metodo simplex maxgallagher
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El método simplex también emplea los puntos de intersección, pero no prueba todos los puntos.
Comienza en el origen y selecciona los que dan la mayor mejora en el valor de la función objetivo.
El método simplex utiliza una tabla (o tablea u), en la cual hay una columna para cada variable y un renglón para cada restricción.
x1 X2 s3 S4 s5 a6
La tabla muestra el procedimiento completo con una solución inicial y se prueba si esa solución es óptima.
Si no es óptima se analiza la tabla y se prueba la nueva solución.
INICIO
RELACIONES AUMENTADAS
CONSTRUCCION DE LA TABLA INICIAL
¿OPTIMO?
IDENTIF. VAR. ENTRADA/SALIDA
DESARROLLO TABLA REVISADA
FIN
Cada restricción se debe expresar en lo que algunas veces se llama la forma estándar : como una igualdad.
Cualquier desigualdad puede convertirse en una
igualdad agregando (o restando) sólo una
variable extra. Entonces, una restricción del
tipo ≤ :
7x1+ 7x2 ≤ 49
Se convierte en :
7x1 + 7x2 + S3 = 49
De igual forma, una restricción del tipo ≥:
X2 ≥ 2
Se convierte en:
X2 - S4 = 2
En este caso debe agregarse otra variable
llamada variable artificial
X2 - S4 + A5 = 2
El método simplex comienza por hacer todas las
variables reales iguales que cero. Entonces:
X2 - S4 = 2
Sea X2 = 0, entonces - S4 = 2 ó S4 = - 2.
TIPO DE RESTRICCIÓ
N
AGRÉGUESE A LA
RESTRICCIÓN
FUNCIÓN OBJETIVO
≤ + S + O.S
≥ - S + A Max: + O.S – MAMin: + O.S + MA
= + A Max: - MAMin: + MA
REGLAS DE AUMENTO
Métodos cuantitativos para la toma de decisiones en administración; Charles A. Gallagher , Hugh J. Watson pág. 201-203.
ITESCAM
TABLA SIMPLEX GENERAL
VARIABLES
BASICAS
C1 C2… CN 0 0 0 VALORES
DE
SOLUCION
ES
X1 X2… Xn Sn+1 Sn+2
…
Sn+
m
0 Sn+
1
a11 a12… a1n 1 0… 0 b1
0 Sn+
1
a21 a22… a2n 0 1… 0 b2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
0 Sn+
m
am1 am2
…
amn 0 0… 1 bm
Zj Z
Zj-CjVALOR TOTAL DE LA FUNCIÓN OBETIVO
UN RENGLÓN PARA CADA
RESTRICCIÓN
UNA COLUMNA PARA CADA VARIABLE
VARIABLE DE HOLGURA
VARIABLE DE DECISIÓN
RENGLÓN DE COSTO DE OPORTUNIDAD.
RENGLÓN DE CRITERIO SIMPLEX
CjVARIABLE BÁSICA
COEFICIENTE DE LA FUNCIÓN OBJETIVO
MAXIMIZAR: Z = 7X1 + 10X2
RESTRICCIONES: 7X1 + 7X2 < 49
10X1 + 5X2 < 50
X1 > 0 X2 > 0
De igual manera la segunda restricción
queda:
10 X1 + 5 X2 + S4 = 50
El primer paso es aumentar cada restricción. Para
la primera, se agrega una variable de holgura.
7 X1 + 7 X2 + S3 = 49
MAXIMIZAR: Z = 7X1 + 10X2 + 0S3 + 0S4
RESTRICCIONES: 7X1 + 7 X2 + 1S3 + 0S4 =49
10X1 + 5X2 + 0S3 + 1S4 = 50
7 10 0 0
VARIABLES
BÁSICASX1 X2 S3 S4
VALORES DE
SOLUCIÓN
7 7 1 0 49
10 5 0 1 50
Zj
Cj – Zj
INICIO DE LA TABLA
El método simplex comienza en el origen, es decir, con todaslas variables de decisión ( las X) iguales que cero. Entonces,para el ejemplo.
7X1 + 7 X2 + 1S3 + 0S4 =49
X1 = X2 = 0
S3 = 49
Y
10X1 + 5X2 + 0S3 + 1S4 = 50
X1 =X2 = 0
S4 = 50
Cj 7 10 0 0
VARIABLES
BÁSICASX1 X2 S3 S4
VALORES DE
SOLUCIÓN
0 S3 7 7 1 0 49
0 S4 10 5 0 1 50
Zj
Cj - Zj
LA TABLA SIMPLEX INICIAL
Cj 7 10 0 0variables
valor de solución básicas X1 X2 S3 S4
0 S3
0 S4
7 7 1 0
10 5 0 1
49
50
Zj
Cj – Zj
0 0 0 0
7 10 0 0
0
Identificación de la variable que entra:
El criterio de optimalidad consiste en conseguir que todos losvalores del renglón de criterio simplex sean no positivos.
Identificación de las Variables que entran y Salen
El Método Simplex se mueve de un punto de intersección aotro, siempre mejorando la solución.
Con cada cambio en la solución de unade las variables básicas debe quitarse( variables que salen)
Debe incluirse una nuevavariables (Variables queentran)
Al maximizar, será la variable con el mayor valor positivo del criterio simplex la que entre.
CjVariables
básicas
7 10 0 0
Valores de
solución
X1 X2 S3 S4
0 S1 7 7 1 0 49
0 S2 10 5 0 1 50
Zj 0 0 0 0 0
Cj - Zj 7 10 0 0
Valor positivo más grande (Columna
Pivote)
El proceso de encontrar la variable que sale requiere dealgunos cálculos y se necesita saber el número máximo deunidades que es posible asignar a la variable que entra, sinque ninguna variable básica se vuelva negativa.
Para comprobar esto, se divide el valor de la solución paracada variable básica entre el coeficiente de la columna pivoteque corresponde al renglón.
CjVariables
básicas
7 10 0 0
Valores de
solución
X1 X2 S3 S4
0 S3 7 7 1 0 49
0 S4 10 5 0 1 50
Zj 0 0 0 0 0
Cj - Zj 7 10 0 0
49/7=7
50/5=10
Valor positivo más
pequeño
Coeficiente de la columna Pivote
Esto nos muestra que puede asignarse hasta 7 unidades a X2, antes que S3 se vuelva negativa y hasta 10 unidades antes que S4 se vuelva negativa.
CjVariables
básicas
7coef
10 0 0
Valores de
solución
X1 X2 S3 S4
0 S3 7 7 1 0 49
0 S4 10 5 0 1 50
Zj 0 0 0 0 0
Cj - Zj 7 10 0 0
49/7=7
50/5=10
Se escoge el número positivo
más pequeño
Si se escogiera el más grande, algunas variables serían
negativas.
Por lo tanto S3 se convierte en la variable que se sale y a éste renglón vacío se le
llama renglón pivote
¿Qué pasa si al dividir se obtienen números negativos?La variable básica se incrementa cuando se incluye la nueva variabley como se está preocupado por las disminuciones los cocientesnegativos pueden ignorarse.
Para llevar acabo el proceso de revisión se necesitan dos cosas:-La tabla actual-Una nueva tabla
Al elaborar una tabla se debe
Debe dejarse un renglón en blanco debajo de cada renglón de variables básicas este espacio sirve para escribir los cálculos del proceso de revisión
Al trabajar problemas con el método SIMPLEX en forma manual, se
deben de tratar de evitar errores aritméticos
El paso de revisar la
tabla
Ofrece el mayor riesgo de error , pues se tienen que hacer muchos cálculos
Los elementos de la nueva tabla se generan en un renglón a la vez
usando dos reglas diferentes :
En una parte el renglón pivote ( el de la variable que sale)
Nuevo Renglón=Renglón anterior/Elemento Pivote
Otra para los demás renglones
El elemento PIVOTE es el coeficiente que esta en la intersección de la columna de la variable que entra y la fila de la variable que sale
Nuevo Elemento del renglón
=Elemento del renglón original
- (Elemento intersección )(Elemento correspondiente del nuevo renglón pivote)
CjVariables
básicas
7 10 0 0
Valores de
solución
X1 X2 S3 S4
0 S1 7 7 1 0 49
1 1 1/7 07
0 S2 10 5 0 1 50
Zj 0 0 0 0 0
Cj - Zj 7 10 0 0
C3-Z3=0-10/7=-10/7
Observando el renglón Cj-ZJ, todos los elementos son cero o negativos ; por tanto, la solución es optima (y Z=70).