单纯形法和单纯形表法

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单纯形法

单纯形法(Simplex Method)是一种线性规划算法,用于求解线性规划问题。它是由乔治·达内(George Dantzig)于1947年发明的,是现代数学编程的里程碑之一。单纯形法基于线性规划问题的几何特性,通过逐步移动可行域的角点(即“单纯形”),找到最优解。

单纯形法的基本思想是从初始的可行解开始,逐步向目标函数值更小的方向搜索。每次迭代通过找到一个离当前解更好的可行解来更新当前解,直到找到最优解。

单纯形法的关键是如何在可行域中找到一个更好的角点,即如何选择进入变量和离开变量。这个过程可以通过使用单纯形表(Simplex Tableau)来实现。单纯形表是一个表格,其中每一行对应一个约束条件,每一列对应一个变量。在单纯形表中,第一行是目标函数,每个元素表示对应变量的系数。其他行的每个元素表示对应变量在该约束条件中的系数。

单纯形法的时间复杂度一般是多项式级别的,因此在实践中非常有效。但是,在某些情况下,单纯形法可能会出现慢速的情况,如存在大量的约束条件或变量。此外,单纯形法不能解决非线性规划问题。针对这些问题,研究人员提出了许多其他的线性规划算法,如内点法和分支定界法。

单纯形法和单纯形表法

1.我们首先转换为非负变量的方程。

一个≤约束可以通过引入一个新变量(称为松弛变量slack variable)转换成一个等式

单纯形法和单纯形表法

引入松弛变量x3使≤约束(2)化为等式

单纯形法和单纯形表法

≤约束(3),≤约束(4)分别引入松弛变量x4和松弛变量x5,得到

单纯形法和单纯形表法

注意:≤约束导致松弛变量slack variable,≥约束导致盈余变量surplus variable。

2.得到基本可行解

可行解feasible solution是方程的任意解,且对所有变量都大于等于0

在单纯形法中,我们总是处理基本方程集,即每个方程包含一个系数为1的变量(基变量),这个变量不会出现在任何其他方程中。其文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-503423.html

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