32
University of Tabriz University of Tabriz Linear and Nonlinear Programming Linear and Nonlinear Programming Dr. B. Mohammadi Dr. B. Mohammadi-ivatloo ivatloo B. Mohammadi B. Mohammadi-ivatloo ivatloo

University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

University of TabrizUniversity of TabrizLinear and Nonlinear Programming Linear and Nonlinear Programming

Dr. B. MohammadiDr. B. Mohammadi--ivatlooivatloo

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 2: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

مثالمثال- - مدلسازي مسایل بهینه سازيمدلسازي مسایل بهینه سازي

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 3: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

مثالمثال- - مدلسازي مسایل بهینه سازيمدلسازي مسایل بهینه سازيمساله را با نمایش مساله را با نمایش . . هدف ماکزیمم کردن سود فروشنده استهدف ماکزیمم کردن سود فروشنده است

..زیر فرمول بندي کنیدزیر فرمول بندي کنید

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 4: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

پاسخپاسخ- - مدلسازي مسایل بهینه سازيمدلسازي مسایل بهینه سازي))ماکزیمم کردنماکزیمم کردن((تابع هدف تابع هدف

قیود قیود

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 5: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطی::مثال سادهمثال ساده

هدف ماکزیمم کردن سود حاصل از دو واحدهدف ماکزیمم کردن سود حاصل از دو واحد11سود حاصل از واحد سود حاصل از واحد

22سود حاصل از واحد سود حاصل از واحد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 6: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطی::مثال سادهمثال ساده

11ماکزیمم تولید واحد ماکزیمم تولید واحد

22ماکزیمم تولید واحد ماکزیمم تولید واحد چون سیستم خنک کننده مشترك استفاده کردند قید چون سیستم خنک کننده مشترك استفاده کردند قید

..زیر باید برقرار باشدزیر باید برقرار باشد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 7: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطی::مثال سادهمثال ساده

فرموالسیونفرموالسیون

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 8: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطی::مثال سادهمثال ساده

جواب منحصر به فردجواب منحصر به فرد--حل به روش ترسیمیحل به روش ترسیمی

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 9: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیچند جواب محدودچند جواب محدود --حل به روش ترسیمیحل به روش ترسیمی--مثالمثال

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 10: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیجواب نامحدودجواب نامحدود --حل به روش ترسیمیحل به روش ترسیمی--مثالمثال

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 11: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیجواب ناممکنجواب ناممکن --حل به روش ترسیمیحل به روش ترسیمی--مثالمثال

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 12: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیویژگیهاي برنامه ریزي خطیویژگیهاي برنامه ریزي خطی

استاست) ) FeasibleFeasible((شرط وجود جواب محدود بودن ناحیه شدنی شرط وجود جواب محدود بودن ناحیه شدنی ) ) GlobalGlobal((جواب بهینه برنامه ریزي خطی جواب بهینه مطلق جواب بهینه برنامه ریزي خطی جواب بهینه مطلق

..استاستباشند ترکیب خطی باشند ترکیب خطی LPLPدو جواب بهینه یک مساله دو جواب بهینه یک مساله yyو و xxاگر اگر

محدب انها نیز جواب بهینه مساله استمحدب انها نیز جواب بهینه مساله است

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 13: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

جوابهاي پایهجوابهاي پایه --برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیLPLPفرم استاندارد فرم استاندارد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 14: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

جوابهاي پایهجوابهاي پایه --برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیLPLPتبدیل به فرم استاندارد تبدیل به فرم استاندارد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 15: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیتبدیل مثال قبلی به فرم استانداردتبدیل مثال قبلی به فرم استاندارد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 16: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیتبدیل مثال قبلی به فرم استانداردتبدیل مثال قبلی به فرم استاندارد

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 17: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیجوابهاي پایهجوابهاي پایه

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 18: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلی

جواب پایه جواب پایه 1010متغیر داریم پس حداکثر متغیر داریم پس حداکثر 55سه قید با سه قید با خواهیم داشتخواهیم داشت

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 19: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلی

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 20: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلی

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 21: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلیبدست آوردن جوابهاي پایه مثال قبلی

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 22: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطیمثال قبلیمثال قبلی FeasibleFeasibleرسم جوابهاي پایه رسم جوابهاي پایه

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 23: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

برنامه ریزي خطیبرنامه ریزي خطی::قضیهقضیه

یک جواب بهینه داشته باشد حتما آن یک جواب بهینه داشته باشد حتما آن LPLPاگر مساله اگر مساله استاست Feasible Feasibleجواب از بین جوابهاي پایه جواب از بین جوابهاي پایه

حداقل دو حداقل دو . . چندین جواب داشته باشدچندین جواب داشته باشد LPLPاگر مساله اگر مساله ..کنار هم استکنار هم است Feasible Feasibleجواب از جوابهاي پایه جواب از جوابهاي پایه

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 24: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش الزم است که ابتدا مساله را به فرم استاندارد تبدیل کنیمالزم است که ابتدا مساله را به فرم استاندارد تبدیل کنیم

::اگر متغیرها را به دو گروه پایه و غیرپایه تفکیک کنیماگر متغیرها را به دو گروه پایه و غیرپایه تفکیک کنیم

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 25: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش تعاریفتعاریف

::در این صورتدر این صورت

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 26: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش شکل نهایی مسالهشکل نهایی مساله

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 27: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::محورگیريمحورگیري

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 28: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::محورگیريمحورگیري

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 29: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::اصول کاراصول کار

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 30: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::اصول کاراصول کار

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 31: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::مراحل الگوریتممراحل الگوریتم

از یک جواب پایه شدنی شروع کناز یک جواب پایه شدنی شروع کن --11در غیر در غیر . . اگر تمام باشد جواب بهینه استاگر تمام باشد جواب بهینه است--22

اینصورت ادامه بدهاینصورت ادامه بدهمتغیر غیر پایه متناظر با بزرگترین مقدار را انتخاب متغیر غیر پایه متناظر با بزرگترین مقدار را انتخاب --33

کن و به مجموعه متغیرهاي پایه اضافه کنکن و به مجموعه متغیرهاي پایه اضافه کنمتغیر پایه اي که باید مجموعه متغیرهاي پایه را متغیر پایه اي که باید مجموعه متغیرهاي پایه را --44

ترك کند انتخاب کنترك کند انتخاب کن

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo

Page 32: University of Tabriz Linear and Nonlinear Programmingsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/LP-NLP-lect2.pdf · Simplex شور:ﻢﺘﯾرﻮﮕﻟا ﻞﺣاﺮﻣ باﻮﺟ ﺪﯾﺪﺟ

SimplexSimplexروش روش ::مراحل الگوریتممراحل الگوریتم

با توجه به مجموعه هاي پایه و غیر پایه جدید جواب با توجه به مجموعه هاي پایه و غیر پایه جدید جواب --66پایه جدید را حساب کن پایه جدید را حساب کن

برو به مرحله دومبرو به مرحله دوم - - 77

B. MohammadiB. Mohammadi--ivatlooivatloo