Επιχειρησιακή Έρευνα Θεωρητική Θεμελίωση της Μεθόδου Simplex

Σχετικά έγγραφα
z = c 1 x 1 + c 2 x c n x n

είναι πρόβλημα μεγιστοποίησης όλοι οι περιορισμοί είναι εξισώσεις με μη αρνητικούς του σταθερούς όρους όλες οι μεταβλητές είναι μη αρνητικές

Γραμμικός Προγραμματισμός

Γραμμικός Προγραμματισμός

Γραμμικός Προγραμματισμός

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ SIMPLEX

Γραφική Λύση & Πρότυπη Μορφή Μαθηματικού Μοντέλου

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ Ενότητα 10

Η μέθοδος Simplex. Γεωργία Φουτσιτζή-Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Η μέθοδος Simplex. Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. τελευταία ενημέρωση: 19/01/2017

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Επιστήμη των Αποφάσεων, Διοικητική Επιστήμη

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Δυϊκότητα. Γκόγκος Χρήστος ΤΕΙ Ηπείρου Επιχειρησιακή Έρευνα. τελευταία ενημέρωση: 1/12/2016

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΑΚ. ΕΤΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 6 η -Η ΔΥΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Γραμμικός Προγραμματισμός Μέθοδος Simplex

Θεωρία Μεθόδου Simplex

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΕΝΑΣ ΔΙΚΡΙΤΗΡΙΟΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ SIMPLEX

Θεωρία Αλγόριθμοι Γραμμικής Βελτιστοποίησης 28/3/2012. Lecture07 1

Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

Βασικές έννοιες και ορισµοί. Ευθεία

Βασική Εφικτή Λύση. Βασική Εφικτή Λύση

Υπολογιστική Γεωμετρία

Συστήματα Παραγωγής ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Κεφάλαιο 3ο: Γραμμικός Προγραμματισμός

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ 15

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. Ακέραια Πολύεδρα

Βασικές έννοιες και ορισµοί. Ευθεία

Γραμμικός Προγραμματισμός και θεωρία Παιγνίων

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Δυϊκότητα. Δημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX, διαλ. 3. Ανωτάτη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης 29/4/2017

ΤΕΙ Χαλκίδας Σχολή Διοίκησης και Οικονομίας Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Πανεπιστήμιο Αιγαίου. Γραμμικός Προγραμματισμός

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΝΟΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟΥ

3.7 Παραδείγματα Μεθόδου Simplex

Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

12/10/2015 LINEAR_PROGRAMMING_EBOOK ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

min f(x) x R n b j - g j (x) = s j - b j = 0 g j (x) + s j = 0 - b j ) min L(x, s, λ) x R n λ, s R m L x i = 1, 2,, n (1) m L(x, s, λ) = f(x) +

1 ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας ΙΙ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Fermat, 1638, Newton Euler, Lagrange, 1807

Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

Επιχειρησιακή Έρευνα I

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Γραμμικός Προγραμματισμός

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Γραµµικός Προγραµµατισµός - Μέθοδος Simplex

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Διαφορικός Λογισμός. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη)

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Η γραφική μέθοδος επίλυσης προβλημάτων Γραμμικού Προγραμματισμού

Ακέραιος Γραμμικός Προγραμματισμός

Αναζητάμε το εβδομαδιαίο πρόγραμμα παραγωγής που θα μεγιστοποιήσει 1/20

Εφαρμοσμένη Βελτιστοποίηση

Εισαγωγικές Έννοιες. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Ζητούνται οι τιµές των µεταβλητών απόφασης που ελαχιστοποιούν τη γραµµική αντικειµενική συνάρτηση. n j = j = 1, 2,, n

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. f (x) =, x 0, (1), x. lim f (x) = lim = +. x

ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ, διαλ. 4. Ανωτάτη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης 6/5/2017

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΤΥΠΟΥ SIMPLEX. 2.1 Βασικές έννοιες - Ορισμοί

Κ X κυρτό σύνολο. Ένα σημείο x Κ

Επιχειρησιακή Έρευνα I

Ακέραιος Γραμμικός Προγραμματισμός

Ακέραιος Γραμμικός Προγραμματισμός

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Διδάσκων:

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

III.9 ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ

Εισαγωγή στο Γραμμικό Προγραμματισμό. Χειμερινό Εξάμηνο

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ Π Ρ Ο Γ Ρ Α Μ Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Σ

2.4 Μια Πρώτη Προσέγγιση στην Ανάλυση Ευαισθησίας

Θεωρία Παιγνίων και Αποφάσεων. Ενότητα 5: Εύρεση σημείων ισορροπίας σε παίγνια μηδενικού αθροίσματος. Ε. Μαρκάκης. Επικ. Καθηγητής

(sensitivity analysis, postoptimality analysis).

ΤΜΗΜΑΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ. ΜΑΘΗΜΑ2 ο ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣΕΡΕΥΝΑΣΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ Π.Γ.Π

ii

Επιχειρησιακή Έρευνα Βασικές Έννοιες Γραμμικού Προγραμματισμού

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εφαρμοσμένη Βελτιστοποίηση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο ΠΟΛΥΩΝΥΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Θεωρία Δυαδικότητας ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Η παρουσίαση προετοιμάστηκε από τον Ν.Α. Παναγιώτου. Επιχειρησιακή Έρευνα

Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

Υπολογιστικό Πρόβληµα

max 17x x 2 υπό 10x 1 + 7x 2 40 x 1 + x 2 5 x 1, x 2 0.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. Να βρείτε τις ασύμπτωτες της γραφικής παράστασης της συνάρτησης f με τύπο

7 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ MATLAB

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματικά Ενότητα 11: Θεώρημα Μέσης Τιμής Μονοτονία Συνάρτησης

τριώνυμο Η εξίσωση δευτέρου βαθμού στην πλήρη της μορφή ονομάζεται τριώνυμο, γιατί αποτελείται από τρία μονώνυμα. Η γενική μορφή της είναι:

( ) x 1 1. cone( (10.1) ( ) x ) := D (10.2) D Ax b 0 Ax 0 b. i λ i 1

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Transcript:

Επιχειρησιακή Έρευνα Θεωρητική Θεμελίωση της Μεθόδου Simplex Νίκος Τσάντας ιατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήμ. Μαθηματικών Μαθηματικά των Υπολογιστών και των Αποφάσεων Ακαδημαϊκό έτος 2006-07 Η μέθοδος Simplex Η μέθοδος Simplex (G. Dantzig, 1947) αποτελεί, μέχρι σήμερα, την πιο διαδεδομένη διαδικασία προσδιορισμού της βέλτιστης λύσης οποιουδήποτε π.γ.π. Υλοποιείται μέσω του ομώνυμου αλγορίθμου ο οποίος βασίζεται στο γεγονός ότι η βέλτιστη λύση του προβλήματος είναι κάποια από τις κορυφές του υπερπολυέδρου F πουορίζειτοσύνολοτωνεφικτώντουλύσεων. Ο αλγόριθμος Simplex πραγματώνει μια αλγεβρική διαδικασία ελέγχου στις κορυφές του F με τρόπο ώστε σε κάθε βήμα εκτέλεσής του να εντοπίζει μια κορυφή η οποία αντιστοιχεί σε καλύτερη λύση από την υπάρχουσα. Ύστερα από ένα πεπερασμένο αριθμό βημάτων, συνήθως μεταξύ m και 3m για ένα π.γ.π. με m περιορισμούς, η βέλτιστη λύση εντοπίζεται ή αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει λύση. Στην επιστήμη των μαθηματικών με τον όρο simplex Ο αλγόριθμος Simplex έχει εκθετική πολυπλοκότητα. Υπάρχουν πολυωνυμικοί αλγόριθμοι όπως ο ελλειψοειδής αλγόριθμος του L. Khachian (1979) ο αλγόριθμος εσωτερικών σημείων του N. Karmarkar (1984). Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 1/11

Η τυποποιημένη μορφή του π.γ.π. Ένα π.γ.π. είναι σε τυποποιημένη μορφή (standard form) όταν (i) είναι πρόβλημα μεγιστοποίησης, (ii) όλοι οι περιορισμοί είναι εξισώσεις με μη αρνητικούς τους σταθερούς όρους και (iii) όλες οι μεταβλητές είναι μη αρνητικές. Από τη γενική μορφή του γραμμικού μοντέλου μπορούμε πάντοτε, με τη βοήθεια στοιχειωδών μετασχηματισμών, να μεταβούμε στην τυποποιημένη Ελαχιστοποίηση. Αρνητικός σταθερός όρος. Περιορισμός κάτω φράγματος. Περιορισμός πρόσημου. Ανισοεξισώσεις στους περιορισμούς περιθώριες μεταβλητές (χαλαρή μεταβλητή, μεταβλητές πλεονασμού). Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 2/11

Βασική λύση π.γ.π. Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 3/11

Περί των βασικών λύσεων Ο αριθμός των βασικών λύσεων ενός π.γ.π. (σε τυποποιημένη μορφή) είναι πεπερασμένος. Κορυφή Η έννοια της «κορυφής» εισάγεται στο γραμμικό προγραμματισμό μέσω των κυρτών συνόλων. Κορυφή (ή ακρότατο σημείο) ενός κυρτού συνόλου S είναι κάθε σημείο x S για το οποίο δεν υπάρχουν x 1, x 2 S με x 1 x 2 τέτοια ώστε x = λx 1 + (1 λ)x 2, 0 < λ < 1. Το σύνολο των εφικτών λύσεων F ενός π.γ.π. σε τυποποιημένη μορφή είναι κυρτό. Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 4/11

ΗεφικτήπεριοχήF ενός π.γ.π. με δύο μεταβλητές είναι ένα κυρτό πολύγωνο τα σημεία του οποίου επαληθεύουν ταυτόχρονα όλους τους περιορισμούς. Το σημείο της εφικτής περιοχής που είναι τομή δύο εκ των περιοριστικών ευθειών του προβλήματος ονομάζεται κορυφή. Δύοκορυφέςμεκοινήτημίαεκτωνδύοπεριοριστικών ευθειών που τις ορίζουν ονομάζονται γειτονικές, αλλιώς καλούνται μη γειτονικές. Δύο κορυφές που έχουν χαρακτηριστεί ως γειτονικές, συνδέονται μεταξύ τους μ ένα ευθύγραμμο τμήμα, την ακμή. Ανάλογα, σ ένα π.γ.π. με n μεταβλητές, η εφικτή περιοχή είναι ένα κυρτό υπερπολύεδρο ενώ οι περιορισμοί υπερεπίπεδα. Σ αυτή την περίπτωση, η κορυφή ορίζεται ως η τομή n (γραμμικά ανεξάρτητων) εκ των ανωτέρω υπερεπιπέδων. Η ακμή προκύπτει ως το ευθύγραμμο τμήμα που ορίζει η τομή n-1 (γραμμικά ανεξάρτητων) υπερεπιπέδων με τα άκρα της να είναι κορυφές του υπερπολύεδρου (βρίσκονται δηλαδή σε κάποιο άλλο υπερεπίπεδο). Δύο κορυφές χαρακτηρίζονται ως γειτονικές όταν το ευθύγραμμο τμήμα που τις ενώνει είναι ακμή. Από κάθε κορυφή ξεκινούν n ακμές οι οποίες καταλήγουν σε ισάριθμες γειτονικές κορυφές. Υπάρχει μια αμφιμονοσήμαντη απεικόνιση μεταξύ των βασικών εφικτών λύσεων ενός π.γ.π. και των κορυφών του κυρτού πολυέδρου που ορίζεται από το σύνολο των εφικτών του λύσεων F = {x: Ax = b, x 0}. Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 5/11

Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 6/11

Γραφικός προσδιορισμός βασικών και μη βασικών συνιστωσών της κάθε κορυφής κοιτάξτε τις περιθώριες μεταβλητές των αντίστοιχων περιορισμών. Η διαδικασία βελτιστοποίησης Στην απόδειξη της διαδικασίας βελτιστοποίησης υπεισέρχονται τρία άμεσα συσχετιζόμενα θεωρήματα Αρχικά αποδεικνύεται ότι η εφικτή περιοχή ενός π.γ.π. (: σύνολο των εφικτών λύσεων) είναι ένα κυρτ με πεπερασμένο αριθμό κορυφών, και στη συνέχεια ότι ηβέλτιστηλύσητουείναιμίακορυφήτης εφικτής περιοχής. Τέλος, δίνεται η ισοδυναμία της αλγεβρικής έννοιας βασική εφικτή λύση με τη γεωμετρική έννοια κορυφή της εφικτής περιοχής. Κατά συνέπεια, η βέλτιστηλύσηενόςπ.γ.π. μπορεί να βρεθεί ύστερα από απαρίθμηση όλων των κορυφών (βασικών εφικτών λύσεων), πλήθους το πολύ με ταυτόχρονο έλεγχο της τιμής που δίνουν στην αντικειμενική συνάρτηση. Όμως, ακόμη και για μικρά π.γ.π. ο ανωτέρω αριθμός είναι ιδιαίτερα μεγάλος. Π.χ. ένα π.γ.π. (στην τυποποιημένη μορφή) με n = 20 μεταβλητές και m = 10 περιορισμούς μπορεί να έχει μέχρι και 184,756 βασικές εφικτές λύσεις. Η μέθοδος Simplex αποτελεί μια βελτίωση της παραπάνω ιδέας: ο έλεγχος των κορυφών γίνεται σε τρόπο ώστε σε κάθε βήμα εκτέλεσής της να εντοπίζεται μια κορυφή η οποία αντιστοιχεί σε καλύτερη λύση (μεγαλύτερη τιμή της αντικειμενικής συνάρτησης) από την υπάρχουσα. Με τον τρόπο αυτό ελέγχονται πολύ λιγότερες κορυφές μέχρι τον εντοπισμό της βέλτιστης λύσης-κορυφής. n, m Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 7/11

Έστω F = {x: Ax = b, x 0} το σύνολο των εφικτών λύσεων ενός π.γ.π. σε τυποποιημένη μορφή. Ένα μη μηδενικό διάνυσμα d αποτελεί μια εφικτή κατεύθυνση για κάποιο σημείο x 0 του F εάν υπάρχει ε > 0 τέτοιο ώστε τα σημεία (ακτίνα) x 0 + cd F c [0, ε]. Στην περίπτωση που για οποιοδήποτε x 0 F, η ακτίναx 0 + cd F c 0, η εφικτήπεριοχή είναι μη φραγμένη και το d ονομάζεται μια χωρίς φραγή κατεύθυνση. Ένα μη μηδενικό διάνυσμα d αποτελεί μια χωρίς φραγή κατεύθυνση εάν και μόνον εάν Πρόκειται για αναγκαία και ικανή συνθήκη. Αd = 0, d 0. Έστω η εφικτή περιοχή F = {(x 1, x 2 ) -4x 1 + 2x 2 4, 2x 1 6, -2x 1 + 2x 2 6, x 1 0, x 2 0}. Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 8/11

4 2 1 0 0 4 A = 2 0 0 1 0 6 F = {(x 1, x 2 ) -4x 1 + 2x 2 4, 2x 1 6, -2x 1 + 2x 2 6, x 1 0, x 2 0}. b = 2 2 0 0 1 6 Έστω το εσωτερικό σημείο Κ(2, 1) Διερευνούμε το διάνυσμα d(1, 1) ως εφικτή κατεύθυνση στο Κ Το Κ αντιστοιχεί στο σημείο x = (2, 1, 10, 2, 8) Ανάλογα η κατεύθυνση d μετασχηματίζεται στην d p 1 4 2 1 0 0 1 0 d A = 0 2 0 0 1 0 p = 0 1 p 2 2 0 0 1 p 2 0 οπότε p 1 = 2, p 2 = -2 και p 3 = 0. p 3 για c = 1 είναι x 4 = 0, δηλ. το x + d είναι το Η(3, 2) το x - d είναι το Θ(1, 0). Έστω η εφικτή περιοχή F = {(x 1, x 2 ) -4x 1 + 2x 2 4, -2x 1 + 2x 2 3, x 1 0, x 2 0}. μη φραγμένη εφικτή περιοχή d χωρίς φραγή κατεύθυνση ( c 0 το σημείο x + cd F) Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 9/11

REPRESENTATION THEOREM Κάθε σημείο της εφικτής περιοχής F = {x: Ax = b, x 0} οποιουδήποτε π.γ.π. μπορεί να εκφραστείωςάθροισμαμιαςχωρίςφραγήςκατεύθυνσηςd (εάν υπάρχει) και ενός κυρτού συνδυασμού των κορυφών του: = + i= k λ 1 i i x d u όπου U = { u1, u2, uk} το σύνολο των κορυφών της F και k λi = 1, λi 0 i = 1 k λ 1 i i x d u = + i= 1 1 x = u1 + u2 2 2 2 1 u = u + u 3 3 1 11 12 u = 2 u + 1 u 3 3 2 21 22 1 1 1 x= u + u + u 3 2 6 21 22 12 Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 10/11

= + i= k λ 1 i i x d u F = {(x 1, x 2 ) -4x 1 + 2x 2 4, -2x 1 + 2x 2 6, x 1 0, x 2 0}. τώρα το Κ αντιστοιχεί στο σημείο x = (2, 1, 10, 8) d(1, 1) χωρίς φραγή κατεύθυνση ( c 0 το σημείο x + cd F), ενώ (d, p) = (1, 1, 2, 0) Στη συνέχεια, η μελέτη του γραμμικού μοντέλου μετατοπίζεται από τους περιορισμούς στην αντικειμενική συνάρτηση. Στο επόμενο θεώρημα αποδεικνύεται ότι, αν υπάρχει βέλτιστη λύση, αυτή είναι μία από τις βασικές εφικτές λύσεις (ή ισοδύναμα μία εκ των κορυφών της εφικτής περιοχής ). Έστω το π.γ.π. σε τυποποιημένη μορφή: max c x όταν Ax=b, x 0. Αν το πρόβλημα έχει πεπερασμένη βέλτιστη λύση, τότε έχει μία βέλτιστη βασική εφικτή λύση. Η ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX 11/11