36
базисных переменных, сложить полученные произведения и из найденной суммы вычесть соответствующие каждому столбцу значения элементов целевой строки. Результатом будет величина индексов. Индексы рассчитывают для всех столбцов основной части матрицы, единичной матрицы и столбца свободных членов.
Таблица 14
Форма симплексной таблицы
Столбец |
Столбец обо- |
Столбец |
Целевая строка |
||
|
|
||||
строка обозначения переменных |
|||||
оценки |
значения ба- |
свободных |
|||
|
|
||||
единичная |
основная часть |
||||
базисных |
зисных пере- |
членов |
|||
матрица |
матрицы |
||||
переменных |
менных |
уравнения |
|||
|
|
||||
индексная строка |
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
L – значение целевой функции |
||
|
|
|
|
|
|
Вычисление величин индексов
Для столбца X1: 1(-1) – (-1) = 0; для столбца X2: 1(-1) – (-1) = 0; для столбца X3: 1(-1) - (-1) = 0; для столбца X4: 0,333(-1) + 0,667(-1) + 0(-1) - (-1) = 0; для столбца X5: 0,667(-1) + 0,333 (-1) + 0(-1) - (-1) = 0; для столбца X6: 0,333(-1) + 0(-1) + 0,75(-1) – (-1) = -0,083; для столбца X7: 0,667(-1) + 0(-1) + 0,25(-1) - (-1) = + 0,083; для столбца X8: 0(-1) + 0,333(-1) + 0,75(-1) – (-1) = - 0,083; для столбца X9: 0(-1) + 0,667(-1) + 0,5(-1) - (-1) = - 0,167; для столбца X10: 0(-1) + 1 (-1) + 0,25(-1) – (-1) = - 0,25; для столбца X11: 0,333(-1) + 0,333(-1) + 0,5(-1) – (-1) = - 0,166.
С некоторой особенностью определяется индекс для столбца свободных членов уравнений. Первоначально соблюдается такая же методика, что и для других столбцов: 25 (– 1) + 26,667 (– 1) + 25 (– 1) = – 76,667. Далее допускаются, что по столбцу свободных членов в целевой строке нуль, тогда – 76,667 – 0 = – 76,667. Так как методика его вычисления отлична, его помещают в отдельной строке. Величина целевой функции с обратным знаком соответствует общему количеству досок; величина свободных членов – это количество досок, раскраиваемых по схемам, указанным в столбце обозначения базисных переменных.
Наличие отрицательных значений индексов в индексной строке указывает на неоптимальность решения, представленного в табл. 15. Переход от неоптимального решения к следующему, более близкого к оптимальному, называет-
37
ся «итерацией». При переходе к следующей симплексной табл. 16 первоначально определяются ключевой столбец, ключевая строка и ключевое число. Ключевым столбцом называется столбец, расположенный в основной части матрицы и содержащий наибольшее по абсолютной величине отрицательное число в индексной строке.
В ключевой строке содержится наименьшее положительное частное от деления элементов столбца свободных членов на соответствующие элементы ключевого столбца (отрицательные, нулевые элементы ключевого столбца при этом не берутся в расчет). Ключевое число лежит на пересечении ключевого столбца и ключевой строки. В индексной строке наибольшее по абсолютной величине число 0,667 находится в столбце Х9, который и будет ключевым в первой симплексной таблице (табл. 15). Частное от деления 26,667 на 0,667 равно 39,98, а частное от деления 25 на 0,5 равно 50, следовательно ключевая строка Х2, а ключевое число 0,667.
Первым шагом в составлении второй симплексной таблице является нахождение главной строки, которая получается путем деления всех элементов ключевой строки на ключевое число. Выделим главную строку второй симплексной таблицы и покажем ее в табл. 16.
В пересечении столбца обозначения базисных переменных с главной строкой вместо старой переменной (в нашем примере Х2) ставят переменную, стоящую в начале ключевого столбца (в нашем примере Х9).
Все элементы табл. 16, кроме тех, которые входят в главную строку, называют производными от чисел табл. 15. Их находят по формуле
A B |
CD |
, |
|
|
(25) |
||
B |
E |
|
|
|
|
|
где АВ – искомое число, производное числу В; В – число из предыдущей симплексной таблицы, которое заменяется
производным числом в последующей симплексной таблице; С – число, стоящее на пересечении столбца, в котором находится чис-
ло В, и ключевой строки;
D – число, стоящее на пересечении строки, в которой находится число
Ви ключевого столбца;
Е– ключевое число.
38
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|
|
|
|
|
|
Матрица № 1 симплексной таблицы |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
X2 |
|
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
X11 |
|
-1 |
X1 |
25 |
1 |
0 |
|
0 |
0,333 |
0,667 |
0,333 |
0,667 |
0 |
0 |
0 |
0,333 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
X2 |
26,667 |
0 |
1 |
|
0 |
0,667 |
0,333 |
0 |
0 |
0,333 |
0,667 |
1 |
0,333 |
|
-1 |
X3 |
25 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
|
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
-0,083 |
0,083 |
-0,083 |
-0,167 |
-0,25 |
-0,166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-76,667 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
|
|
|
|
|
|
Матрица № 2 симплексной таблицы |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
X11 |
|
-1 |
X1 |
25 |
1 |
0 |
0 |
0,333 |
0,667 |
0,333 |
0,667 |
0 |
0 |
0 |
0,333 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
X9 |
39,98 |
0 |
1,499 |
0 |
1 |
0,499 |
0 |
0 |
0,499 |
1 |
1,499 |
0,499 |
|
-1 |
X3 |
5,01 |
0 |
-0,75 |
1 |
-0,5 |
0,25 |
0,75 |
0,25 |
0,5 |
0 |
-0,5 |
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,251 |
0 |
0,167 |
0,084 |
-0,083 |
0,083 |
0,001 |
0 |
0,001 |
-0,082 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-69,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39
По этой формуле находим число, производное 25 из строки Х3
A 25 |
26,667 05 |
5,01. |
|
||
25 |
0,667 |
|
|
|
Число производное 0 из пересечения строки Х3 и столбца Х1 равно
A0 0 0 05 0. 0,667
Аналогично находим производные для всех чисел строки Х1 и Х3.
В индексной строке табл. 16 наибольшее по абсолютной величине число 0,083 в столбце Х6, который является ключевым в этой таблице. Ключевая строка Х3, ключевое число 0,75. Вычисляем все элементы главной строки табл. 17, производные числа и индекса. После вычисления производных чисел и индексов оказалось, что в индексной строке два одинаковых по абсолютной величине отрицательных числа в колонке Х10 и Х11. Выбираем в качестве ключевого столбца Х10, в качестве ключевой строки – строку Х9, и ключевое число – 1,499, так как при делении на него свободного члена уравнения получилось минимальное по величине положительное число (табл. 18). Аналогично проводим третью и четвертую (табл. 19) итерацию. Отсутствие отрицательных величин в индексной строке табл. 19 говорит о том, что найдено оптимальное решение. После округления до целых величин результаты этого решения вносим в план раскроя (табл. 20).
|
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
План раскроя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество заготовок типа |
|
|
|
|
|
|
|
№ схемы |
Количество |
1 |
2 |
3 |
досок, шт. |
|
|
|
|
|
По плану, шт. |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
300 |
400 |
800 |
|
|
|
|
|
1 |
11 |
132 |
- |
- |
10 |
12 |
- |
180 |
96 |
11 |
45 |
180 |
225 |
720 |
|
|
|
|
|
Итого |
68 |
312 |
405 |
816 |
|
|
|
|
|
40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
|
||
|
|
|
|
|
Матрица № 3 симплексной таблицы |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
|
X11 |
|
|
X1 |
22,78 |
1 |
0,333 |
-0,444 |
0,555 |
0,778 |
0 |
0,556 |
-0,222 |
0 |
0,222 |
|
0,222 |
|
|
X9 |
39,98 |
0 |
1,499 |
0 |
1 |
0,499 |
0 |
0 |
0,499 |
1 |
1,499 |
|
0,499 |
|
|
X6 |
6,68 |
0 |
-1 |
1,333 |
-0,667 |
-0,333 |
1 |
0,333 |
0,667 |
0 |
-0,667 |
|
0,333 |
|
|
|
|
0 |
0,168 |
0,111 |
0,112 |
0,056 |
0 |
0,111 |
0,056 |
0 |
-0,054 |
|
-0,054 |
|
|
|
-69,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
||
|
|
|
|
|
Матрица № 4 симплексной таблицы |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
|
X11 |
|
40 |
X1 |
16,86 |
1 |
0,111 |
-0,444 |
0,407 |
0,039 |
0 |
0,556 |
-0,296 |
-0,148 |
0 |
|
0,148 |
|
|
X10 |
26,67 |
0 |
1 |
0 |
0,667 |
0,333 |
0 |
0 |
0,333 |
0,667 |
1 |
|
0,333 |
|
|
X6 |
24,47 |
0 |
-0,333 |
1,333 |
-0,222 |
-0,111 |
1 |
0,333 |
0,889 |
0,445 |
0 |
|
0,555 |
|
|
|
|
0 |
0,222 |
0,111 |
0,148 |
0,739 |
0 |
0,111 |
0,074 |
0,036 |
0 |
|
-0,036 |
|
|
|
-68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
||
|
|
|
|
|
Матрица №5 симплексной таблицы |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
|
X11 |
|
|
X1 |
10,34 |
1 |
0,2 |
-0,8 |
0,466 |
0,069 |
-0,267 |
0,467 |
-0,533 |
-0,267 |
0 |
|
0 |
|
|
X10 |
41,99 |
0 |
1,2 |
-0,8 |
0,8 |
-0,4 |
-0,6 |
-0,6 |
-0,2 |
-0,2 |
0,4 |
|
1 |
|
|
X11 |
14,1 |
0 |
-0,6 |
2,4 |
-0,4 |
-0,2 |
1,8 |
0,6 |
1,6 |
0,8 |
0 |
|
1 |
|
|
|
-66,43 |
0 |
0,2 |
0,2 |
0,134 |
0,731 |
0,067 |
0,133 |
0,133 |
0,067 |
0 |
|
0 |
|
|