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常见的运筹学灵敏度分析


x2
y1
x3
x4
3
x2
4
4
x1
6
0
1 1/5 3/5 -2/5
1
0 1/5 -2/5 3/5
Z
36
0
0 -3/5 1/5
6/5
第二种情况(当jJB):由于B中元素的改变影响到B-1
的变化,因此也影响到整个单纯形表T(B)的变化。目前的
基B对应的解有可能既不是原始可行,也不是对偶可行。
于是不如重新求解
0
03
x1
x2
x3
x4
y5
0
1
3/5
-2/5 2/5
1
0
-2/5
3/5 2/5
0
0
1/5
6/5 -1/5
18
用单纯形法迭代求得最优解为:
cj
4
3
0
03
CB
XB
b
x1
x2
x3
x4
y5
3
y5
10
4
x1
2
Z
38
0
5/2
3/2
-1 1
1
-1
-1
10
0
1/2
1/2
10
(5)对增加新约束条件的分析
在企业生产过程中,经常有新情况发生,造成原本不
反之,当 j 0 时,最优解改变,需要用单纯形法重新进 行迭代,以求得新的最优解.
9
例题17 对于下列线性规划模型,为使最优解不变,讨论非 基变量y1的目标函数系数c3的变化范围。
max Z 4 x1 3 x2 2 y1
2 s.t.3
x1 x1

3 2
x x
2 2

16
(4)对增加新产品的分析
设某企业在计划期内,拟议生产新产品Xn+1,并已知新 产 品 的 单 位 利 润 为 Cn+1 , 消 耗 系 数 向 量 为 Pn+1=(a1,n+1,a2,n+1,…am,n+1)T,此时应如何分析才能确定该新 产品是否值得投产?
增加新产品应在不影响企业目前计划期内最优生产的前 提下进行。因此可从现行的最优基B出发考虑:
cj
4
3
CB
XB
b
x1
x2
3
x2
3
3/2
1
0
x3
15
-5/2
0
Z
9
1/2
0
0
0
x3
x4
0
1/2
1
-3/2
0
3/2
得到新的最优解为:x1=0,x2=3; maxz=9
8
2.对价值系数Cj变化的分析 (1)当CN(非基变量的目标函数系数)中某个Cj发生变 化时,只影响到非基变量xj的检验数 由于 j (CB B 1 Pj ) (C j C j ) j C j 所以,当 j 0 即当 Cj j 时,最优解不变(最小值)
解:
CB B1 A C 3
4 C110
1 0
3
/5 2/
5

2 3
/ /
5 5

4


C1
3
0
0
4 C1
3
1 5

2 5

C1
6 5

3 5


C1

4


C1
3
0
0
12
0
0
12
5 5 C1
6 5

3 5


C1
4
3
0
0
CB
XB
b
x1
x2
x3
x4
3
x2
4
4
x1
6
0
1
3/5
-2/5
1
0
-2/5
3/5
Z
36
0
0
1/5
6/5
5
从矩阵形式的单纯形表中可知,b2的变化只影响解 的可行性B-1b≥0,因此,为使最优解不变,只需变化以后的
B-1b≥0即可。
B1
b

3/ 2
5 /5
2 3/
/ 524
3/5

6


6

0
CB B1 b 3 4126 12
将上述数字替换最优单纯形表中相应位置的数据得:
cj
CB
XB
b
3
x2
12
4
x1
-6
Z
12
4
3
0
0
x1
x2
x3
x4
0
1
3/5
-2/5
1
0
-2/5
3/5
0
0
1/5
6/5
7
用对偶单纯形法迭代,求出的最优单纯形表如下:
5

b2

7542585253bb22

0

7542585253bb2200
解得:
16 b2 36
写 B-1
6
若b2变化超过范围,则需用对偶单纯形法进行求解。如 b2=6,则
B1
b

3/ 2
5 /5
2 / 524 12
灵敏度分析=对于市场的变化,我们的决策 究竟怎样变化(不需要将 它当成一个新问题)
B
Xb
I
-Z
0
N
B-1N
B-1b
Cj-Zj
CB-CBB-1B
灵敏度分析
n
max z cjxj

j1


n
ajxj
bi (i 1,2, L ,m)
j1 xj 0(j 1,2, L ,n)
y1 2 y1
24 26

x1
,
x
2

0
(材料约束) (工时约束)
用单纯形法求得其最优表为:
cj
CB
XB
b
3
x2
4
4
x1
6
Z
36
4
320
0
x1
x2
y1
x3
x4
0
1 -1/5 3/5 -2/5
1
0 4/5 -2/5 3/5
0
0 3/5 1/5
6/5
10
解:因为y1为非基变量,其目标函数系数c3的变化只会影
3 2
x x
2 2

y1 2 y1
24 26

x1
,
x
2

0
(材料约束 ) (工时约束)
cj
4
320
0
CB
XB
b
x1
x2
y1
x3
x4
3
x2
4
4
x1
6
0
1 -1/5 3/5 -2/5
1
0 4/5 -2/5 3/5
Z
36
0
0 3/5 1/5
6/5
解:
3 CB B1 P3 C3 1/ 5
灵敏度分析的方法是在目前最优基B下进行的。即当参 数A、b、c中的某一个或几个发生变化时,考察是否影响 以下两式的成立?
B 1b 0
C B B
1A C
0
3
1、对于参数b的灵敏度分析
从矩阵形式的单纯形表中可以看出,b的变化只影响最优 解的变化和最优值的变化。
b
X
XB
B-1b
将约束条件加入松驰变量,化为等式 3 x1 4 x2 x5 30 ,加入最优单纯形表中。
cj
CB
XB
b
3
x2
4
4
x1
6
0
x5
30
Z
36
4
300
0
x1
x2
x3
x4
x5
0
1 3/5 -2/5 0
1
0 2/5 3/5 0
3
40
01
0
0 1/5
6/5 0
在这个表中,由于x1,x2是基变量,必须为单位向量,因此 将x1,x2化为单位向量得
若σn+1=CBB-1Pn+1-Cn+1<0,则应投产 若σn+1=CBB-1Pn+1-Cn+1>0,则不应投入。
即新产品的机会成本小于目前的市场价格时,应投产 否则不应投产。
例19 现有一新产品丙,经预测其单位利润为3,技术消耗 系数为P5=(2,2)T,问该产品是否值得投产?
17
解:
5
CB
22/3
1
0
0 2/3 -1/3
0
x3
10/3
0
0
1 1/6 -5/6
Z
106/3 0
0
0 6/7 1/6
22
对于增加新产品和新约束的灵敏度分析,在计算机软件中 是用Modify Program 来完成的
1、增加新产品的灵敏度分析
Final tableau (Total iteration=3)
Basis C(j) X1
紧缺的某种资源变成为紧缺资源,对生产计划造成影响
,如水、电和资源的供应不足等,对生产过程提出了新
约束等。
对增加新约束条件的分析方法步骤是:
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