ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN THỊ HUỆ
CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP ĐƠN HÌNH
GIẢI QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH
Chuyên ngành: TOÁN ỨNG DỤNG
Mã số: 60.46.36
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
Người hướng dẫn khoa học
GS.TS. TRẦN VŨ THIỆU
.
Đại học Thái Nguyên .
Thái Nguyên
NGUYỄN THỊ HUỆ
1. – Đại học Thái Nguyên .
Đề
tài:
CẢI
TIẾN
THUẬT
TOÁN
ĐƠN
HÌNH
GIẢI
QUY
HOCH
TUYẾN
TÍNH
Soạn
thảo
văn
bản
L
A
T
EX
bởi
công
cụ
MikTeX
&
TeXmaker
Mục lục
1
KIẾN
THỨC
CHUẨN
BỊ
6
1.1
BÀI
TOÁN
QUY
HOCH
TUYẾN
TÍNH
VÀ
TÍNH
CHẤT
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
1.1.1
Nội
dung
bài
toán
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
1.1.2
Một
số
tính
chất
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
1.2
BÀI
TOÁN
QUY
HOCH
TUYẾN
TÍNH
ĐỐI
NGẪU
11
1.2.1
Dạng
bài
toán
đối
ngẫu
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
11
1.2.2
Định
đối
ngẫu
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
12
1.3
PHƯƠNG
PHÁP
ĐƠN
HÌNH
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
13
1.3.1
Thuật
toán
đơn
hình
gốc
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
14
1.3.2
Thuật
toán
đơn
hình
đối
ngẫu
.
.
.
.
.
.
.
17
2
PHƯƠNG
PHÁP
ĐƠN
HÌNH
GỐC
-
ĐỐI
NGẪU
CẢI
BIÊN
22
2.1
BÀI
TOÁN
VÀ
Ý
TƯỞNG
THUẬT
TOÁN
.
.
.
.
.
.
22
2.1.1
Nội
dung
bài
toán
và
các
hiệu
.
.
.
.
.
.
22
2.1.2
Ý
tưởng
thuật
toán
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
23
2.2
THUẬT
TOÁN
ĐƠN
HÌNH
GỐC
-
ĐỐI
NGẪU
CẢI
BIÊN
(RPDSA)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
25
2.3
PHƯƠNG
PHÁP
M
-
LỚN
(
BIG
M
-
METHOD)
.
.
27
2.3.1
Tìm
sở
đối
ngẫu
chấp
nhận
được
B
và
phân
hoạch
(
B,
N
)
ban
đầu.
.
.
.
.
.
.
.
.
27
2.3.2
Tìm
điểm
gốc
chấp
nhận
được
y
ban
đầu
27
2. – Đại học Thái Nguyê
1
n .
2.3.3 Phương pháp M - lớn ( Big - M Method . 28
2.3.4 DỤ MINH HỌA .............. 30
3 HAI PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN KHÁC 33
3.1 BÀI TOÁN VÀ Ý TƯỞNG THUẬT TOÁN . . . . . . 33
3.1.1 Nội dung bài toán và các hiệu ...... 33
3.1.2 Ý tưởng thuật toán .............. 34
3.2 PHƯƠNG PHÁP GÓC NGHIÊNG NHỎ NHẤT . . . . 37
3.2.1 Thuật toán ................... 37
3.2.2 dụ 3.1 ..................... 39
3.3 PHƯƠNG PHÁP CÔSIN ĐƠN HÌNH . . . . . . . . . 41
3. – Đại học Thái Nguyê
2
n .
LỜI
NÓI
ĐU
Quy
hoạch
tuyến
tính
bài
toán
tìm
cực
đại
(
hay
cực
tiểu
)
của
một
hàm
tuyến
tính
với
các
biến
số
thỏa
mãn
các
phương
trình
hay
bất
phương
trình
tuyến
tính.
Quy
hoạch
tuyến
tính
một
trong
những
lớp
bài
toán
tối
ưu
quan
trọng
nhất
và
được
ứng
dụng
rộng
rãi
nhất
trong
thực
tiễn.
Thuật
toán
đơn
hình
do
Dantzig
đề
xuất
từ
năm
1947,
dựa
trên
nguyên
tắc
xoay
vần
được
dùng
rộng
rãi
và
hiệu
quả
để
giải
các
bài
toán
quy
hoạch
tuyến
tính.
Tuy
nhiên,
v
mặt
thuyết
thuật
toán
thời
gian
mũ
(
thời
gian
tính
ph
thuộc
theo
cấp
độ
hàm
mũ
vào
độ
dài
dữ
liệu
của
bài
toán
cần
giải
).
thế,
nhiều
nghiên
cứu
đã
được
tiến
hành
nhằm
cải
tiến
cả
v
thuyết
lẫn
hiệu
quả
tính
toán
thực
tế.
V
thuyết,
thành
tựu
nổi
bật
nhất
đã
chứng
minh
được
rằng
bài
toán
quy
hoạch
tuyến
tính
thể
giải
được
bằng
các
thuật
toán
thời
gian
đa
thức.
L.
G.
Khachian
([8],
1979)
người
đầu
tiên
đã
đề
xuất
thuật
toán
ellipsoid
giải
quy
hoạch
tuyến
tính
trong
thời
gian
đa
thức,
dựa
trên
những
nghiên
cứu
trong
những
năm
60
-
70
của
thế
kỉ
trước,
ch
yếu
Liên
(trước
đây),
do
những
tác
giả
khác,
trước
Khachian
thực
hiện.
Tiếp
đó,
N.
K.
Karmarkar
([7],
1984)
đã
đề
xuất
thuật
toán
chiếu
giải
quy
hoạch
tuyến
tính.
Phương
pháp
y
cũng
độ
phức
tạp
đa
thức
và
hiệu
quả
tính
toán
cao
đặc
biệt
đối
với
những
bài
toán
tuyến
tính
cỡ
lớn.
Cả
hai
bài
toán
trên
đều
thuộc
loại
phương
pháp
điểm
trong.
Sau
đó
đã
nhiều
mở
rộng
phương
pháp
điểm
trong
(xem
[9])
để
giải
các
bài
toán
tối
ưu
phi
tuyến,
quy
hoạch
lồi
toàn
phương
,
quy
hoạch
nón...
V
c
độ
thực
tiễn,
nhiều
nghiên
cứu
nhằm
cải
tiến
thuật
toán
đơn
hình
sao
cho
đạt
hiệ
quả
tính
toán
cao
hơn
nữa.
Trong
đó,
đáng
4. – Đại học Thái Nguyê
3
n .