سیمپلکس در ۵ دقیقه: یک مثال کامل

تحقیق در عملیات سیمپلکس

کارخانه‌ای دو محصول تولید می‌کند. سود هر واحد ۳ و ۵ میلیون تومان است. محدودیت‌ها:

max⁡Z=3x1+5x2s.t.x1≤4,    2x2≤12,    3x1+2x2≤18,    x1,x2≥0\max Z=3x_1+5x_2 \quad\text{s.t.}\quad x_1\le 4,\;\; 2x_2\le 12,\;\; 3x_1+2x_2\le 18,\;\; x_1,x_2\ge 0

گام ۰: شکل استاندارد. برای هر قید یک متغیر کمکی اضافه می‌کنیم: x1+s1=4x_1+s_1=4، 2x2+s2=122x_2+s_2=12، 3x1+2x2+s3=183x_1+2x_2+s_3=18. پایهٔ اولیه {s1,s2,s3}\{s_1,s_2,s_3\} است و Z=0Z=0.

گام ۱. در سطر ZZ ضرایب zj−cjz_j-c_j برابر −3-3 و −5-5 هستند؛ منفی‌ترین −5-5 است، پس x2x_2 وارد پایه می‌شود. نسبت‌ها: 12/2=612/2=6 و 18/2=918/2=9 (قید اول ضریب صفر دارد). کمترین نسبت ۶ است، پس s2s_2 خارج می‌شود.

گام ۲. بعد از محوری‌سازی، x1x_1 با ضریب −3-3 وارد می‌شود. نسبت‌ها: 4/1=44/1=4 و 6/3=26/3=2 ← s3s_3 خارج می‌شود.

گام ۳. همهٔ ضرایب سطر ZZ نامنفی‌اند؛ جدول بهینه است:

x1=2,x2=6,Z∗=36x_1=2,\quad x_2=6,\quad Z^{*}=36

بررسی با روش ترسیمی. ناحیهٔ شدنی یک چندضلعی با گوشه‌های (0,0)(0,0)، (4,0)(4,0)، (4,3)(4,3)، (2,6)(2,6) و (0,6)(0,6) است. مقدار ZZ در این گوشه‌ها به‌ترتیب ۰، ۱۲، ۲۷، ۳۶ و ۳۰ است؛ بیشینه همان (2,6)(2,6) می‌شود و با سیمپلکس یکسان است.

در MathTech این مسئله نمونهٔ پیش‌فرض روش سیمپلکس جدولی است؛ با اسلایدر می‌توانید جدول هر گام و عنصر محوری را ببینید.