A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 1

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 1"

Transkrypt

1 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 1 ALGORYTM SYMPLEKS Model liniowy nazywamy modelem w postaci standardowej jeżeli wszystkie ograniczenia s a w postaci równości i wszystkie zmienne decyzyjne s a nieujemne: max(min)z = c 1 x 1 +c 2 x 2 + +c n x n a 11 x 1 +a 12 x 2 + +a 1n x n = b 1... a m1 x 1 +a m2 x 2 + +a mn x n = b m x i 0, i = 1,...,n ZbiórograniczeńmożnazapisaćwpostacimacierzowejAx = b,x 0.Zakładamy, żerz admacierzy Ajestrówny m,czyliżadnerównanieniewynikazinnych równań. Każdy model można sprowadzić do równoważnej postaci standardowej w nast apuj acy sposób: 1.Ograniczeniepostaci a i1 x 1 + a i2 x a in x n b i zastȩpujemydwoma ograniczeniami: a i1 x 1 +a i2 x 2 + +a in x n +s i = b i, s i 0. 2.Ograniczeniepostaci a i1 x 1 + a i2 x a in x n b i zastȩpujemydwoma ograniczeniami: a i1 x 1 +a i2 x 2 + +a in x n s i = b i, s i 0. 3.Jeżelizmienna x i możeprzyjmowaćwartościujemnetowykonujemypodstawienie: x i = u i v i idodajemyograniczenia u i 0, v i 0. Przykład. Sprowadzić do postaci standardowej nastȩpuj acy problem: Przekształcamy ograniczenia 1 i 2: maxz = 2x 1 +3x 2 x 3 x 1 2x 2 5 x 2 +3x 3 3 x 1 +x 2 2x 3 = 20 x 1,x 2 0 maxz = 2x 1 +3x 2 x 3 x 1 2x 2 +s 1 = 5 x 2 +3x 3 s 2 = 3 x 1 +x 2 2x 3 = 20 x 1,x 2,s 1,s 2 0 Wykonujemypodstawienie x 3 = u 3 v 3 : maxz = 2x 1 +3x 2 u 3 +v 3 x 1 2x 2 +s 1 = 5 x 2 +3u 3 +3v 3 s 2 = 3 x 1 +x 2 2u 3 +2v 3 = 20 x 1,x 2,s 1,s 2,u 3,v 3 0

2 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 2 Rozpatrzmy układ ograniczeń Ax = b. Wybierzmy dokładnie m zmiennych i nadajmy pozostałym n m zmiennym wartości zerowe. Otrzymujemy w ten sposób układ m równań i m niewiadomych. Jednoznaczne rozwi azanie tego układu nazywamy rozwi azaniem bazowym. Wybrane zmienne nazywamy zmiennymi bazowymi i oznaczamy przez ZB natomiast pozostałe zmienne(tj. te, którym przypisano wartości 0) nazywamy niebazowymi i oznaczamy przez N B Uwaga: Wybrane zmienne s a bazowe wtedy i tylko wtedy, gdy odpowiadaj ace im kolumny w macierzy A s a liniowo niezależne. Zbiór tych kolumn nazywamy baz a i oznaczamy przez B. Przez B będziemy również oznaczać macierz utworzoną z tych kolumn. Przykład. Wyznaczyć kilka rozwi azań bazowych układu ograniczeń: x 1 +x 2 +2x 4 = 3 2x 1 x 2 x 3 +4x 4 = 1 Układma4zmiennei2ograniczenia.Wybieramyzmienne x 1 i x 2.Podstawiamy x 3 = x 4 = 0.Otrzymujemyukład: x 1 +x 2 = 3 2x 1 x 2 = 1 Rozwi azuj acukładotrzymujemyrozwi azaniebazowe: x 1 = 4, x 3 2 = 1 2, x 3 3 = 0, x 4 = 0.Tutaj ZB = {x 1,x 2 }, ZN = {x 3,x 4 },baząsąwektorywspółczynników [ ] 1 1 macierzy Aukładurównańprzyzmiennychbazowych x 1,x 2 tj. B =. 2 1 Wybierzmyterazzmiennex 2 ix 3 jakobazowetj.zb [ = {x 2,x] 3 }.Podstawiamy 1 0 x 1 = x 4 = 0,czyli ZN = {x 1,x 4 }.Baząjest B =. Otrzymujemy 1 1 układ: x 2 = 3 x 2 x 3 = 1 Rozwi azuj acukładotrzymujemyrozwi azaniebazowe: x 1 = 0, x 2 = 3, x 3 = 4, x 4 = 0.Wybieramynastępniezmienne x 1 i x 4.Podstawiamy x 2 = x 3 = 0. Otrzymujemy układ: x 1 +2x 4 = 3 2x 1 +4x 4 = 1 [ ] 1 2 Układtenjestsprzeczny.Zmienne x 1 i x 4 nies awiȩcbazoweab= nie 2 4 jest bazą!

3 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 3 Rozwi azanie bazowe nazywamy rozwi azaniem bazowym dopuszczalnym(brd) jeżeli wszystkie zmienne przyjmuj a w nim wartości nieujemne. Zbiór bazowych rozwi azań dopuszczalnych pokrywa siȩ ze zbiorem punktów wierzchołkowych(ekstremalnych) zbioru rozwi azań dopuszczalnych. Dokładniej między zbiorami wierzchołków zbioru rozwiązań dopuszczalnych a bazowymi rozwiązaniami dopuszczalnymi istnieje odwzorowanie wzajemnie jednoznaczne takie, że każdemu wierzchołkowi odpowiada bazowe rozwiązanie dopuszczalne i na odwrót. Dwa bazowe rozwiązania dopuszczalne nazywamy sąsiednimi jeśli mają m 1 zmiennych bazowych wspólnych. Geometrycznie odpowiadają im wierzchołki sąsiednie zbioru rozwiązań dopuszczalnych. Podstawowe twierdzenie programowania liniowego: Jeżeli problem w postaci standardowej ma rozwi azanie optymalne to ma również rozwi azanie bazowe optymalne. Obserwacja 1.1. Aby wyznaczyć rozwiązanie optymalne zagadnienia programowania liniowego wystarczy inteligentnie przeglądnąć wierzchołki zbioru rozwiązań dopuszczalnych(lub równoważnie bazowe rozwiązania dopuszczalne) i wybrać wierzchołek w którym funkcja celu przyjmuje wartość maksymalną lub minimalną (dla zagadnienia z minimum). W algorytmie sympleks rozpoczyna się przeglądanie od początkowego BRD i iteracyjnie przechodzi do sąsiedniego bazowego rozwiązania dopuszczalnego. Proces ten kończy się, gdy otrzymamy rozwiązanie optymalne lub stwierdzimy, że nie ma rozwiązania skończonego.

4 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 4 Idea algorytmu SYMPLEKS: Wyznacz pierwsze BRD Czy aktualne BRD jest optymalne? TAK KONIEC NIE Wyznacz kolejne, niegorsze BRD W algorytmie SYMPLEKS należy określić trzy elementy: 1. Wyznaczenie pierwszego BRD. 2. Stwierdzenie czy aktualne BRD jest optymalne(kryterium optymalności). 3. Przejście do kolejnego, sąsiedniego i niegorszego BRD lub stwierdzenie, że zagadnienie nie ma skończonego rozwiązania optymalnego.(przekształcenie sympleksowe). Przykład. Rozwi azać problem: 40 x 2 D maxz = 4x 1 +3x 2 x 1 +x x 1 +x 2 60 x 1,x C A B x 1

5 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 5 Przekształcamy model do postaci standardowej: maxz = 4x 1 +3x 2 s 1 +x 1 +x 2 = 40 s 2 +2x 1 +x 2 = 60 x 1,x 2,s 1,s 2 0 Powyższy model jest w tzw. postaci bazowej- układ ograniczeń jest rozwi azany wzglȩdem pewnej bazy. Pierwsza baza składa się z wektorów macierzy ograniczeń stojącychprzyzmiennychbazowych [ ] [ ] [ ZB ] = {s 1,s 2 }(sątowektoryjednostkowe e 1 = i e 0 2 = ),tj. B =.PierwszeBRD: s = 40, s 2 = 60, x 1 = 0, x 2 = 0.Wartośćfunkcjicelu z = 0.Rozwi azanietoodpowiadawierzchołkowi A. Zapisujemy powyższy model w postai układu równań(zmienne bazowe nie wystȩpuj awfunkcjicelu-układjestrozwi azanywzglȩdem s 1, s 2 i z): z 4x 1 3x 2 = 0 s 1 +x 1 +x 2 = 40 s 2 +2x 1 +x 2 = 60 x 1,x 2,s 1,s 2 0 (1.1) Zapiszmy układ w postaci tabeli: s 1 s 2 x 1 x 2 0 s s z Powyższa tabela nosi nazwȩ tablicy sympleksowej. Ostatni wiersz zawiera współczynikioptymalnościposzczególnychzmiennych.zmienna x 1 maujemnywspółczynnik optymlności. Wprowadzaj ac t a zmienn a do bazy(czyli nadaj ac jej wartość wieȩksz a od 0) możemy powiȩkszyć wartość funkcji celu z. Jak a maksymaln a wartośćmożeprzyj aćzmienna x 1?Zpierwszegoograniczeniaotrzymujemymaksymaln awartośćx 1 = 40/1 = 40azdrugiego x 1 = 60/2 = 30.Wybieramywiȩc mniejsz a wartość 30 co oznacza że bazȩ opuszcza(zostaje wyzerowana) zmienna s 2. s 1 s 2 x 1 x 2 0 s /1 = 40 0 s /2 = 30 z Wykonujemy eliminacjȩ Gaussa wzglȩdem elementu 2 czyli rozwi azujemy układ (1.1)wzglȩdemnowychzmiennychbazowych [ ] {s 1,x 1 }(czylinowejbazy B = 1 0 ). Wykonujemy przekształcenia elementarne na wierszach układu(1.1): 1 2

6 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 6 1. Dzielimy trzeci wiersz przez 2. z 4x 1 3x 2 = 0 s 1 +x 1 +x 2 = s 2 +x x 2 = Od drugiego wiersza odejmujemy trzeci wiersz podzielony przez 2. z 4x 1 3x 2 = 0 s s x 2 = s 2 +x x 2 = Do pierwszego wiersza dodajemy trzeci wiersz pomnożony przez 2. z +2s 2 1x 2 = 120 s 1 0.5s x 2 = s 2 +x x 2 = 30 Obliczenia te wygodnie jest wykonywać bezpośrednio na tablicy sympleksowej. Otrzymujemy drug a tablicȩ: s 1 s 2 x 1 x 2 0 s x z OdczytujemyBRD: s 1 = 10, x 1 = 30, s 2 = 0, x 2 = 0owartościufunkcjicelu z = 120. Rozwi azanie to odpowiada wierzchołkowi B. Rozwiązanie to nie jest optymalneponieważzmienna x 2 maujemnywspółczynnikoptymalności. s 1 s 2 x 1 x 2 0 s /0.5 = 20 4 x /0.5 = 60 z Dozbioruzmiennychbazowychwchodzizmienna x 2 aztegozbioruwychodzi zmienna s 1.WykonujemyeliminacjȩGaussawzglȩdemelementu 0.5 (terazjuż bezpośrednio na tablicy sympleksowej). s 1 s 2 x 1 x 2 3 x x z OdczytujemyBRD: x 2 = 20, x 1 = 20, s 1 = 0, s 2 = 0iwartościufunkcjicelu z = 140.Ponieważwszystkiewspóĺczynnikioptymalnościs anieujemnetorowi azanie to jest optymalne. Rozwi azanie to odpowiada wierzchołkowi C.

7 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 7 Przykład Nieograniczona funkcja celu. maxz = 2x 1 +x 2 +x 3 s 1 +3x 1 x 2 = 60 s 2 +x 1 2x 2 +2x 3 = 10 x 1,x 2,x 3,s 1,s 2 0 Tablica sympleksowa ma nastȩpuj ac a postać: s 1 s 2 x 1 x 2 x 3 0 s s z Zmienna x 2 maujemnywspółczynnikoptymalności.wchodziwiȩcdobazy.jak a maksymaln awartośćmożeprzyj ać x 2?Zpierwszegoograniczeniawynikaże x 2 możebyćdowolnieduże.podobniezdrugiegoograniczenia.wartośćzmiennej x 2 (i jednocześnie funkcji celu) może być dowolnie duża. Uwaga: Jeżeli dla pewnej zmiennej wskaźnik optymalności jest ujemy i wszystkie współczynniki dla tej zmiennej s a niedodatnie to funkcja celu jest nieograniczona.

8 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 8 ALGORYTM SYMPLEKS 1. Na wejściu podajemy model w postaci bazowej: max(min)z = c 1 x 1 +c 2 x 2 + +c n x n x 1 +a 1m+1 x m+1 + +a 1n x n = b 1 x 2 +a 2m+1 x m+1 + +a 2n x n = b 2... x m +a 2m+1 x m+1 + +a 2n x n = b m x i 0, i = 1,...,n gdziezmienne x 1,...,x m s abazoweib i 0, i = 1,...m. 2. Konstuujemy pocz atkow a tablicȩ sympleksow a: gdzie: x 1 x 2... x m x m+1... x n c 1 x a 1m+1... a 1n b 1 c 2 x a 2m+1... a 2n b c m x m a mm+1... a mn b m z c m+1... c n b 0 c k = m c i a ik c k, k = 1,...,n (1.2) i=1 b 0 = m c i b i (1.3) 3.Jeżeliwszystkiewskaźnikioptymalnościc 1,...,c n s anieujemnetokoniec - aktualna baza jest optymalna. W przeciwnym wypadku przejdź do Jeżeli dla pewnej zmiennej wskaźnik optymalności jest ujemny i wszystkie współczynniki w kolumnie odpowiadaj acej tej zmiennej s a niedodatnie to KONIEC- funkcja celu jest nieograniczona. W przeciwnym wypadku przejdź do 5. 5.Wybierzzmienn azujemnymwskaźnikiemoptymalnościnp: x p.zmienna tawchodzidobazy.znajdźzmienn abazow a x r tak aże: { } b r bi = min a rp a ip >0 Zmienna x r wychodzizbazy. 6.WykonajeliminacjȩGaussawzglȩdemelementu a rp.wróćdo3. i=1 a ip,

9 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 9 Przykład. Rozwi azać algorytmem SYMPLEKS nastȩpuj acy problem: maxz = 2x 1 +x 2 +x 3 3x 1 +x 2 +x 3 60 x 1 x 2 +2x 3 10 x 1 +x 2 x 3 20 x 1,x 2,x 3 0 Przekształcamy do postaci standardowej i bazowej: maxz = 2x 1 +x 2 +x 3 s 1 +3x 1 +x 2 +x 3 = 60 s 2 +x 1 x 2 +2x 3 = 10 s 3 +x 1 +x 2 x 3 = 20 x 1,x 2,x 3,s 1,s 2,s 3 0 Konstruujemy pierwsz a tablicȩ sympleksow a. s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 0 s s s z Uwaga: Współczynniki optymalności wygodnie jest obliczać za pomoc a wzoru (1.2).Naprzykładdlazmiennej x 1 otrzymujemy: = 2. s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 0 s /3 = 20 0 s /1 = 10 0 s /1 = 20 z Wykonujemy eliminacjȩ Gaussa wzglȩdem 1: s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 0 s x s z Poprawność obliczeń można sprawdzić korzystaj ac ze wzoru(1.2). Na przykład współczynnikoptymalnościdla x 2 obliczamy: ( 1) = 3. Wartośćfunkcjicelu(b 0 )sprawdzamyobliczaj ac: = 20.

10 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 10 Kolejne iteracje wygl adaj a nastcepuj aco: s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 0 s /4 = x s /2 = 5 z s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 0 s /1 = 10 2 x /0.5 = 30 1 x z s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 1 x x /1 = 10 1 x z s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 1 x s x z Ostatniatablicajestoptymalna.Optymalnerozwi azanieodczytujemy: x 3 = 20, s 2 = 10, x 2 = 40, x 1 = 0, s 1 = 0, s 2 = 0.Maksymalnawartośćfunkcjcelu z = 60. Alternatywne rozwi azania optymalne. Jeżeli w końcowej tablicy sympleksowej współczynnik optymalności dla pewnej zmiennej niebazowej wynosi 0 to istnieje alternatywne rozwi azanie optymalne. PrzykładRozpatrzmyostatni atablicȩzprzykładu4:zmiennaniebazowa s 3 ma zerowy współczynnik optymalności. Wprowadzamy t a zmienn a do bazy: s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x 3 1 x s /1.5 = x /0.5 = 80 z s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 x x s x z

11 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 11 Otrzymujemyalternatywnerozwi azanieoptymalne: x 3 = , s 3 = 6 2 3, x 2 = , x 1 = 0, s 1 = 0, s 2 = 0.Wartośćfunkcjicelu z = 60. Uwaga: Problem posiada nieskończenie wiele rozwi azań optymalnych postaci: x 1 = 0 x 2 = t+40(1 t) x 3 = t+20(1 t) t [0,1] Algorytm SYMPLEKS dla problemu minimalizacji różni siȩ tylko tym, że do bazy wchodzi zmienna z dodatnim współczynnikiem optymalności. Przykład. Rozwi azać problem. minz = 3x 1 +x 2 3x 1 +x 2 6 x 1 +2x 2 1 x 1,x 2 0 Sprowadzamy do postaci standardowej i bazowej: minz = 3x 1 +x 2 s 1 +3x 1 +x 2 = 6 s 2 x 1 +2x 2 = 1 x 1,x 2 0 s 1 s 2 x 1 x 2 0 s /3 = 2 0 s z s 1 s 2 x 1 x 2 3 x 1 1/ /3 2 0 s 2 1/ /3 3 z Tablica ta jest optymalna(wszystkie współczynniki optymalności s a niedodatnie).optymalnerozwi azanie: x 1 = 2, x 2 = 0, s 1 = 0, s 2 = 3.Minimalnawartość funkcjicelu z = 6.

12 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 12 Metoda sztucznej bazy: M-metoda Przykład. Rozwi azać problem: Sprowadzamy do postaci standardowej: maxz = 2x 1 +x 2 3x 3 x 1 +x 2 +x 3 6 2x 1 +x 2 = 14 x 1,x 2,x 3 0 maxz = 2x 1 +x 2 3x 3 x 1 +x 2 +x 3 s 1 = 6 2x 1 +x 2 = 14 x 1,x 2,x 3,s 1 0 Układ nie jest w postaci bazowej- nie można wiȩc rozpocz ać algorytmu sympleks. Sprowadzamyukładdopostacibazowejdodaj acsztucznezmiennebazowe a 1 i a 2.Dofunkcjiceludodajemyskładniki Ma 1 i Ma 2,gdzie M jestjak aś bardzo duż a liczb a. Robimy to aby zmienne sztuczne nie wyst apiły w rozwi azaniu (zostały wyzerowane). maxz = 2x 1 +x 2 3x 3 Ma 1 Ma 2 a 1 +x 1 +x 2 +x 3 s 1 = 6 a 2 +2x 1 +x 2 = 14 x 1,x 2,x 3,s 1,a 1,a 2 0 Konstruujemy pierwsz a tabliȩ sympleksow a(współczynniki optymalności obliczamy za pomoc a wzoru(1.2)). a 1 a 2 x 1 x 2 x 3 s 1 M a /1 = 6 M a /2 = 7 z 0 0 3M 2 2M 1 M +3 M 20M a 1 a 2 x 1 x 2 x 3 s 1 2 x M a /2 = 1 z 3M M +1 2M 1 2M 2 2M +12 a 1 a 2 x 1 x 2 x 3 s x s z M M

13 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 13 Ostatniatablicajestoptymalna.Optymalnerozwi azanie: x 1 = 7, s 1 = 1, x 2 = x 3 = 0.Wartośćfunkcjicelu z = 14. Uwagi: 1.Dlaproblemuminimalizacjidofunkcjiceludodajemyskładniki +Ma 1, +Ma Jeżeli w końcowej(optymalnej) tablicy sympleksowej któraś ze zmiennych sztucznych a 1,a 2,...jestbazowaododatniejwartości,towyjściowymodel jest sprzeczny. Przykład. Rozwi azać problem: maxz = 2x 1 +2x 2 6x 1 +4x 2 24 x 1 5 x 1,x 2 0 Postać standardowa: Stosujemy M-metodȩ: maxz = 2x 1 +2x 2 6x 1 +4x 2 +s 1 = 24 x 1 s 2 = 5 x 1,x 2,s 1,s 2 0 maxz = 2x 1 +2x 2 Ma 1 Ma 2 a 1 +6x 1 +4x 2 +s 1 = 24 a 2 +x 1 s 2 = 5 x 1,x 2,s 1,s 2 0 a 1 a 2 x 1 x 2 s 1 s 2 M a /6 = 4 M a /1 = 5 z 0 0 7M 2 4M 2 M M 29M a 1 a 2 x 1 x 2 s 1 s x M a z M M M + 1 M 5M Tablica ta jest optymalna(wszystkie współczynniki optymalności s a nieujemne).zmiennasztuczna a 2 jestbazowaododatniejwartościczylimodel wyjściowy jest sprzeczny.

14 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 14 Elementy analizy wrażliwości. Przykład. Rozpatrzmy problem z pierwszego wykładu(zapisany w postaci bazowej): maxz = 3x 1 +2x 2 [Maksymalizacjazysku] s 1 +2x 1 +x 2 = 100 [Zużyciesurowca S 1 ] s 2 +x 1 +x 2 = 80 [Zużyciesurowca S 2 ] s 3 +x 1 = 40 [Popytna W 1 ] x 1,x 2,s 1,s 2,s 3 0 Optymalnymrozwi azaniemjest x 1 = 20, x 2 = 60.Wjakimzakresiemożesiȩ zmienićcenawyrobuw 1 abyrozwi azanietopozostałooptymalne?rozwi azujemy problem algorytmem sympleks. Ostatnia, optymalna tablica ma postać: s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 3 x x s z Załóżmy,żezyskzW1wynosi 3+δ.Mamywówczas: s 1 s 2 s 3 x 1 x 2 3+δ x x s z 1+δ δ Rozwi azanie pozostanie optymalne wtedy i tylko wtedy gdy wszystkie współczynniki optymalności bȩd a nieujemne, czyli: { 1+δ 0 δ +1 0 St ad δ [ 1,1].Czylirozwi azaniepozostanieoptymalnedlacenwyrobu W 1 należ acych do przedziału [2, 4] Wjakimzakresiemożesiȩzmienićzapassurowca S1abybaza B = odpowiadającazmiennymbazowym {x 1,x 2,s 3 }pozostałaoptymalna(czyliaby struktura produkcji była zachowana)? Zmiana prawej strony ograniczeń nie wpływa na współczynniki optymalności. Wynika z tego, że baza B( dla zmiennych bazowych {x 1,x 2,s 3 })pozostanieoptymalnawtedyitylkowtedygdypozosta-

15 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- metoda sympleks 15 nie dopuszczalna. St ad szukamy wartości δ dla których poniższy układ jest niesprzeczny: 2x 1 +x 2 = 100+δ x 1 +x 2 = 80 s 3 +x 1 = 40 x 1,x 2,s 1,s 2,s 3 0 Zapiszmy ten układ w postaci macierzowej: x x 2 = s 3 St ad: x 1 x 2 s 3 = δ δ Odpowiedni a macierz odwrotn a odczytujemy z ostatniej tablicy sympleksowej. Tworz a j a kolumny współczynników dla pierwszego rozwi azania bazowego: St ad: = δ Wykonuj ac mnożenie macierzy otrzymujemy układ nierówności: 20+δ δ 0 20 δ 0 czyli δ [ 20,20]izapassurowca S1należydoprzedziału [80,120]

Model zagadnienia programowania liniowego jest w postaci standardowej:

Model zagadnienia programowania liniowego jest w postaci standardowej: METODA SYMPLEKS Model zagadnienia programowania liniowego jest w postaci standardowej: max(min)z = c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1... a m1 x 1 + a m2 x 2 + + a mn x

Bardziej szczegółowo

Metoda graficzna może być stosowana w przypadku gdy model zawiera dwie zmienne decyzyjne. Metoda składa się z dwóch kroków (zobacz pierwszy wykład):

Metoda graficzna może być stosowana w przypadku gdy model zawiera dwie zmienne decyzyjne. Metoda składa się z dwóch kroków (zobacz pierwszy wykład): może być stosowana w przypadku gdy model zawiera dwie zmienne decyzyjne. Metoda składa się z dwóch kroków (zobacz pierwszy wykład): 1 Narysuj na płaszczyźnie zbiór dopuszczalnych rozwiazań. 2 Narysuj funkcję

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIE DUALNE Rozważmy zagadnienie liniowe(zagadnienie to nazywamy prymalnym) o postaci kanonicznej:

ZAGADNIENIE DUALNE Rozważmy zagadnienie liniowe(zagadnienie to nazywamy prymalnym) o postaci kanonicznej: A Kasperski, M Kulej Badania Operacyjne- programowanie liniowe 1 ZAGADNIENIE DUALNE Rozważmy zagadnienie liniowe(zagadnienie to nazywamy prymalnym) o postaci kanonicznej: max z = c 1 x 1 + c 2 x 2 + +

Bardziej szczegółowo

Metoda simpleks. Gliwice

Metoda simpleks. Gliwice Sprowadzenie modelu do postaci bazowej Sprowadzenie modelu do postaci bazowej Przykład 4 Model matematyczny z Przykładu 1 sprowadzić do postaci bazowej. FC: ( ) Z x, x = 6x + 5x MAX 1 2 1 2 O: WB: 1 2

Bardziej szczegółowo

Teoretyczne podstawy programowania liniowego

Teoretyczne podstawy programowania liniowego Teoretyczne podstawy programowania liniowego Elementy algebry liniowej Plan Kombinacja liniowa Definicja Kombinacja liniowa wektorów (punktów) x 1, x 2,, x k R n to wektor x R n k taki, że x = i=1 λ i

Bardziej szczegółowo

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem Opisy programów, ćwiczenia komputerowe i zadania. T. Trzaskalik (red.) Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE 1.2 Ćwiczenia komputerowe Ćwiczenie 1.1 Wykorzystując

Bardziej szczegółowo

METODA SYMPLEKS. Maciej Patan. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski

METODA SYMPLEKS. Maciej Patan. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski METODA SYMPLEKS Maciej Patan Uniwersytet Zielonogórski WSTĘP Algorytm Sympleks najpotężniejsza metoda rozwiązywania programów liniowych Metoda generuje ciąg dopuszczalnych rozwiązań x k w taki sposób,

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe metoda sympleks

Programowanie liniowe metoda sympleks Programowanie liniowe metoda sympleks Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2009 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2009 1 / 13

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe

Programowanie liniowe Badania operacyjne Problem Model matematyczny Metoda rozwiązania Znaleźć optymalny program produkcji. Zmaksymalizować 1 +3 2 2 3 (1) Przy ograniczeniach 3 1 2 +2 3 7 (2) 2 1 +4 2 12 (3) 4 1 +3 2 +8 3 10

Bardziej szczegółowo

A. Kasperski, M. Kulej, Badania operacyjne, Wykład 4, Zagadnienie transportowe1

A. Kasperski, M. Kulej, Badania operacyjne, Wykład 4, Zagadnienie transportowe1 A. Kasperski, M. Kulej, Badania operacyjne, Wykład 4, Zagadnienie transportowe ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE(ZT) Danychjest pdostawców,którychpodażwynosi a,a 2,...,a p i qodbiorców, którychpopytwynosi b,b 2,...,b

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE(ZT)

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE(ZT) A. Kasperski, M. Kulej BO Zagadnienie transportowe 1 ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE(ZT) Danychjest pdostawców,którychpodażwynosi a 1, a 2,...,a p i q odbiorców,którychpopytwynosi b 1, b 2,...,b q.zakładamy,że

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe metoda sympleks

Programowanie liniowe metoda sympleks Programowanie liniowe metoda sympleks Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW 13. wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2018 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2018 1 /

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe. Tadeusz Trzaskalik

Programowanie liniowe. Tadeusz Trzaskalik Programowanie liniowe Tadeusz Trzaskalik .. Wprowadzenie Słowa kluczowe Model matematyczny Cel, środki, ograniczenia Funkcja celu funkcja kryterium Zmienne decyzyjne Model optymalizacyjny Układ warunków

Bardziej szczegółowo

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem Opisy programów, ćwiczenia komputerowe i zadania. T. Trzaskalik (red.) Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE 1.1 Opis programów Do rozwiązania zadań programowania

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do badań operacyjnych - wykład 2 i 3

Wprowadzenie do badań operacyjnych - wykład 2 i 3 Wprowadzenie do badań operacyjnych - wykład 2 i 3 Hanna Furmańczyk 14 listopada 2008 Programowanie liniowe (PL) - wszystkie ograniczenia muszą być liniowe - wszystkie zmienne muszą być ciągłe n j=1 c j

Bardziej szczegółowo

Kolejny krok iteracji polega na tym, że przechodzimy do następnego wierzchołka, znajdującego się na jednej krawędzi z odnalezionym już punktem, w

Kolejny krok iteracji polega na tym, że przechodzimy do następnego wierzchołka, znajdującego się na jednej krawędzi z odnalezionym już punktem, w Metoda Simpleks Jak wiadomo, problem PL z dowolną liczbą zmiennych można rozwiązać wyznaczając wszystkie wierzchołkowe punkty wielościanu wypukłego, a następnie porównując wartości funkcji celu w tych

Bardziej szczegółowo

Układy równań i nierówności liniowych

Układy równań i nierówności liniowych Układy równań i nierówności liniowych Wiesław Krakowiak 1 grudnia 2010 1 Układy równań liniowych DEFINICJA 11 Układem równań m liniowych o n niewiadomych X 1,, X n, nazywamy układ postaci: a 11 X 1 + +

Bardziej szczegółowo

A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- programowanie liniowe 1

A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- programowanie liniowe 1 A. Kasperski, M. Kulej Badania Operacyjne- programowanie liniowe ZAGADNIENIE DUALNE Z każdym zagadnieniem liniowym związane jest inne zagadnienie nazywane dualnym. Podamy teraz teraz jak budować zagadnienie

Bardziej szczegółowo

Pierwsze kolokwium z Matematyki I 4. listopada 2013 r. J. de Lucas

Pierwsze kolokwium z Matematyki I 4. listopada 2013 r. J. de Lucas Pierwsze kolokwium z Matematyki I 4. listopada 03 r. J. de Lucas Uwagi organizacyjne: Każde zadanie rozwi azujemy na osobnej kartce, opatrzonej imieniem i nazwiskiem w lasnym oraz osoby prowadz acej ćwiczenia,

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe metoda sympleks

Programowanie liniowe metoda sympleks Programowanie liniowe metoda sympleks Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2012 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2012 1 / 12

Bardziej szczegółowo

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH Transport, studia I stopnia rok akademicki 2011/2012 Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko Uwagi wstępne Układ liniowych równań algebraicznych można

Bardziej szczegółowo

Metoda Simplex bez użycia tabel simplex 29 kwietnia 2010

Metoda Simplex bez użycia tabel simplex 29 kwietnia 2010 R. Rȩbowski 1 WPROWADZENIE Metoda Simplex bez użycia tabel simplex 29 kwietnia 2010 1 Wprowadzenie Powszechnie uważa siȩ, że metoda simplex, jako uniwersalny algorytm pozwalaj acyznaleźć rozwi azanie optymalne

Bardziej szczegółowo

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych 5. Rozwiązywanie układów równań liniowych Wprowadzenie (5.1) Układ n równań z n niewiadomymi: a 11 +a 12 x 2 +...+a 1n x n =a 10, a 21 +a 22 x 2 +...+a 2n x n =a 20,..., a n1 +a n2 x 2 +...+a nn x n =a

Bardziej szczegółowo

Po wprowadzeniu zmiennych uzupe lniaj acych otrzymamy równoważny mu problem w postaci kanonicznej:

Po wprowadzeniu zmiennych uzupe lniaj acych otrzymamy równoważny mu problem w postaci kanonicznej: ROZDZIA L Metoda sympleksowa Motto: Matematyka nie może wype lnić życia ale jej nieznajomość już niejednemu je wype lni la H Steinhaus Tablica sympleksowa Rozważmy ZPL w postaci klasycznej maksymalizować

Bardziej szczegółowo

Metody Numeryczne Wykład 4 Wykład 5. Interpolacja wielomianowa

Metody Numeryczne Wykład 4 Wykład 5. Interpolacja wielomianowa Sformułowanie zadania interpolacji Metody Numeryczne Wykład 4 Wykład 5 Interpolacja wielomianowa Niech D R i niech F bȩdzie pewnym zbiorem funkcji f : D R. Niech x 0, x 1,..., x n bȩdzie ustalonym zbiorem

Bardziej szczegółowo

Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Szkoła Nauk Ścisłych. Piotr Kaczyński. Badania Operacyjne

Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Szkoła Nauk Ścisłych. Piotr Kaczyński. Badania Operacyjne Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Szkoła Nauk Ścisłych Piotr Kaczyński Badania Operacyjne Notatki do ćwiczeń wersja 0. Warszawa, 7 stycznia 007 Spis treści Programowanie

Bardziej szczegółowo

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH Transport, studia niestacjonarne I stopnia, semestr I Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko Postać układu równań liniowych Układ liniowych równań algebraicznych

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe

Programowanie liniowe Programowanie liniowe Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2010 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2009 1 / 15 Homo oeconomicus=

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania

Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania Łukasz Wojciechowski marca 00 Dany jest układ m równań o n niewiadomych postaci: a x + a x + + a n x n = b a x + a x + + a n x n = b. a m x + a m x +

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIA PROGRAMOWANIA LINIOWEGO

ZAGADNIENIA PROGRAMOWANIA LINIOWEGO ZAGADNIENIA PROGRAMOWANIA LINIOWEGO Maciej Patan Uniwersytet Zielonogórski WSTĘP często spotykane w życiu codziennym wybór asortymentu produkcji jakie wyroby i w jakich ilościach powinno produkować przedsiębiorstwo

Bardziej szczegółowo

Wykład 5. Metoda eliminacji Gaussa

Wykład 5. Metoda eliminacji Gaussa 1 Wykład 5 Metoda eliminacji Gaussa Rozwiązywanie układów równań liniowych Układ równań liniowych może mieć dokładnie jedno rozwiązanie, nieskończenie wiele rozwiązań lub nie mieć rozwiązania. Metody dokładne

Bardziej szczegółowo

3. Macierze i Układy Równań Liniowych

3. Macierze i Układy Równań Liniowych 3. Macierze i Układy Równań Liniowych Rozważamy równanie macierzowe z końcówki ostatniego wykładu ( ) 3 1 X = 4 1 ( ) 2 5 Podstawiając X = ( ) x y i wymnażając, otrzymujemy układ 2 równań liniowych 3x

Bardziej szczegółowo

1 Przykładowe klasy zagadnień liniowych

1 Przykładowe klasy zagadnień liniowych & " 1 PRZYKŁADOWE KLASY ZAGADNIEŃ LINIOWYCH 1 1 Przykładowe klasy zagadnień liniowych Liniowy model produkcji Zakład może prowadzić rodzajów działalności np. produkować różnych wyrobów). Do prowadzenia

Bardziej szczegółowo

Metody iteracyjne rozwiązywania układów równań liniowych (5.3) Normy wektorów i macierzy (5.3.1) Niech. x i. i =1

Metody iteracyjne rozwiązywania układów równań liniowych (5.3) Normy wektorów i macierzy (5.3.1) Niech. x i. i =1 Normy wektorów i macierzy (5.3.1) Niech 1 X =[x x Y y =[y1 x n], oznaczają wektory przestrzeni R n, a yn] niech oznacza liczbę rzeczywistą. Wyrażenie x i p 5.3.1.a X p = p n i =1 nosi nazwę p-tej normy

Bardziej szczegółowo

Laboratorium Metod Optymalizacji

Laboratorium Metod Optymalizacji Laboratorium Metod Optymalizacji Grupa nr... Sekcja nr... Ćwiczenie nr 4 Temat: Programowanie liniowe (dwufazowa metoda sympleksu). Lp. 1 Nazwisko i imię Leszek Zaczyński Obecność ocena Sprawozdani e ocena

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych. Ax = b (1)

Układy równań liniowych. Ax = b (1) Układy równań liniowych Dany jest układ m równań z n niewiadomymi. Liczba równań m nie musi być równa liczbie niewiadomych n, tj. mn. a a... a b n n a a... a b n n... a a... a b m m mn n m

Bardziej szczegółowo

( 1) ( ) 16 Warunki brzegowe [WB] Funkcja celu [FC] Ograniczenia [O] b i ( 2) ( ) ( ) 14. FC max. Kompletna postać bazowa

( 1) ( ) 16 Warunki brzegowe [WB] Funkcja celu [FC] Ograniczenia [O] b i ( 2) ( ) ( ) 14. FC max. Kompletna postać bazowa Standardowe zadanie PL () Należy zaplanować produkcję zakładu w pewnym tygodniu w taki sposób, aby osiągnięty zysk był maksymalny. akład może wytwarzać dwa wyroby: P i P. Ich produkcja jest limitowana

Bardziej szczegółowo

Definicja problemu programowania matematycznego

Definicja problemu programowania matematycznego Definicja problemu programowania matematycznego minimalizacja lub maksymalizacja funkcji min (max) f(x) gdzie: x 1 x R n x 2, czyli: x = [ ] x n przy ograniczeniach (w skrócie: p.o.) p.o. g i (x) = b i

Bardziej szczegółowo

Rozdział 6 PROGRAMOWANIE WYPUKŁE I KWADRATOWE

Rozdział 6 PROGRAMOWANIE WYPUKŁE I KWADRATOWE Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem Opisy programów, ćwiczenia komputerowe i zadania. T. Trzaskalik (red.) Rozdział 6 PROGRAMOWANIE WYPUKŁE I KWADRATOWE 6. Ćwiczenia komputerowe Ćwiczenie 6.1

Bardziej szczegółowo

1 Układy równań liniowych

1 Układy równań liniowych II Metoda Gaussa-Jordana Na wykładzie zajmujemy się układami równań liniowych, pojawi się też po raz pierwszy macierz Formalną (i porządną) teorią macierzy zajmiemy się na kolejnych wykładach Na razie

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe

Programowanie liniowe Programowanie liniowe Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2015 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2015 1 / 16 Homo oeconomicus=

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych

Układy równań liniowych Układy równań liniowych ozważmy układ n równań liniowych o współczynnikach a ij z n niewiadomymi i : a + a +... + an n d a a an d a + a +... + a n n d a a a n d an + an +... + ann n d n an an a nn n d

Bardziej szczegółowo

Rozwiązywanie układów równań liniowych

Rozwiązywanie układów równań liniowych Rozwiązywanie układów równań liniowych Marcin Orchel 1 Wstęp Jeśli znamy macierz odwrotną A 1, to możęmy znaleźć rozwiązanie układu Ax = b w wyniku mnożenia x = A 1 b (1) 1.1 Metoda eliminacji Gaussa Pierwszy

Bardziej szczegółowo

Wykład 14. Elementy algebry macierzy

Wykład 14. Elementy algebry macierzy Wykład 14 Elementy algebry macierzy dr Mariusz Grządziel 26 stycznia 2009 Układ równań z dwoma niewiadomymi Rozważmy układ równań z dwoma niewiadomymi: a 11 x + a 12 y = h 1 a 21 x + a 22 y = h 2 a 11,

Bardziej szczegółowo

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn x 1 x 2... x m ...

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn x 1 x 2... x m ... Wykład 15 Układy równań liniowych Niech K będzie ciałem i niech α 1, α 2,, α n, β K. Równanie: α 1 x 1 + α 2 x 2 + + α n x n = β z niewiadomymi x 1, x 2,, x n nazywamy równaniem liniowym. Układ: a 21 x

Bardziej szczegółowo

2. Układy równań liniowych

2. Układy równań liniowych 2. Układy równań liniowych Grzegorz Kosiorowski Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie zima 2017/2018 rzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie) 2. Układy równań liniowych zima 2017/2018 1 /

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE ZT jest specyficznym problemem z zakresu zastosowań programowania liniowego. ZT wykorzystuje się najczęściej do: optymalnego planowania transportu towarów, przy minimalizacji kosztów,

Bardziej szczegółowo

Algorytm simplex i dualność

Algorytm simplex i dualność Algorytm simplex i dualność Łukasz Kowalik Instytut Informatyki, Uniwersytet Warszawski April 15, 2016 Łukasz Kowalik (UW) LP April 15, 2016 1 / 35 Przypomnienie 1 Wierzchołkiem wielościanu P nazywamy

Bardziej szczegółowo

Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego.

Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego. . Metoda eliminacji. Treść wykładu i ich macierze... . Metoda eliminacji. Ogólna postać układu Układ m równań liniowych o n niewiadomych x 1, x 2,..., x n : a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21

Bardziej szczegółowo

Zagadnienie Dualne Zadania Programowania Liniowego. Seminarium Szkoleniowe Edyta Mrówka

Zagadnienie Dualne Zadania Programowania Liniowego. Seminarium Szkoleniowe Edyta Mrówka Zagadnienie Dualne Zadania Programowania Liniowego Seminarium Szkoleniowe Edyta Mrówka Ogólne zagadnienie PL Znajdź taki wektor X = (x 1, x 2,..., x n ), który minimalizuje kombinacje liniow a przy ograniczeniach

Bardziej szczegółowo

(Dantzig G. B. (1963))

(Dantzig G. B. (1963)) (Dantzig G.. (1963)) Uniwersalna metoda numeryczna dla rozwiązywania zadań PL. Ideą metody est uporządkowany przegląd skończone ilości rozwiązań bazowych układu ograniczeń, które możemy utożsamiać, w przypadku

Bardziej szczegółowo

Wyk lad 7 Metoda eliminacji Gaussa. Wzory Cramera

Wyk lad 7 Metoda eliminacji Gaussa. Wzory Cramera Wyk lad 7 Metoda eliminacji Gaussa Wzory Cramera Metoda eliminacji Gaussa Metoda eliminacji Gaussa polega na znalezieniu dla danego uk ladu a x + a 2 x 2 + + a n x n = b a 2 x + a 22 x 2 + + a 2n x n =

Bardziej szczegółowo

Sterowalność liniowych uk ladów sterowania

Sterowalność liniowych uk ladów sterowania Sterowalność liniowych uk ladów sterowania W zadaniach sterowania docelowego należy przeprowadzić obiekt opisywany za pomoc a równania stanu z zadanego stanu pocz atkowego ẋ(t) = f(x(t), u(t), t), t [t,

Bardziej szczegółowo

PROGRAMOWANIE KWADRATOWE

PROGRAMOWANIE KWADRATOWE PROGRAMOWANIE KWADRATOWE Programowanie kwadratowe Zadanie programowania kwadratowego: Funkcja celu lub/i co najmniej jedno z ograniczeń jest funkcją kwadratową. 2 Programowanie kwadratowe Nie ma uniwersalnej

Bardziej szczegółowo

Równania liniowe. Rozdział Przekształcenia liniowe. Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem

Równania liniowe. Rozdział Przekształcenia liniowe. Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem Rozdział 6 Równania liniowe 6 Przekształcenia liniowe Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem F Definicja 6 Funkcję f : X Y spełniającą warunki: a) dla dowolnych x,

Bardziej szczegółowo

Rozdział 2 PROGRAMOWANIE LINIOWE CAŁKOWITOLICZBOWE

Rozdział 2 PROGRAMOWANIE LINIOWE CAŁKOWITOLICZBOWE Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem Opisy programów, ćwiczenia komputerowe i zadania. T. Trzaskalik (red.) Rozdział 2 PROGRAMOWANIE LINIOWE CAŁKOWITOLICZBOWE 2.2 Ćwiczenia komputerowe Ćwiczenie

Bardziej szczegółowo

METODA ANALITYCZNA Postać klasyczna: z = 5 x 1 + 6x 2 MAX 0,2 x 1 + 0,3x 2 < 18 0,6 x 1 + 0,6x 2 < 48 x 1, x 2 > 0

METODA ANALITYCZNA Postać klasyczna: z = 5 x 1 + 6x 2 MAX 0,2 x 1 + 0,3x 2 < 18 0,6 x 1 + 0,6x 2 < 48 x 1, x 2 > 0 METODA ANALITYCZNA Postać klasyczna: z = 5 x 1 + 6x 2 MAX 0,2 x 1 + 0,3x 2 < 18 0,6 x 1 + 0,6x 2 < 48 x 1, x 2 > 0 cx MAX Ax < b x > 0 Postać standardowa (kanoniczna): z = 5 x 1 + 6x 2 + 0x 3 + 0x 4 MAX

Bardziej szczegółowo

Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego

Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego część III Analiza rozwiązania uzyskanego metodą simpleksową

Bardziej szczegółowo

Matematyka stosowana i metody numeryczne

Matematyka stosowana i metody numeryczne Ewa Pabisek Adam Wosatko Piotr Pluciński Matematyka stosowana i metody numeryczne Konspekt z wykładów Błędy obliczeń Błędy można podzielić na: modelu, metody, wejściowe (początkowe), obcięcia, zaokrągleń..

Bardziej szczegółowo

ALGORYTM SIMPLEX. B.Gładysz Badania operacyjne 2007

ALGORYTM SIMPLEX. B.Gładysz Badania operacyjne 2007 ALGORYTM SIMPLEX 7 Zagadnienie asortymentu produkcji Firma produkuje dwa wyroby P, P. Ograniczeniem dla produkcji są trzy surowce S, S i S.Nakłady jednostkowe surowców są następujące: S S S Zysk jednostkowy

Bardziej szczegółowo

wszystkich kombinacji liniowych wektorów układu, nazywa się powłoką liniową uk ładu wektorów

wszystkich kombinacji liniowych wektorów układu, nazywa się powłoką liniową uk ładu wektorów KOINACJA LINIOWA UKŁADU WEKTORÓW Definicja 1 Niech będzie przestrzenią liniową (wektorową) nad,,,, układem wektorów z przestrzeni, a,, współczynnikami ze zbioru (skalarami). Wektor, nazywamy kombinacją

Bardziej szczegółowo

Rozwiązanie Ad 1. Model zadania jest następujący:

Rozwiązanie Ad 1. Model zadania jest następujący: Przykład. Hodowca drobiu musi uzupełnić zawartość dwóch składników odżywczych (A i B) w produktach, które kupuje. Rozważa cztery mieszanki: M : M, M i M. Zawartość składników odżywczych w poszczególnych

Bardziej szczegółowo

3. Wykład Układy równań liniowych.

3. Wykład Układy równań liniowych. 31 Układy równań liniowych 3 Wykład 3 Definicja 31 Niech F będzie ciałem Układem m równań liniowych o niewiadomych x 1,, x n, m, n N, o współczynnikach z ciała F nazywamy układ równań postaci: x 1 + +

Bardziej szczegółowo

Wykład z modelowania matematycznego. Zagadnienie transportowe.

Wykład z modelowania matematycznego. Zagadnienie transportowe. Wykład z modelowania matematycznego. Zagadnienie transportowe. 1 Zagadnienie transportowe zostało sformułowane w 1941 przez F.L.Hitchcocka. Metoda rozwiązania tego zagadnienia zwana algorytmem transportowymópracowana

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych

Układy równań liniowych Układy równań liniowych Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW 1. wykład z algebry liniowej Warszawa, październik 2015 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, wrzesień 2015 1 / 1

Bardziej szczegółowo

Plan wykładu. Przykład. Przykład 3/19/2011. Przykład zagadnienia transportowego. Optymalizacja w procesach biznesowych Wykład 2 DECYZJA?

Plan wykładu. Przykład. Przykład 3/19/2011. Przykład zagadnienia transportowego. Optymalizacja w procesach biznesowych Wykład 2 DECYZJA? /9/ Zagadnienie transportowe Optymalizacja w procesach biznesowych Wykład --9 Plan wykładu Przykład zagadnienia transportowego Sformułowanie problemu Własności zagadnienia transportowego Metoda potencjałów

Bardziej szczegółowo

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH - Metody dokładne

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH - Metody dokładne UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH - Metody dokładne Układy równań liniowych Rozpatruje się układ n równań liniowych zawierających n niewiadomych: a11x1 a12x2... a1nxn b1 a21x1 a22x2... a2nxn b2... an 1x1 an2x2...

Bardziej szczegółowo

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory; Wykłady 8 i 9 Pojęcia przestrzeni wektorowej i macierzy Układy równań liniowych Elementy algebry macierzy dodawanie, odejmowanie, mnożenie macierzy; macierz odwrotna dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia

Bardziej szczegółowo

BADANIA OPERACYJNE pytania kontrolne

BADANIA OPERACYJNE pytania kontrolne DUALNOŚĆ 1. Podać twierdzenie o dualności 2. Jaka jest zależność pomiędzy funkcjami celu w zadaniu pierwotnym i dualnym? 3. Prawe strony ograniczeń zadania pierwotnego, w zadaniu dualnym są 4. Współczynniki

Bardziej szczegółowo

METODY NUMERYCZNE. wykład. konsultacje: wtorek 10:00-11:30 środa 10:00-11:30. dr inż. Grażyna Kałuża pokój

METODY NUMERYCZNE. wykład. konsultacje: wtorek 10:00-11:30 środa 10:00-11:30. dr inż. Grażyna Kałuża pokój METODY NUMERYCZNE wykład dr inż. Grażyna Kałuża pokój 103 konsultacje: wtorek 10:00-11:30 środa 10:00-11:30 www.kwmimkm.polsl.pl Program przedmiotu wykład: 15 godzin w semestrze laboratorium: 30 godzin

Bardziej szczegółowo

Baza w jądrze i baza obrazu ( )

Baza w jądrze i baza obrazu ( ) Przykład Baza w jądrze i baza obrazu (839) Znajdź bazy jądra i obrazu odwzorowania α : R 4 R 3, gdzie α(x, y, z, t) = (x + 2z + t, 2x + y 3z 5t, x y + z + 4t) () zór ten oznacza, że α jest odwzorowaniem

Bardziej szczegółowo

, A T = A + B = [a ij + b ij ].

, A T = A + B = [a ij + b ij ]. 1 Macierze Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i, j), 1 i m, 1 j n jest przyporządkowana dokładnie jedna liczba a ij, to mówimy, że jest określona macierz prostokątna A = a ij typu m

Bardziej szczegółowo

Wykład 4 Udowodnimy teraz, że jeśli U, W są podprzetrzeniami skończenie wymiarowej przestrzeni V to zachodzi wzór: dim(u + W ) = dim U + dim W dim(u

Wykład 4 Udowodnimy teraz, że jeśli U, W są podprzetrzeniami skończenie wymiarowej przestrzeni V to zachodzi wzór: dim(u + W ) = dim U + dim W dim(u Wykład 4 Udowodnimy teraz, że jeśli U, W są podprzetrzeniami skończenie wymiarowej przestrzeni V to zachodzi wzór: dim(u + W ) = dim U + dim W dim(u W ) Rzeczywiście U W jest podprzetrzenią przestrzeni

Bardziej szczegółowo

13 Układy równań liniowych

13 Układy równań liniowych 13 Układy równań liniowych Definicja 13.1 Niech m, n N. Układem równań liniowych nad ciałem F m równaniach i n niewiadomych x 1, x 2,..., x n nazywamy koniunkcję równań postaci a 11 x 1 + a 12 x 2 +...

Bardziej szczegółowo

doc. dr Beata Pułska-Turyna Zarządzanie B506 mail: mgr Piotr J. Gadecki Zakład Badań Operacyjnych Zarządzania B 505.

doc. dr Beata Pułska-Turyna Zarządzanie B506 mail: mgr Piotr J. Gadecki Zakład Badań Operacyjnych Zarządzania B 505. doc. dr Beata Pułska-Turyna Zakład Badań Operacyjnych Zarządzanie B506 mail: turynab@wz.uw.edu.pl mgr Piotr J. Gadecki Zakład Badań Operacyjnych Zarządzania B 505. Tel.: (22)55 34 144 Mail: student@pgadecki.pl

Bardziej szczegółowo

Wykład z modelowania matematycznego. Algorytm sympleks.

Wykład z modelowania matematycznego. Algorytm sympleks. Wykład z modelowania matematycznego. Algorytm sympleks. 1 Programowanie matematyczne jest to zbiór metod poszukiwania punktu optymalizującego (minimalizującego lub maksymalizującego) wartość funkcji rzeczywistej

Bardziej szczegółowo

1 Macierz odwrotna metoda operacji elementarnych

1 Macierz odwrotna metoda operacji elementarnych W tej części skupimy się na macierzach kwadratowych. Zakładać będziemy, że A M(n, n) dla pewnego n N. Definicja 1. Niech A M(n, n). Wtedy macierzą odwrotną macierzy A (ozn. A 1 ) nazywamy taką macierz

Bardziej szczegółowo

Niesimpleksowe metody rozwia zywania zadań PL. Seminarium Szkoleniowe Edyta Mrówka

Niesimpleksowe metody rozwia zywania zadań PL. Seminarium Szkoleniowe Edyta Mrówka Niesimpleksowe metody rozwia zywania zadań PL Seminarium Szkoleniowe Metoda Simplex: wady i zalety Algorytm SIMPLEX jest szeroko znany i stosowany do rozwi azywania zadań programowania liniowego w praktyce.

Bardziej szczegółowo

Elementy Modelowania Matematycznego

Elementy Modelowania Matematycznego Elementy Modelowania Matematycznego Wykład 8 Programowanie nieliniowe Spis treści Programowanie nieliniowe Zadanie programowania nieliniowego Zadanie programowania nieliniowego jest identyczne jak dla

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych. Krzysztof Patan

Układy równań liniowych. Krzysztof Patan Układy równań liniowych Krzysztof Patan Motywacje Zagadnienie kluczowe dla przetwarzania numerycznego Wiele innych zadań redukuje się do problemu rozwiązania układu równań liniowych, często o bardzo dużych

Bardziej szczegółowo

celu przyjmijmy: min x 0 = n t Zadanie transportowe nazywamy zbilansowanym gdy podaż = popyt, czyli n

celu przyjmijmy: min x 0 = n t Zadanie transportowe nazywamy zbilansowanym gdy podaż = popyt, czyli n 123456789 wyk lad 9 Zagadnienie transportowe Mamy n punktów wysy lajacych towar i t punktów odbierajacych. Istnieje droga od każdego dostawcy do każdego odbiorcy i znany jest koszt transportu jednostki

Bardziej szczegółowo

Zestaw nr 7 Ekstremum funkcji jednej zmiennej. Punkty przegiȩcia wykresu. Asymptoty

Zestaw nr 7 Ekstremum funkcji jednej zmiennej. Punkty przegiȩcia wykresu. Asymptoty Zestaw nr 7 Ekstremum funkcji jednej zmiennej. Punkty przegiȩcia wykresu. Asymptoty November 20, 2009 Przyk ladowe zadania z rozwi azaniami Zadanie 1. Znajdź równanie asymptot funkcji f jeśli: a) f(x)

Bardziej szczegółowo

ALGEBRA LINIOWA Z ELEMENTAMI GEOMETRII ANALITYCZNEJ. 1. Ciała

ALGEBRA LINIOWA Z ELEMENTAMI GEOMETRII ANALITYCZNEJ. 1. Ciała ALGEBRA LINIOWA Z ELEMENTAMI GEOMETRII ANALITYCZNEJ WSHE, O/K-CE 1. Ciała Definicja 1. Układ { ; 0, 1; +, } złożony ze zbioru, dwóch wyróżnionych elementów 0, 1 oraz dwóch działań +:, : nazywamy ciałem

Bardziej szczegółowo

Programowanie celowe #1

Programowanie celowe #1 Programowanie celowe #1 Problem programowania celowego (PC) jest przykładem problemu programowania matematycznego nieliniowego, który można skutecznie zlinearyzować, tzn. zapisać (i rozwiązać) jako problem

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe całkowitoliczbowe. Tadeusz Trzaskalik

Programowanie liniowe całkowitoliczbowe. Tadeusz Trzaskalik Programowanie liniowe całkowitoliczbowe Tadeusz Trzaskalik .. Wprowadzenie Słowa kluczowe Rozwiązanie całkowitoliczbowe Założenie podzielności Warunki całkowitoliczbowości Czyste zadanie programowania

Bardziej szczegółowo

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z matematyki dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Biotechnologia w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Projekt Era inżyniera

Bardziej szczegółowo

Wybrane elementy badań operacyjnych

Wybrane elementy badań operacyjnych Wybrane elementy badań operacyjnych 1 Przykład 1. GWOŹDZIE. Pewna fabryczka może produkować dwa gatunki gwoździ II i I. Do wyprodukowania tony gwoździ II gatunku potrzeba 1,2 tony stali oraz 1 roboczogodzinę

Bardziej szczegółowo

Zadanie transportowe i problem komiwojażera. Tadeusz Trzaskalik

Zadanie transportowe i problem komiwojażera. Tadeusz Trzaskalik Zadanie transportowe i problem komiwojażera Tadeusz Trzaskalik 3.. Wprowadzenie Słowa kluczowe Zbilansowane zadanie transportowe Rozwiązanie początkowe Metoda minimalnego elementu macierzy kosztów Metoda

Bardziej szczegółowo

Zagadnienie transportowe (badania operacyjne) Mgr inż. Aleksandra Radziejowska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Zagadnienie transportowe (badania operacyjne) Mgr inż. Aleksandra Radziejowska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Zagadnienie transportowe (badania operacyjne) Mgr inż. Aleksandra Radziejowska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie OPIS ZAGADNIENIA Zagadnienie transportowe służy głównie do obliczania najkorzystniejszego

Bardziej szczegółowo

= Zapiszemy poniższy układ w postaci macierzy. 8+$+ 2&=4 " 5 3$ 7&=0 5$+7&=4

= Zapiszemy poniższy układ w postaci macierzy. 8+$+ 2&=4  5 3$ 7&=0 5$+7&=4 17. Układ równań 17.1 Co nazywamy układem równań liniowych? Jak zapisać układ w postaci macierzowej (pokazać również na przykładzie) Co to jest rozwiązanie układu? Jaki układ nazywamy jednorodnym, sprzecznym,

Bardziej szczegółowo

Metody numeryczne Wykład 4

Metody numeryczne Wykład 4 Metody numeryczne Wykład 4 Dr inż. Michał Łanczont Instytut Elektrotechniki i Elektrotechnologii E419, tel. 4293, m.lanczont@pollub.pl, http://m.lanczont.pollub.pl Zakres wykładu Metody skończone rozwiązywania

Bardziej szczegółowo

Układy równań liniowych

Układy równań liniowych Układy równań liniowych Niech K będzie ciałem. Niech n, m N. Równanie liniowe nad ciałem K z niewiadomymi (lub zmiennymi) x 1, x 2,..., x n K definiujemy jako formę zdaniową zmiennej (x 1,..., x n ) K

Bardziej szczegółowo

Modele i narzędzia optymalizacji w systemach informatycznych zarządzania

Modele i narzędzia optymalizacji w systemach informatycznych zarządzania Politechnika Poznańska Modele i narzędzia optymalizacji w systemach informatycznych zarządzania Joanna Józefowska POZNAŃ 2010/11 Spis treści Rozdział 1. Modele liniowe.......................... 5 1.1.

Bardziej szczegółowo

Programowanie liniowe

Programowanie liniowe Programowanie liniowe Maciej Drwal maciej.drwal@pwr.wroc.pl 1 Problem programowania liniowego min x c T x (1) Ax b, (2) x 0. (3) gdzie A R m n, c R n, b R m. Oznaczmy przez x rozwiązanie optymalne, tzn.

Bardziej szczegółowo

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH Wykłady z matematyki inżynierskiej JJ, 08 DEFINICJA Układ m równań liniowych z n niewiadomymi to: ( ) a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21 x 1 + a 22 x 2 + + a 2n x n = b 2 a m1 x 1 + a m2 x 2 +

Bardziej szczegółowo

FUNKCJA LINIOWA - WYKRES

FUNKCJA LINIOWA - WYKRES FUNKCJA LINIOWA - WYKRES Wzór funkcji liniowej (Postać kierunkowa) Funkcja liniowa jest podstawowym typem funkcji. Jest to funkcja o wzorze: y = ax + b a i b to współczynniki funkcji, które mają wartości

Bardziej szczegółowo

TOZ -Techniki optymalizacji w zarządzaniu

TOZ -Techniki optymalizacji w zarządzaniu TOZ -Techniki optymalizacji w zarządzaniu Wykład dla studentów II roku studiów II stopnia na kierunku Zarządzanie Semestr zimowy 2009/2010 Wykładowca: prof. dr hab. inż. Michał Inkielman Wykład 2 Optymalizacja

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (część 1)

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (część 1) ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (część 1) Zadanie zbilansowane Przykład 1. Zadanie zbilansowane Firma posiada zakłady wytwórcze w miastach A, B i C, oraz centra dystrybucyjne w miastach D, E, F i G. Możliwości

Bardziej szczegółowo

Układy równań. Kinga Kolczyńska - Przybycień 22 marca Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi

Układy równań. Kinga Kolczyńska - Przybycień 22 marca Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi Układy równań Kinga Kolczyńska - Przybycień 22 marca 2014 1 Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi 1.1 Pojęcie układu i rozwiązania układu Układem dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi

Bardziej szczegółowo

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH -Metody dokładne

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH -Metody dokładne UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH -Metody dokładne Układy równań liniowych Rozpatruje się układ n równań liniowych zawierających n niewiadomych: a + a +... + ann b a + a +... + ann b... an + an+... + annn bn który

Bardziej szczegółowo