|
PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ
Nguyễn Như Phong
Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp
Đại học Bách Khoa TPHCM
a. Biến cơ bản và Lời giải cơ bản
Giải bài toán QHTT bằng phương pháp hình học có ưu điểm trực quan và đơn giản nhưng chỉ giải được với bài toán hai biến, với bài toán nhiều biến phải dùng phương pháp đại số được suy diễn từ phương pháp hình học với các bước như ở bảng sau.
|
Bước
|
Phương pháp hình học
|
Phương pháp đại số
|
|
Xác định vùng lời giải
|
Vẽ hình biễu diễn các đường ràng buộc trên mặt phẳng các biến
|
Hệ m phương trình chuẩn với n biến không âm (m < n )
|
|
Xác định các lời giải khả thi quan trọng ứng viên lời giải tối ưu
|
Xác định các điểm góc khả thi
|
Xác định lời giải khả thi cơ bản của hệ phương trình
|
|
Dùng hàm mục tiêu xác định lời giải tối ưu trong các ứng viên
|
Điểm góc tối ưu
|
Lời giải khả thi cơ bản tối ưu
|
Quan hệ các đại lượng cơ bản giữa hai phương pháp như ở bảng sau:
|
|
Phương pháp hình học
|
Phương pháp đại số
|
|
Biểu diễn vùng lời giải
|
Hinh vẽ biểu diễn mọi ràng buộc trên mặt phẳng các biến
|
Hệ m phương trình chuẩn với n biến không âm. (m < n )
|
|
Vùng lời giải khả thi
|
Vô số điểm khả thi
|
Vô số nghiệm khả thi
|
|
Lời giải
|
Điểm góc
|
Lời giải cơ bản
|
|
Lời giải khả thi
|
Điểm góc khả thi
|
Lời giải cơ bản khả thi
|
|
Lời giải tối ưu
|
Điểm góc tối ưu.
|
Lời giải cơ bản tối ưu
|
Vùng lời giải ở phương pháp đại số xác định bởi hệ m phương trình chuẩn với n ẩn số các trường hợp có thể xảy ra như sau:
-
m > n: hệ có ít nhất m-n phương trình thừa bài toán có thể vô nghiệm
-
m = n: hệ chỉ có 1 nghiệm, và cũng là lời giải tối ưu
-
m < n: hệ có vô số nghiệm vấn đề tìm lời giải tối ưu được đặt ra.
Vậy bài toán tối ưu chỉ đặt ra trong trường hợp m < n. Trong trường hợp này bài toán sẽ có vô số nghiệm. Để tìm các nghiệm này, ta chỉ cho trước giá trị của n-m biến và xác định m biến còn lại.
Nếu gọi n-m biến là biến không cơ bản và gán trị 0 để tìm m biến còn lại mà ta gọi là biến cơ bản thì ta sẽ được lời giải gọi là lời giải cơ bản.
b. Phương pháp đại số
Khi đã xác định được các lời giải khả thi, đây cũng là những ứng viên cho lời giải tối ưu, ta đánh giá tính tối ưu của các lời giải này qua hàm mục tiêu. Phương pháp đại số gồm các bước:
-
Chuyển đổi các ràng buộc thành hệ m phương trình chuẩn với n biến.
-
Xác định các lời giải cơ bản
-
Chọn n-m biến không cơ bản, gán trị 0
-
Xây dựng hệ phương trình các biến cơ bản
-
Xác định giá trị các biến cơ bản
-
Xác định các lời giải cơ bản khả thi theo ràng buộc
-
Xác định các lời giải cơ bản tối ưu theo hàm mục tiêu
TLTK
Nguyễn Như Phong. Vận trù xác định. NXBĐHQG. 2010
|