są ze współczynników odpowiadających zmiennym bilansującym x3, x4, x5. Tworzą one macierz B. Jest to macierz kwadratowa (w naszym przypadku macierz 3. stopnia), składająca się z liniowo niezależnych kolumn macierzy A. Macierz B nazywać będziemy bazą, jej kolumny kolumnami bazowymi, a pozostałe kolumny macierzy A - kolumnami niebazowymi. Zmienne związane z kolumnami bazowymi nazywać będziemy zmiennymi bazowymi, a pozostałe zmienne zmiennymi niebazowymi.
Z każdą bazą B układu Ax = b związane jest rozwiązanie bazowe. Jeżeli układ Ax = b jest niesprzeczny oraz n>m, to układ ten ma nieskończenie wiele rozwiązań, ale skończoną liczbę rozwiązań bazowych.
Oznacza to, że w naszym zadaniu układ równań [2.25]-[2.27], z którego powstała macierz A, jest w postaci bazowej oraz że zmienne (jtj, x4, x5) tworzą bazę, czyli, że są zmiennymi bazowymi, natomiast zmienne decyzyjne X/ i x2 zmiennymi niebazowymi, a rozpatrywane zadanie programowania liniowego jest zadaniem w postaci bazowej. Jeśli przyjmiemy, że w równaniach [2.29]-[2.31] zmienne decyzyjne Xj i x2 przyjmują wartości równe zeru, to wartości zmiennych bazowych x3, x4 i x5 są dodatnie (nieujemne). Ponieważ wszystkie wartości zmiennych bazowych są nieujemne, to takie rozwiązanie jest bazowym rozwiązaniem dopuszczalnym. Na rys. 2.1 odpowiada to punktowi A (0,0), który jest jednym z wierzchołków czworokąta A, B, C, D, wyznaczającego zbiór rozwiązań dopuszczalnych. Takiemu rozwiązaniu bazowemu odpowiadają wartości zmiennych:
X/ = 0, x2 = 0, x3 = 14, x4 = 8, x3 = 16
W rozwiązaniu tym wartość funkcji celu jest równa zeru, gdyż nie uruchamiamy produkcji (zmienne decyzyjne x3 i x2 są równe zeru), natomiast zmienne bilansujące x3, x4, i x5, określające niewykorzystane zasoby surowców Sj, S2 i S3, są równe dysponowanym wielkościom tych zasobów.
Każdej bazie B odpowiada określony podział zmiennych na zmienne bazowe i niebazowe oraz związane z nią rozwiązanie bazowe. Przy danej bazie B wektor zmiennych x oraz macierz A można przedstawić jako: x = (xB,xN), A = (B, N)
Wówczas układ równań [2.12] zapiszemy w postaci:
Bxb + Nxn = b [2.33]
Mnożąc lewostronnie układ [2.32] przez B'1, otrzymujemy postać bazową:
IxB + WxN = b* |
[2.34] |
1 = 8*8 |
[2.35] |
w = b'n |
[2.36] |
b* = B 'b |
[2.37] |
Z postaci bazowej [2.34] łatwo można odczytać rozwiązanie bazowe: xB = b*. xN = 0
Jeżeli dla danej bazy B: xB = B''b > 0, to rozwiązanie bazowe jest rozwiązaniem dopuszczalnym.
17