线性规划问题求解:标准形式转化及迭代步骤
首先将原始问题转化为标准形式:
目标函数:max z = 10x1 + 15x2 + 12x3 - Mx7
约束条件:
5x1 + 3x2 + x3 + x4 = 9
-5x1 + 6x2 + 15x3 + x5 = 15
2x1 + x2 + x3 - x6 + x7 = 5
x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 ≥ 0
引入松弛变量,得到以下初始表格:
基变量 | x4 | x5 | x6 | x7 | ---------|-----|-----|----|----| z | 0 | 0 | 0 | -M | ---------|-----|-----|----|----| x1 | 5 | -5 | 2 | 0 | x2 | 3 | 6 | 1 | 0 | x3 | 1 | 15 | 1 | 0 | ---------|-----|-----|----|----| | 9 | 15 | 5 | 0 |
首先选取 x4 为入基变量,x1 为出基变量,计算出各个变量对应的系数:
x1:9/5
x2:3/5
x3:1/5
x7:0
x5:0
x6:0
更新表格:
基变量 | x4 | x5 | x6 | x7 | ---------|-----|-----|----|----| z | 0 | 0 | 0 | -M | ---------|-----|-----|----|----| x1 | 1 | -1 | 2/5| 0 | x2 | 0 | 9/5| -1/5| 0 | x3 | 0 | 16/5| -3/5| 0 | ---------|-----|-----|----|----| | 9 | 15 | 5 | 0 |
此时仍有负的非基变量系数,继续进行迭代。
选取 x2 为入基变量,x2 为出基变量,计算出各个变量对应的系数:
x1:3/7
x4:5/7
x3:1/7
x7:0
x5:0
x6:9/7
更新表格:
基变量 | x4 | x5 | x6 | x7 | ---------|-----|-----|------|----| z | 0 | 0 | 135/7| -M | ---------|-----|-----|------|----| x1 | 1 | 0 | 11/7| 0 | x2 | 0 | 1 | -1/9 | 0 | x3 | 0 | 0 | 10/9| 0 | ---------|-----|-----|------|----| | 6 | 0 | 40/9| 0 |
此时所有非基变量系数均为非负数,最优解为 z = 135/7,对应的解为 x1 = 11/7,x2 = 1/9,x3 = 10/9,x4 = 0,x5 = 0,x6 = 0,x7 = 0。
因为 M 的取值没有给定,所以最终的最优解可能会受到 M 的影响。
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