Giả sử, một cái túi có thể chứa tối đa bkg (bỏ qua yếu tố thể tích). Có n loại đồ vật
) , 1 ( n i Ti = có thể được đưa vào trong túi với khối lượng & giá trị tương ứng là i a và ic. Yêu cầu đặt ra: Cần đặt vào trong túi bao nhiêu đồ vật mỗi loại để cái túi có giá trị lớn nhất.
66 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2115 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Quy hoạch tuyến tính - Nguyễn Thanh Lâm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Quy hoạch tuyến tính Trang 1
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
CHƯƠNG I
BÀI TOÁN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH
BÀI 1. MỘT SỐ BÀI TOÁN DẪN ĐẾN
BÀI TOÁN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH
1. Bài toán cái túi
Giả sử, một cái túi có thể chứa tối đa b kg (bỏ qua yếu tố thể tích). Có n loại đồ vật
),1( niTi = có thể được đưa vào trong túi với khối lượng & giá trị tương ứng là ia và
ic . Yêu cầu đặt ra: Cần đặt vào trong túi bao nhiêu đồ vật mỗi loại để cái túi có giá
trị lớn nhất.
Gọi ix là số đồ vật ),1( niTi = cần đặt vào túi; với điều kiện 0≥ix và ix nguyên.
Khi đó, mô hình toán cần lập có dạng như sau:
max)(
1
→=∑
=
n
i
ii xcxf
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=≥
≤∑
=
nguyennix
bxa
i
n
i
ii
),,1(0
1
Đây là một bài toán quy hoạch tuyến tính.
2. Bài toán lập kế hoạch sản xuất tối ưu
Một doanh nghiệp cần sản xuất n loại sản phẩm nPP ,...,1 từ m loại nguyên liệu
mMM ,...,1 . Giá xuất xưởng sản phẩm, trữ lượng nguyên liệu hiện có và định mức sử
dụng nguyên liệu để sản xuất các loại sản phẩm được cho ở bảng sau:
Sản phẩm Tên
nguyên liệu
Trữ lượng
nguyên liệu 1P 2P … nP
1M
2M
…
mM
1b
2b
…
mb
11a
21a
…
1ma
12a
22a
…
2ma
…
…
…
…
na1
na2
…
mna
Giá xuất xưởng 1c 2c … nc
Để không bị động trong quá trình sản xuất, doanh nghiệp cần xác định số lượng sản
phẩm cần sản xuất mỗi loại sao cho tổng trị giá xuất xưởng là lớn nhất trong phạm
vi trữ lượng nguyên liệu hiện có của doanh nghiệp. Hãy lập mô hình toán để xác
định số sản phẩm đó.
Gọi ix là số sản phẩm iP ),1( ni = cần phải sản xuất; với điều kiện 0≥ix . Khi đó:
+ Trị giá xuất xưởng của doanh nghiệp được xác định bằng: ∑
=
=
n
i
ii xcR
1
;
+ Tổng lượng nguyên liệu loại jM ),1( mj = dùng để sản xuất số sản phẩm trên là:
∑
=
=
n
i
iijj xaw
1
; Trong phạm vi trữ lượng nguyên liệu hiện có của doanh nghiệp, ta cần
Quy hoạch tuyến tính Trang 2
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
xác định ix ),1( ni = sao cho jj bw ≤ ),1( mj = ;
Do đó, mô hình toán để xác định số sản phẩm cần sản xuất của doanh nghiệp được
viết như sau:
max
1
→=∑
=
n
i
ii xcR
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=≥
=≤∑
=
),1(0
),1(
1
nix
mjbxa
i
n
i
jiij
Đây là một bài toán quy hoạch tuyến tính.
3. Bài toán xác định khẩu phần thức ăn tối ưu
Theo lời khuyên của chuyên gia dinh dưỡng, để đảm bảo sức khoẻ và sự phát triển
tốt của một loại gia súc L nào đó, hằng ngày, chủ chăn nuôi cần cung cấp đủ các
loại chất dinh dưỡng nNN ,...,1 với khối lượng tối thiểu tương ứng nbb ,...,1 . Giả sử trên
thị trường có m loại thức ăn mFF ,...,1 với hàm lượng chất dinh dưỡng trong từng loại
và giá mua mỗi loại được cho qua bảng sau:
Loại thức ăn Tên chất
dinh dưỡng
Lượng
tối thiểu 1F 2F … mF
1N
2N
…
nN
1b
2b
…
nb
11a
21a
…
1na
12a
22a
…
2na
…
…
…
…
ma1
ma2
…
nma
Giá mua 1c 2c … mc
Yêu cầu được đặt ra là: Chủ chăn nuôi cần phải mua mỗi loại thức ăn bao nhiêu đơn
vị để khoản chi mua thức ăn thấp nhất nhưng vẫn đảm bảo chất dinh dưỡng cho gia
súc đó theo hướng dẫn của chuyên gia. Hãy lập mô hình toán để xác định khối
lượng cần mua mỗi loại thức ăn.
Gọi ix ),1( mi = là số đơn vị cần mua của loại thức ăn iF ; với điều kiện 0≥ix . Khi đó:
+ Tổng chi phí mua thức ăn được xác định bằng: ∑
=
=
m
i
ii xcC
1
;
+ Tổng lượng chất dinh dưỡng jN ),1( nj = có trong thức ăn cần mua là: ∑
=
=
m
i
iijj xaw
1
;
Do yêu cầu về lượng tối thiểu chất dinh dưỡng cần cung cấp cho gia súc, chủ chăn
nuôi cần đảm bảo rằng: ),1(
1
njbxaw j
m
i
iijj =≥=∑
=
.
Và mô hình bài toán được viết như sau:
min
1
→=∑
=
m
i
ii xcC
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=≥
=≥∑
=
),1(0
),1(
1
mix
njbxa
i
j
m
i
iij Đây là một bài toán quy hoạch tuyến tính.
Quy hoạch tuyến tính Trang 3
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
4. Bài toán vận tải đóng (Bài toán vận tải cân bằng thu- phát)
Giả sử, có n kho hàng (trạm phát) nAA ,...,1 cùng chứa một loại hàng với lượng hàng
chứa tương ứng là ),1( niai = và có m đại lý tiêu thụ (trạm thu) mBB ,...,1 với nhu cầu
tương ứng là ),1( mjbj = . Chi phí vận chuyển một đơn vị hàng hoá từ trạm iA đến
trạm jB là ijc . Hãy lập kế hoạch vận chuyển hết hàng hoá từ các trạm phát đến giao
hết tại các trạm thu sao cho chi phí vận chuyển là thấp nhất.
Gọi ijx là lượng hàng cần vận chuyển từ trạm iA đến jB ),1,,1( mjni == . Khi đó:
+ Tổng chi phí vận chuyển được xác định bằng: ∑∑
= =
=
n
i
m
j
ijij xcxf
1 1
)( ;
+ Tổng lượng hàng phát đi từ trạm iA là: ∑
=
m
j
ijx
1
),1( ni = ;
+ Tổng lượng hàng thu tại trạm jB là: ∑
=
n
i
ijx
1
),1( mj = ;
Khi đó, mô hình toán cần lập như sau:
min)(
1 1
→=∑∑
= =
n
i
m
j
ijij xcxf
⎪⎪
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎪
⎨
⎧
==≥
=
=
=
∑∑
∑
∑
==
=
=
),1,,1(,0
11
1
1
mjnix
xx
bx
ax
ij
n
i
ij
m
j
ij
j
n
i
ij
i
m
j
ij
Đây là một bài toán quy hoạch tuyến tính.
5. Bài toán lập kế hoạch đầu tư vốn cho sản xuất
Một doanh nghiệp cần đầu tư vốn vào n nhà máy khác nhau để sản xuất ra m loại
sản phẩm với sản lượng tối thiểu từng loại là ),1( mjQj = . Do trang bị kỹ thuật-
công nghệ và trình độ tổ chức sản xuất của các nhà máy khác nhau nên hiệu quả
của vốn đầu tư vào các nhà máy khác nhau sẽ khác nhau. Qua khảo sát & phân tích,
sau khoảng thời gian nhất định, một đơn vị tiền đầu tư vào nhà máy i sẽ thu được
),1,,1( mjniaij == sản xuất sản phẩm j . Tổng lượng nguyên liệu và tổng lao động
mà doanh nghiệp có thể cung cấp trong thời gian đó lần lượt là M (đơn vị) và L (đơn
vị). Biết rằng mức hao phí về nguyên liệu và lao động tại nhà máy i khi sản xuất
sản phẩm j lần lượt là ),1,,1(& mjnicb ijij == . Hãy lập kế hoạch đầu tư sao cho
tổng vốn đầu tư là nhỏ nhất.
Gọi ix là số vốn đầu tư vào nhà máy i; với điều kiện ),1(0 nixi =≥ . Khi đó:
+ Số lượng sản phẩm j được sản xuất tại nhà máy i là iij xa (đơn vị);
+ Lượng nguyên liệu sử dụng để sản xuất sản phẩm j tại nhà máy i là ijiij bxa ;
Quy hoạch tuyến tính Trang 4
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
+ Lượng nguyên liệu sử dụng để sản xuất m loại sản phẩm tại nhà máy i là
∑
=
m
j
ijiij bxa
1
;
+ Tổng nguyên liệu sử dụng để sản xuất m loại sản phẩm tại n nhà máy là
∑∑
= =
n
i
m
j
ijiij bxa
1 1
;
+ Tương tự, tổng lao động sử dụng để sản xuất m loại sản phẩm tại n nhà máy là
∑∑
= =
n
i
m
j
ijiij cxa
1 1
;
+ Tổng lượng sản phẩm j được sản xuất từ n nhà máy được tính bằng: ∑
=
n
i
iij xa
1
;
Do đó, mô hình toán được viết như sau:
min)(
1
→=∑
=
n
i
ixxf
⎪⎪
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎪
⎨
⎧
=≥
=≥
≤
≤
∑
∑∑
∑∑
=
= =
= =
),1(0
),1(
1
1 1
1 1
nix
mjQxa
Lcxa
Mbxa
i
j
n
i
iij
n
i
m
j
ijiij
n
i
m
j
ijiij
Đây là một bài toán quy hoạch tuyến tính.
Quy hoạch tuyến tính Trang 5
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
BÀI 2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ
BÀI TOÁN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH
1. Định nghĩa bài toán quy hoạch tuyến tính
Bài toán quy hoạch tuyến tính dạng tổng quát (G) là bài toán có dạng sau:
)1((min)max)(
1
→=∑
=
n
i
ii xcxf
⎪⎪
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎪
⎨
⎧
=
⎥⎥
⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢
⎣
⎡
≥
≤
=
⎥⎥
⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢
⎣
⎡
=
≥
≤
∑
=
)3(),1(0
0
)2(),1(
1
ni
ytuy
x
mjbxa
i
j
n
i
iij
Trong đó:
+ (1) được gọi là hàm mục tiêu của bài toán và )(xf là một hàm bậc nhất theo các
ẩn của bài toán. Nếu max)( →xf thì bài toán đó được gọi là bài toán cực đại; còn
nếu min)( →xf thì bài toán đó được gọi là bài toán cực tiểu;
+ (2) là một hệ gồm các phương trình hay bất phương trình bậc nhất theo các ẩn của
bài toán và được gọi là hệ ràng buộc chính của bài toán.
+ (3) là các điều kiện về dấu của các ẩn và được gọi là hệ ràng buộc dấu của bài
toán. Nếu ẩn có dấu tuỳ ý thì có thể không đưa vào hệ (3); Nếu bài toán không có
hệ (3) thì ta hiểu rằng toàn bộ ẩn đều có dấu tuỳ ý.
+ Hệ (2) và (3) được gọi là chung là hệ ràng buộc của bài toán.
2. Các khái niệm liên quan
+ Đối với bài toán quy hoạch tuyến tính (G) n ẩn như trên, nếu tồn tại một vector n-
chiều ),...,,( 21 nxxxx = thoả mãn hệ ràng buộc của bài toán (G) thì vector đó được gọi
là một phương án của bài toán hay là một lời giải chấp nhận được.
+ Tập hợp tất cả các phương án của bài toán (G) được gọi là tập phương án của (G)
và được ký hiệu là tập X. Tập X có thể là tập rỗng hay có 1 phần tử hay có vô số
phần tử.
+ Phương án x* thoả mãn đẳng thức “=” một ràng buộc nào đó trong hệ ràng buộc
thì ta nói phương án x* thoả mãn chặt ràng buộc đó.
+ Phương án x thoả mãn bất đẳng thức “>” hoặc “<” một ràng buộc nào đó trong hệ
ràng buộc thì ta nói phương án x thoả mãn lỏng ràng buộc đó.
+ Phương án cơ bản (phương án cực biên) là một phương án thoả mãn chặt ít nhất n
ràng buộc độc lập tuyến tính của bài toán (G). Một phương án thoả mãn chặt đúng n
ràng buộc độc lập tuyến tính của bài toán thì được gọi là phương án cơ bản không
suy biến; còn nếu nó thoả mãn chặt hơn n ràng buộc độc lập tuyến tính của bài toán
thì được gọi là phương án cơ bản suy biến.
+ Phương án x0 được gọi là phương án tối ưu của bài toán (G) nếu f(x0) là giá trị lớn
Quy hoạch tuyến tính Trang 6
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
nhất (giá trị nhỏ nhất) trên tập phương án X của bài toán (G). Khi đó, f(x0) được gọi
là giá trị tối ưu của bài toán. Nếu phương án tối ưu x0 là một phương án cơ bản thì x0
được gọi là phương án cơ bản tối ưu.
+ Bài toán quy hoạch tuyến tính có ít nhất một phương án tối ưu được gọi là bài
toán giải được.
+ Bài toán quy hoạch tuyến tính không có phương án hoặc có phương án mà hàm
mục tiêu không bị chặn trên (đối với bài toán cực đại) hay không chặn dưới (đối với
bài toán cực tiểu) trên tập phương án của bài toán thì được gọi là bài toán không
giải được.
+ Giải một bài toán quy hoạch tuyến tính là việc đi tìm lời giải tối ưu (phương án tối
ưu và giá trị tối ưu) của bài toán hay chứng minh bài toán không giải được.
Ví dụ 1: Xét bài toán quy hoạch tuyến tính (F) như sau:
max32)( 4321 →+−+= xxxxxf
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≥
=−+
=+−
=−+
0,,,
12
432
42
4321
432
421
321
xxxx
xxx
xxx
xxx
Giải hệ ràng buộc của bài toán, ta có tập phương án:
⎪⎭
⎪⎬
⎫
⎪⎩
⎪⎨
⎧
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡∈⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++−=
14
29,0,
612
1,
3
2
6
5,
6
7
12
29 αααααX
• Với 0=α , ta có phương án ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= 0,
12
1,
6
5,
12
290x thoả mãn chặt 3 ràng buộc
chính và một ràng buộc về dấu của x4 nên x0 là một phương án cơ bản của bài
toán (F). Đồng thời x0 là một phương án cơ bản không suy biến.
• Với 2=α , ta có phương án ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= 2,
12
5,
6
13,
12
1*x thoả mãn chặt 3 ràng buộc
chính và thoả mãn lỏng 4 ràng buộc về dấu cho nên x* không phải là một
phương án cơ bản của bài toán (F).
• Với tập phương án X, ta có hàm mục tiêu như sau:
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡∈→−=
14
29,0max
6
7
12
65)( ααxf
Ta có ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡∈∀=≤−=
12
29,0)(
12
65
6
7
12
65)( 0 αα xfxf ; do đó, x0 là phương án cơ bản tối
ưu và giá trị
12
65)( 0 =xf là giá trị tối ưu của bài toán (F).
Ví dụ 2: Xét bài toán (F) trên nhưng không có hệ ràng buộc dấu, tức là các ẩn có
dấu tuỳ ý. Khi đó, tập phương án của bài toán sẽ là:
⎭⎬
⎫
⎩⎨
⎧ ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++−= αααα ,
612
1,
3
2
6
5,
6
7
12
29X và hàm mục tiêu max
6
7
12
65)( →−= αxf ;
Khi −∞→α thì +∞→)(xf ; tức là f(x) không bị chặn trên trên tập phương án của
bài toán; do đó, bài toán không có phương án tối ưu hay bài toán không giải được.
Quy hoạch tuyến tính Trang 7
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
3. Tính chất của bài toán quy hoạch tuyến tính
Tính chất 1: Nếu một bài toán quy hoạch tuyến tính có phương án thì nó sẽ có
phương án cơ bản và số phương án cơ bản của bài toán luôn hữu hạn. (Điều này
được rút ra từ cơ sở: trong hệ ràng buộc chính của bài toán, ta chỉ có thể rút ra một
số hữu hạn vectơ độc lập tuyến tính mà thôi).
Tính chất 2: Nếu bài toán cực đại (cực tiểu) có phương án và hàm mục tiêu bị chặn
trên (chặn dưới) trên tập phương án thì bài toán đó có phương án tối ưu.
Tính chất 3: Nếu bài toán có phương án tối ưu thì nó có phương án cơ bản tối ưu.
Tính chất 4: Nếu bài toán quy hoạch tuyến tính có hơn 1 phương án tối ưu thì bài
toán sẽ có vô số phương án tối ưu. Giả sử bài toán có 2 phương án tối ưu là x0 và x*
thì mọi vectơ x có dạng sau đều là phương án tối ưu của bài toán: [ ]( )1,0;)1( *0 ∈−+= ααα xxx
Quy hoạch tuyến tính Trang 8
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
BÀI 3. CÁC DẠNG ĐẶC BIỆT CỦA BÀI TOÁN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH
1. Bài toán quy hoạch tuyến tính dạng chính tắc
a) Định nghĩa: Bài toán quy hoạch tuyến tính dạng chính tắc là bài toán quy hoạch
tuyến tính có các ràng buộc chính là các phương trình và các ẩn đều không âm.
b) Dạng chính tắc:
(min)max...)( 2211 →+++= nn xcxcxcxf (min)max)(
1
→=∑
=
n
i
ii xcxf
⎪⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎪
⎨
⎧
=≥
=+++
=+++
=+++
),1(0
...
...................
...
...
2211
22222121
11212111
nix
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
i
mnmnmm
nn
nn
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=≥
==∑
=
),1(0
),1(
1
nix
mjbxa
i
j
n
i
iji
c) Ma trận điều kiện & Vector điều kiện
Ma trận các hệ số của ràng buộc chính trong bài toán quy hoạch tuyến tính chính tắc
được gọi là ma trận điều kiện, được ký hiệu là A. Cột hệ số của ẩn xi trong ma trận
điều kiện A được gọi là cột điều kiện (vector điều kiện) của ẩn xi và ký hiệu là Ai.
⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢
⎣
⎡
=
mnmm
n
n
aaa
aaa
aaa
A
...
.............................
...
...
21
22221
11211
⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢
⎣
⎡
=
mi
i
i
i
a
a
a
A
...
2
1
d) Định lý
Cho bài toán quy hoạch tuyến tính dạng chính tắc như sau:
(min)max)(
1
→=∑
=
n
i
ii xcxf
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=≥
==∑
=
),1(0
),1(
1
nix
mjbxa
i
j
n
i
iji
Điều kiện cần và đủ để phương án ),...,,( **2*1* nxxxx = là một phương án cơ bản của
bài toán là hệ vector điều kiện { }0* >ii xA độc lập tuyến tính.
Một hệ các vector {v1, v2, …, vn} trong không gian vector V được gọi là độc lập tuyến tính khi
và chỉ khi phương trình vector 0
1
=∑
=
n
i
iivk chỉ có nghiệm duy nhất: k1 = k2 = ... = kn = 0.
e. Biến đổi bài toán về dạng chính tắc
Mọi bài toán quy hoạch tuyến tính đều có thể được đưa về dạng chính tắc bằng các
biện pháp sau:
@ Hệ ràng buộc chính có bất phương trình: ta thêm vào những ràng buộc bất
phương trình đó các ẩn phụ không âm để đưa ràng buộc đó về phương trình; nguyên
tắc thêm ẩn phụ như sau:
Dạng rút gọn
Quy hoạch tuyến tính Trang 9
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
+ Nếu ràng buộc chính có dạng j
n
i
iji bxa ≤∑
=1
thì ta cộng vào vế trái của ràng buộc
này một ẩn không âm knx + để ràng buộc chính trở thành jkn
n
i
iji bxxa =+ +
=
∑
1
.
+ Nếu ràng buộc chính có dạng j
n
i
iji bxa ≥∑
=1
thì ta trừ vào vế trái của ràng buộc này
một ẩn không âm knx + để ràng buộc chính trở thành jkn
n
i
iji bxxa =− +
=
∑
1
.
+ Nếu số hạng tự do ở ràng buộc j âm )0( <jb thì ta tiến hành đổi dấu hai vế sao số
hạng tự do này không âm trước khi tiến hành thêm ẩn phụ (đối với ràng buộc bất
phương trình).
Các biến phụ chỉ là những đại lượng giúp ta biến các ràng buộc dạng bất đẳng thức
thành đẳng thức, nó phải không ảnh hưởng gì đến hàm mục tiêu nên không xuất
hiện trong hàm mục tiêu.
@ Ràng buộc về dấu không thoả điều kiện không âm (ẩn có dấu tuỳ ý hay 0≤ )
+ Nếu ẩn 0≤ix thì ta thực hiện phép đổi biến số 'ii xx −= với điều kiện 0' ≥ix .
+ Nếu ẩn ix có dấu tuỳ ý thì ta thực hiện phép đổi biến ''' iii xxx −= với điều kiện
0, ''' ≥ii xx .
* Ghi chú:
- Bài toán đã cho được gọi là bài toán gốc. Bài toán sau khi biến đổi được gọi là bài
toán phụ.
- Bài toán phụ có hay không có phương án tối ưu thì bài toán gốc cũng có hay không
có phương án tối ưu tương ứng. Nếu có phương án tối ưu, phương án tối ưu của bài
toán gốc được rút ra từ bài toán phụ bằng cách bỏ đi phần ẩn phụ và đổi các trị số
của biến mới về biến cũ theo các công thức đổi biến đã dùng.
** Ví dụ 1: Biến đổi bài toán sau về dạng chính tắc
min222)( 54321 →−++−= xxxxxxf
⎪⎪
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎪
⎨
⎧
≤
≥
=+−+
≥++
−≥++
≤+++−
0
0,
202
1032
12
722
4
51
4321
543
432
54321
x
xx
xxxx
xxx
xxx
xxxxx
Giải:
Đặt
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≥
−=
−=
−=
0,,,, '4
''
3
'
3
''
2
'
2
''
3
'
33
''
2
'
22
'
44
xxxxx
xxx
xxx
xx
Khi đó
⎪⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎪
⎨
⎧
≥
=−−−−+
=−+−−
=++−−−−
=++−−+−−
→−−−+−−=
0,,,,,,,,,
20)(2)(
103)(2
1)(2)(
72)()(2
min2)(2)(2)(
8765
'
4
''
3
'
3
''
2
'
21
'
4
''
3
'
3
''
2
'
21
85
'
4
''
3
'
3
7
'
4
''
3
'
3
''
2
'
2
65
'
4
''
3
'
3
''
2
'
21
5
'
4
''
3
'
3
''
2
'
21
xxxxxxxxxx
xxxxxx
xxxxx
xxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxxf
Quy hoạch tuyến tính Trang 10
Trường ĐH Lạc Hồng/ Khoa Quản trị- Kinh tế quốc tế Nguyễn Thanh Lâm- 2009
** Ví dụ 2: Đưa bài toán quy hoạch tuyến tính sau về dạng chính tắc
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≥
−≥−−
≤+−
≥++−
→−+−+=
0,
232
952
4232
max832)(
31
432
321
4321
4321
xx
xxx
xxx
xxxx
xxxxxf
(Sinh viên tự giải)
2. Bài toán quy hoạch tuyến tính dạng chuẩn tắc
a) Định nghĩa: Bài toán quy hoạch tuyến tính dạng chuẩn tắc là một bài toán quy
hoạch tuyến tính dạng chính tắc trong đó hệ ràng buộc chính có các số hạng tự do
đều không âm và mỗi ràng buộc chính đều có một ẩn cơ bản. Đó là ẩn có hệ số là 1
ở một ràng buộc chính và có hệ số là 0 ở các ràng buộc còn lại.
Ẩn cơ bản nằm ở ràng buộc thứ i được gọi là ẩn cơ bản thứ i, các ẩn còn lại của bài
toán được gọi là ẩn tự do.
b) Dạng của bài toán:
⎪