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单纯形法是一种用于求解线性规划问题的数学算法,由美国数学家George Dantzig于1947年提出。它是求解线性规划问题的经典方法之一,其基本思想是通过在顶点(或称为顶点)之间移动来逐步逼近线性规划问题的最优解。每一步都会找到一个改进的顶点,从而逐渐接近最优解,直到无法再继续改进为止。
单纯形法的基本思路是:先找出可行域的一个顶点,据一定规则判断其是否最优;若否,则转换到与之相邻的另一顶点,并使目标函数值更优;如此下去,直到找到某最优解为止。
单纯形法的一般解题步骤可归纳如下:
把线性规划问题的约束方程组表达成典范型方程组,找出基本可行解作为初始基本可行解。
若基本可行解不存在,即约束条件有矛盾,则问题无解。
若基本可行解存在,从初始基本可行解作为起点,根据最优性条件和可行性条件,引入非基变量取代某一基变量,找出目标函数值更优的另一基本可行解。
按步骤3进行迭代,直到对应检验数满足最优性条件(这时目标函数值不能再改善),即得到问题的最优解。
若迭代过程中发现问题的目标函数值无界,则终止迭代。
单纯形法的原理可以简单理解成将解通过枚举得出来,但是这个方法很巧妙得减少了枚举的次数,这也是单纯形法中很关键的一个步骤:换基迭代。在换基迭代中,主要需要解决两个问题:出基变量的确定和入基变量的确定。在解决这两个问题时,单纯形法给出了明确的定义。
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