60
7/6
1
0
2/3
0
-1/3
1/6
-40
2/3
0
1
1/3
0
1/3
-2/3
-
0
0
-80/3
0
-20/3
-50/3
可得为换出变量,为换入变量。继续做单纯形表:
-60
-40
-80
0
0
0
b
-80
1/10
0
0
1
3/5
-1/5
-1/2
-60
11/10
1
0
0
-
5、2/5
-1/5
1/2
-40
19/30
0
1
0
-1/5
2/5
-1/2
-
0
0
0
16
-12
-30
所以此问题的最优解为X=(11/10,19/30,1/10),此对偶问题的最优解为Y=(16,12,30),原问题的最小值为118/3.
(3)MaxZ’=2+4+3+0+0+0
s.t 3+4+2+=60
2++2+=40
+3+2+=80
,,,,,0
然后建立单纯形表,可得
2
4
3
0
0
0
b
0
60
3
6、
【4】
2
1
0
0
15
0
40
2
1
2
0
1
0
20
0
80
1
3
2
0
0
1
80/3
-
2
4
3
0
0
0
由此可知,为换出变量,为换入变量。继续画单纯形表,
2
4
3
0
0
0
b
4
15
3/4
1
1/2
1/4
0
0
30
0
25
5/4
0
【3/2】
-1/4
1
0
50/3
0
35
-5/4
0
1/2
-3/4
0
1
70
-
7、
-1
0
1
-1
0
0
由此可知,为换出变量,为换入变量。继续画单纯形表,
2
4
3
0
0
0
b
4
20/3
29/60
1
0
1/3
-1/3
0
30
3
50/3
8/15
0
1
-1/6
2/3
0
50/3
0
80/3
-49/60
0
0
-2/3
-1/3
1
70
-
-23/15
0
0
-5/6
-2/3
0
由此可得最后一行的检验数都已经为负或是零,这表示目标函数值已不可能再增大,于是得到最优解为
Y=(0,20 /3,50/3,0,0,80/3)
目标函数值为230/3
(4)比较第二问和第三问,主要是换出变量和换入变量的关系:
第(2)问里,为换出变量,为换入变量;为换出变量。为换入变量;为换出变量,为换入变量!
第(3)问里,为换出变量,为换入变量;为换出变量,为换入变量!