gdzie:
I = B~’B,
W = ir lN, b* = B~'b.
Jeżeli macierz współczynników A zawiera macierz jednostkową, to taką postać zadania PL nazywamy postacią bazową. Z postaci bazowej (2.48) łatwo można odczytać rozwiązanie bazowe:
xH = b*, xN = 0.
Jeżeli dla danej bazy B:
x„ = B 'b 0,
to rozwiązanie bazowe jest rozwiązaniem dopuszczalnym.
Dwie bazy B i B' nazywamy sąsiednimi, jeżeli się różnią tylko jedną kolumną macierzy A. Podobnie, dwa rozwiązania bazowe będziemy nazywali rozwiązaniami sąsiednimi, jeżeli różnią się tylko jedną zmienną bazową.
Przechodzenie w metodzie simpleks od jednego rozwiązania bazowego do drugiego, sąsiedniego; w sensie rachunkowym polega na przekształceniu układu równań (2.46) z jednej postaci bazowej w drugą. Oczywiście najlepiej, gdy wyjściowa postać kanoniczna jest także postacią bazową.
Mając aktualne dopuszczalne rozwiązanie bazowe, związane z określoną bazą, musimy wiedzieć, czy jest ono optymalne, czy też nie.
Oznaczmy przez x0 wartość funkcji celu. Wektor c dla danej bazy B można przedstawić jako c = (cB, cN). Wówczas:
*0 = CBXB + CNXN = cn0’ ~ WXn) rf- CNXN = C,,b* + (CN — C„W)xN.
Łatwo sprawdzić, że jeżeli:
cN - cBW ^ 0, (2.49)
to każdy przyrost wartości zmiennej niebazowej nie zwiększy wartości funkcji celu, czyli rozwiązanie jest optymalne. Warunek (2.49) nazywamy kryterium optymalności rozwiązania bazowego.
Zadanie PL, wraz z wszystkimi elementami niezbędnymi do oceny, czy rozwiązanie bazowe jest optymalne, czy też nie, można zapisać w postaci tzw. tablicy simpleksowej T = [/,]. Elementy /-tej kolumny tablicy simpleksowej oraz kolumny wartości zmiennych bazowych definiujemy w następujący sposób:
h.J |
ti.o | ||||||
(2,j |
B~ |
'A,- |
l2. 0 |
B 1 b | |||
[rn, j |
‘ |
tm, 0 | |||||
- to, i . |
-cj- |
_ to, 0 _ |
.cDB-‘b_ |
gdzie A;- — j-ta kolumna macierzy współczynników A.
Przyjmując wprowadzone oznaczenia, układ równań oraz równanie funkcji celu zapiszemy:
X(0 = ho - E hj*j (' =
ieZN
JeZN
Wskaźnik kryterium optymalności stojący przy J-tej zmiennej obliczamy: toj = Cj - cBB"łAj = Cj - £ ety = Cj - Zj.
ieZB
Tablica simpleksowa dla postaci bazowej, w której m pierwszych zmiennych jest zmiennymi bazowymi, ma następującą postać:
Tablica 2.4
ci |
c„. |
• > Cm > |
c»łi. •••.«. | ||
zmienna |
l>* | ||||
Ci |
bazowa |
xl»- |
M J A n| J |
A*mrl . •••»*„ | |
Cl |
1," |
,0, |
*1.0 | ||
C2 |
X2 |
0,- |
,0, |
b.m+l .-Tj,. |
*2.o |
Cm |
xm |
0,- |
,1, |
tmn | |
zi |
*i, |
" ,zm |
X0[ | ||
l0j ~ |
Cj - Zj |
*01 » |
-,'o..... |
*0, m + 1» ’'" > *0, ii |
*0.0 |
Element t:j > 0 określa, o ile zmniejszy się wartość zmiennej bazowej x(;), jeżeli zmienna niebazowa xs przyjmie wartość jeden. Podobnie, element ttj < 0 określa, o ile zwiększy się wartość zmiennej xm, gdy zmienna niebazowa x-przyjmie wartość jeden.