大M法(基本原理+例题分析)

大M法(基本原理+例题分析)

基本思想:构造一个辅助线性规划问题(ALP),通过求解它得到线性规则(LP)的初始可行基。

目录

基本概念:

例题分析:

基本概念:

对于标准形式的线性规则问题:

其中 ,A 是 矩阵,,但 A 不一定满秩。

首先,增加两个 m 维向量:

其中 称为人工变量。

然后,构造辅助标准线性规划问题(ALP) :

其中 M 是一个很大的正数,这样在极小化目标函数的过程中,由于大 M 的存在,即迫使人工变量离基。

用单纯形法求解(ALP),其结果为下列几种情形之一:

(1)求得(ALP)的最优解,并且人工变量全是零,此时得到的 x 就是(LP)的最优解;

(2)求得(ALP)的最优解,但是人工变量不全是零,则(LP)无最优解;

(3)发现(ALP)没有最优解,则(LP)没有最优解或者没有可行解。

例题分析:

例题:用大 M 法求解线性规划问题:

解:构造辅助线性规划(ALP)

可以得到下列矩阵:

,,

ALP 选取 作为基,

f4M-6M+3M-13M-10-M00111-2110003-4120-1101-2010001

离基变量:,进基变量:

f3+M-2M-101+M0-11-M017-7051-2203-4120-1101-2010001

离基变量:,进基变量:

f21000-11-M-M-1123001-22-510100-11-21-2010001

离基变量:,进基变量:

f-2000-1/3-1/31/3-M2/3-M41001/3-2/32/3-5/310100-11-290012/3-4/34/3-7/3

此时,检验数全负,得到 ALP 的最优解

原问题的最优解为: ,最优值为 f =-2。

(行文中若有纰漏,希望大家指正)