Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes...
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Révision
de
l’algorithme du simplexe
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Forme standard
• Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous sa forme standard où certaines variables peuvent être des variables d’écart:
min
Sujet à
1 1 2 2 ... n nz c x c x c x
mnmnmm
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
....
....
...
...
2211
22222121
11212111
0...,,, 21 nxxx
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min z
Sujet à
0...,,, 21 nxxx
mnmnmm
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
....
....
...
...
2211
22222121
11212111
0...2211 zxcxcxc nn
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Simplexe –forme avec tableauxItération typique
• Décrivons une itération typique pour résoudre le problème général avec le simplexe – forme avec tableaux
• Le système
zzxcxcxc
bxaxaxax
bxaxaxax
bxaxaxax
bxaxaxax
nnssmm
mnmnsmsmmmm
rnrnsrsmrmr
nnssmm
nnssmm
......
......
....
......
....
......
......
11
11
11
2221122
1111111
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Itération typique
peut être représenter dans le tableau suivant
–
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Étape 1: Choix de la variable d’entrée
• En se référant à la dernière ligne du tableau, soit jj
s cc01
min
Si ≥ 0, alors la solutioncourante est optimale et l’algorithme s’arrête
sc
Si < 0, alors xs est lavariable d’entrée
sc
Variable d’entrée
–
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Étape 2: Choix de la variable de sortie
Variable d’entréeSile problème n’est pasborné et l’algo. s’arrête
mia is 10
Sialors la sol. demeure réalisable
La variable d’entrée xs prend la valeur
0isi tel que a
0 isaqueteli
is
issisii
a
bxxabx 0
0:min1
isis
i
mirs
rs a
a
b
a
bx
–
0i isi sx b a x
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Étape 2: Choix de la variable de sortie
Variable d’entrée
Variable de sortie
–
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
L’élément de pivot est à l’intersection de la ligne de la variable d’entrée xs et de la colonne de la variable de sortie xr
rsa
rsa
–
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
Divisons la ligne r par l’élément de pivot afin d’obtenir la ligne r résultante
rsa
rsa
1
–
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
Divisons la ligne r par l’élément de pivot afin d’obtenir la ligne r résultante
rsa
–
111r m rn r
rs rs rs rs
a a b
a a a a
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
Multiplions la ligne r résultante par pour la soustraire de la ligne i du tableau. Ceci ramène le coefficient de la variable d’entrée xs à 0.
–
isa
111r m rn r
rs rs rs rs
a a b
a a a a
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Étape 3: Pivot
rsa
111r m rn r
rs rs rs rs
a a b
a a a a
Variable d’entrée
Variable de sortie
Multiplions la ligne r résultante par pour la soustraire de la ligne i du tableau. Ceci ramène le coefficient de la variable d’entrée xs à 0.
–
isa
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
Multiplions la ligne r résultante par pour la soustraire de la ligne i du tableau. Ceci ramène le coefficient de la variable d’entrée xs à 0.
–
isa
111r m rn r
rs rs rs rs
a a b
a a a a
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Étape 3: Pivot
rsa
Variable d’entrée
Variable de sortie
Multiplions la ligne r résultante par pour la soustraire de la ligne i du tableau. Ceci ramène le coefficient de la variable d’entrée xs à 0.
–
isa
111r m rn r
rs rs rs rs
a a b
a a a a
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Tableau résultant pour
amorcer la prochaine itération
–
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Problèmes équivalents
min z = –8x – 6y min z
Sujet à Sujet à
5x + 3y + u =30 5x + 3y + u =30
2x + 3y + p =24 2x + 3y + p =24
1x + 3y + h = 18 1x + 3y + h = 18
x, y, u, p, h ≥ 0 –8x –6y –z = 0
x, y, u, p, h ≥ 0
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Tableau équivalent au système
min z = –8x – 6y min z
Sujet à Sujet à
5x + 3y + u =30 5x + 3y + u =30
2x + 3y + p =24 2x + 3y + p =24
1x + 3y + h = 18 1x + 3y + h = 18
x, y, u, p, h ≥ 0 –8x –6y –z = 0
x, y, u, p, h ≥ 0
u = 30 – 5x – 3y
p = 24 – 2x – 3y
h = 18 – 1x – 3y
z = 0 –8x – 6y
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u = 30 – 5x – 3y
p = 24 – 2x – 3y
h = 18 – 1x – 3y
z = 0 –8x – 6y
Étale 1: Critère d’entrée
Pour déterminer la variable d’entrée,
nous choisissons l’élément le plus
petit de la dernière ligne du tableau
min {–8, –6, 0, 0, 0} = –8.
x est donc la variable d’entrée
1mins jj n
c c
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u = 30 – 5x – 3y
p = 24 – 2x – 3y
h = 18 – 1x – 3y
z = 0 –8x – 6y
Étape 2: critère de sortie variable d’entrée
Pour identifier la variable de sortie
déterminons le min des quotients des
termes de droite divisés par les
éléments correspondants dans la
colonne de la variable d’entrée
qui sont positifs:
0:min1
isis
i
mirs
rs a
a
b
a
bx
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u = 30 – 5x – 3y
p = 24 – 2x – 3y
h = 18 – 1x – 3y
z = 0 –8x – 6y
Étape 2: critère de sortie variable d’entrée
min {30/5, 24/2, 18} = 30/5 = 6
La variable correspondante u
devient la variable de sortie
0:min1
isis
i
mirs
rs a
a
b
a
bx
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u = 30 – 5x – 3y
p = 24 – 2x – 3y
h = 18 – 1x – 3y
z = 0 –8x – 6y
Variable de sortie variable d’entrée
Étape 3 : Pivot
Transformation du système ou
du tableau
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• variable de sortie
variable d’entrée
Ceci est équivalent à
(5x + 3y + u =30) / 5 => x + 3/5y + 1/5u = 6
En terme du tableau, ceci est équivalent à diviser la ligne de la variable de sortie par le coefficient de la variable d’entrée dans cette ligne
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Divisons cette ligne par 5
• variable de sortie
variable d’entrée
Ceci est équivalent à
(5x + 3y + u =30) / 5 => x + 3/5y + 1/5u = 6
En terme du tableau, ceci est équivalent à diviser la ligne de la variable de sortie par le coefficient de la variable d’entrée dans cette ligne
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Divisons cette ligne par 5
variable de sortie
variable d’entrée
Le tableau qui en résulte est le suivant
3/ 5 1/ 5 6x y u
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Divisons cette ligne par 5
variable de sortie
variable d’entrée
Le tableau qui en résulte est le suivant
3/ 5 1/ 5 6x y u
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Ceci est équivalent à : p = 24 – 2(6 – 1/5u – 3/5y) +2x – 2x – 3y 2x + 3y + p – 2 (x +3/5y + 1/5u) = 24 – 2(6) 2x + 3y + p = 24 – 2 (x +3/5y + 1/5u = 6) 0x + 9/5y –2/5u + p = 12
deuxième ligne moins
2(la première ligne)
![Page 28: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/28.jpg)
Le tableau devient
deuxième ligne moins
2(la première ligne)
0 9 / 5 2 / 5 12x y u p
![Page 29: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/29.jpg)
Le tableau devient
deuxième ligne moins
2(la première ligne)
0 9 / 5 2 / 5 12x y u p
![Page 30: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/30.jpg)
En répétant le processus pour les autres lignes du tableau
![Page 31: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/31.jpg)
Méthode du simplexe – notation matricielle
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Méthode du simplexe – notation matricielle
• Le problème de programmation linéaire sous la forme standard
min
Sujet à
peut aussi s’écrire
1 1 2 2 ... n nz c x c x c x
mnmnmm
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
....
....
...
...
2211
22222121
11212111
0...,,, 21 nxxx
Tmin
Sujet à
0
, ,
matrice
n m
z c x
Ax b
x
c x R b R
A m n
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T
5 3 1 0 0
2 3 0 1 0
1 3 0
Problème du restaurat
0 1
8, 6,0,0,0
30
24
1
eur
8
:
x y u p h
A
c
b
min 8 6
Sujaet à 5 3 30
2 3 24
1 3 18
, , , , 0
z x y
x y u
x y p
x y h
x y u p h
T
5 3
min
Sujet à
0
, ,
matrice 3 5
z c x
Ax b
x
c x R b R
A
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Méthode du simplexe – notation matricielle
min z
Sujet à
0...,,, 21 nxxx
mnmnmm
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
....
....
...
...
2211
22222121
11212111
0...2211 zxcxcxc nn
T
min
Sujet à
0
0
, ,
matrice
n m
z
Ax b
c x z
x
c x R b R
A m n
![Page 35: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/35.jpg)
Méthode du simplexe – notation matricielle
• Considérons le problème de programmation linéaire sous sa forme matricielle
• Supposons que m ≤ n et que la matrice A est de plein rang (i.e., rang(A) = m, ou que les lignes de A sont linéairement indépendantes )
• Une sous matrice B de A est une base de A si elle est mxm et non singulière (i.e, B-1 existe)
T
min
Sujet à
0
0
z
Ax b
c x z
x
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Méthode du simplexe – notation matricielle
• Une sous matrice B de A est une base de A si elle est mxm et non singulière (i.e, B-1 existe)
• Pour faciliter la présentation, supposons que la base B que nous considérons est composée des m premières colonnes de A, et ainsi
Dénotons également
• Le problème original peut s’écrire
RBA
R
B
x
xx
R
B
c
cc
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T
min
Sujet à
0
0
z
Ax b
c x z
x
T T
min
Sujet à
0
0
B
R
BB R
R
z
xB R b
x
xc c z
x
x
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T T
min
Sujet à
0
0
B
R
BB R
R
z
xB R b
x
xc c z
x
x
T T
min
Sujet à
0
, 0
B R
B B R R
B R
z
Bx Rx b
c x c x z
x x
![Page 39: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/39.jpg)
• Exprimons xB en fonction de xR en utilisant les contraintes du problème
• Ainsi
bRxBx RB
bBRxBxB RB11 )(
bBRxBBxB RB111
bBRxBIx RB11
bBRxBIx RB11
![Page 40: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/40.jpg)
En remplaçant xB par sa valeur
en fonction de xR dans l’équation
de la fonction économique
T T
min
Sujet à
0
, 0
B R
B B R R
B R
z
Bx Rx b
c x c x z
x x
1 1
T 1 1 T
min
Sujet à
( ) 0
, 0
B R
B R R R
B R
z
Ix B Rx B b
c B Rx B b c x z
x x
Notons que ces deux problèmes sont équivalents car le deuxième est obtenudu premier à l’aide d’opérationsélémentaires utilisant une matricenon singulière B-1
![Page 41: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/41.jpg)
En regroupant les coefficients de xR
1 1
T 1 1 T
min
Sujet à
( ) 0
, 0
B R
B R R R
B R
z
Ix B Rx B b
c B Rx B b c x z
x x
1 1
T T 1 T 1
min
Sujet à
0 ( )
, 0
B R
B R B R B
B R
z
Ix B Rx B b
x c c B R x z c B b
x x
![Page 42: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/42.jpg)
Le problème se traduit dans le tableau suivant
0,
)(0
min
11
11
RB
TBR
TB
TRB
RB
xx
bBczxRBccx
bBRxBIxàSujet
z
![Page 43: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/44.jpg)
Les variables de xB (dénotées jusqu’ici variables dépendantes) qui sont associées aux colonnes de la base B, sont dénotéesvariables de base
Les variables de xR (dénotées jusqu’ici variables indépendantes) sont dénotéesvariables hors base
![Page 45: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/45.jpg)
Pour obtenir la solution de base associée à la base B, posons xR = 0 et alors xB = B-1b.La solution de base est réalisable si xB ≥ 0
![Page 46: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/46.jpg)
Puisque tout tableau du simplexe est associé à une base de A constituéedes colonnes associées aux variables de base (variables dépendantes),il s’ensuit que dans l’algorithme du simplexe, nous passons d’unesolution de base réalisable à une nouvelle solution de base réalisableayant une valeur plus petite ou égale.
![Page 47: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/47.jpg)
Notion de multiplicateurs du simplexe
• Considérons la dernière ligne du tableau du simplexe associé à la base B qui correspond aux vecteurs des coûts relatifs des variables:
TBc T
Rc
T T T T T 10B B B B Bc c c c c B B
T T T 1R R Bc c c B R
T T T T T 1 T 1, , T T
B R B R B Bc c c c c c B B R c c B A
![Page 48: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/48.jpg)
Notion de multiplicateurs du simplexe
Dénotons le vecteur défini par
Alors
Ou
où dénote la jième colonne de la matrice de contrainte A
mRT T 1
Bc B
T T Tc c A
Tj j jc c a
ja
π est le vecteur des multiplicateursdu simplexe associé à la base B.
T T T 1Bc c c B A
T1 1 1, , , , , ,n n nc c c c a a
![Page 49: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/49.jpg)
Notion de multiplicateurs du simplexe
• Le vecteur des multiplicateurs du simplexe π permet de calculer
les coûts relatifs directement à partir des données originales du problème.
• Les composantes πi (i=1,2,…,m) du vecteur des multiplicateurs peuvent être considérés comme des poids associés aux lignes i du tableau (ou aux contraintes i du problème) tel que la soustraction d’une combinaison linéaire des lignes avec ces poids de la dernière ligne du tableau permet d’annuler les coûts relatifs des variables de base.
Tj j jc c a
jc
![Page 50: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/50.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Les multiplicateurs du simplexe associés à une base optimale permettent de mesurer l’effet de modifier les termes de droite sur la valeur optimale d’un problème.
• Considérons le problème original et un autre où les termes de droite sont modifiés
T
minSujet à
00
zAx b
c x zx
T
minSujet à
00
zAx b b
c x zx
![Page 51: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/51.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Dénotons par B* une base optimale du problème original, et la solution de base optimale correspondante
dont la valeur (optimale pour le problème) est donnée par
T
minSujet à
00
zAx b
c x zx
T
minSujet à
00
zAx b b
c x zx
*
* * 1*
0
0R
B
x
x B b b
* T * T * T * 1 T* * * *R RB B B B
z c x c x c B b c b
![Page 52: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/52.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Choisissons la valeur de de telle sorte que
• Donc B* demeure une base réalisable pour le nouveau problème modifié puisque la solution de base associée est
T
minSujet à
00
zAx b
c x zx
T
minSujet à
00
zAx b b
c x zx
b
0)( 1*1*1* bBbBbbB
0)(~0~
1**
*
*
bbBx
x
B
R
![Page 53: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/53.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Donc B* demeure une base réalisable pour le nouveau problème modifié puisque la solution de base associée est
• De plus, puisque ni les coûts cj ni la matrice A n’ont été modifiés, alors le vecteur des multiplicateur π* reste inchangé. Par conséquent les coûts
relatifs demeurent inchangés et donc non négatifs pour le nouveau problème.
Donc B* demeure donc une base optimale pour le nouveau problème.
0)(~0~
1**
*
*
bbBx
x
B
R
jc
*T T * 1*B
c B
*T T *Tc c A
![Page 54: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/54.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Une solution optimale pour le nouveau problème est donc:
• Évaluons la valeur optimale du nouveau problème:
0)(~0~
1**
*
*
bbBx
x
B
R
jc
* T * T ** *
T * 1*
T * 1 T * 1* *
* *T
* *
1
( )R RB B
B
B B
m
i i
i
z c x c x
c B b b
c B b c B b
z b
z b
*T T * 1*B
c B
* T * 1*B
z c B b
![Page 55: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/55.jpg)
Sensitivité de la valeur optimale auxmodifications des termes de droite
• Évaluons la valeur optimale du nouveau problème:.
Ainsi, indique la taux de variationunitaire de la valeur optimale de la fonction économique lorsque le terme de droite bi de la contrainte i est modifié d’une quantité choisie de telle sorte que la base demeure réalisable pour le nouveau problème.
*i
ib
* T * T ** *
T * 1*
T * 1 T * 1* *
* *T
* *
1
( )R RB B
B
B B
m
i i
i
z c x c x
c B b b
c B b c B b
z b
z b
![Page 56: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/56.jpg)
Problème du restaurateur transformé en min
• Transformons les contraintes d’inégalité du problème du restaurateur en égalité avec les variables d’écart u, p et h:
min z = –8x – 6y min z = –8x – 6y
Sujet à Sujet à
5x + 3y ≤ 30 5x + 3y + u =30
2x + 3y ≤ 24 2x + 3y + p =24
1x + 3y ≤ 18 1x + 3y + h = 18
x, y ≥ 0 x, y, u, p, h ≥ 0
![Page 57: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/57.jpg)
*T T * 1
*Bc B
1 11 0 0 0 3
4 41 3
0 0 1 0 34 41 5
0 1 0 0 312 123 1
0 0 0 1 542 2
x y u p h z
x
p
y
z
*T
1 10
4 41 3 3 1
8 0 6 1 04 4 2 21 5
012 12
* * *
1
2 1 2 3
3
3 1 3 154 0 54 0
2 2 2 2
Tz z bbb b b bb
* *1 1
30 0
2b b z z
![Page 58: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/58.jpg)
Méthode de résolution graphique
• Méthodes pour problème ne comportant que deux variables
• Revenons au problème du restaurateur après l’avoir transformer en un problème de min:
min z = –8x – 6y
Sujet à
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
x,y≥0
![Page 59: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/59.jpg)
Domaine réalisable
• Traçons la droite
5x + 3y = 30
L’ensemble des points qui satisfont la contrainte
5x + 3y ≤ 30
sont sous cette droite car l’origine satisfait cette relation
![Page 60: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/60.jpg)
Domaine réalisable
• Traçons la droite
2x + 3y = 24
L’ensemble des points qui satisfont la contrainte
2x + 3y ≤ 24
sont sous cette droite car l’origine satisfait cette relation
![Page 61: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/61.jpg)
Domaine réalisable
• Traçons la droite
1x + 3y = 18
L’ensemble des points qui satisfont la contrainte
1x + 3y ≤ 18
sont sous cette droite car l’origine satisfait cette relation
![Page 62: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/62.jpg)
Domaine réalisable
• L’ensemble des points réalisables pour le système
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
x,y≥0
![Page 63: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/63.jpg)
Résolution
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• Plus on s’éloigne de l’origine, plus la valeur diminue:
x = 0 et y = 0 => z = 0
8
6 68
droites de pente 6
zy x
![Page 64: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/64.jpg)
Résolution
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• Plus on s’éloigne de l’origine, plus la valeur diminue:
x = 0 et y = 0 => z = 0
x = 0 et y = 6 => z = – 36
8 030 61
xx
yy x
3 18x y
![Page 65: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/65.jpg)
Résolution
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• Plus on s’éloigne de l’origine, plus la valeur diminue:
x = 0 et y = 0 => z = 0
x = 0 et y = 6 => z = – 36
x = 6 et y = 0 => z = – 48
0 65 30 03
yxy
x y
5 3 30x y
![Page 66: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/66.jpg)
Résolution
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• Plus on s’éloigne de l’origine, plus la valeur diminue:
x = 0 et y = 0 => z = 0
x = 0 et y = 6 => z = – 36
x = 6 et y = 0 => z = – 48
x = 3 et y = 5 => z = – 54.
• Impossible d’aller plus loin sans sortir du domaine réalisable.
Solution optimale:x = 3 et y = 5
Valeur optimale:z = – 54
3 33 3
318 5
5 3 30
118
4 2
xx y
xy
y yxx
5 3 30x y
3 18x y
![Page 67: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/67.jpg)
*T T * 1
*Bc B
1 11 0 0 0 3
4 41 3
0 0 1 0 34 41 5
0 1 0 0 312 123 1
0 0 0 1 542 2
x y u p h z
x
p
y
z
*T
1 10
4 41 3 3 1
8 0 6 1 04 4 2 21 5
012 12
* * *
1
2 1 2 3
3
3 1 3 154 0 54 0
2 2 2 2
Tz z bbb b b bb
* *1 1
30 0
2b b z z
![Page 68: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/68.jpg)
Domaine réalisable
• L’ensemble des points réalisables pour le système
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
x,y≥0
![Page 69: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/69.jpg)
Résolution graphique
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• La solution optimale:
x = 3 et y = 5 => z = – 54.
• Vecteur des multiplicateurs optimaux:
πT = [ – 3/2, 0, – 1/2]
• Si b1 = 30 devient b1+Δb1 avec
Δb1<0
domaine réalisable diminue
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
![Page 70: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/70.jpg)
*T T * 1
*Bc B 1 1
1 0 0 0 34 41 3
0 0 1 0 34 41 5
0 1 0 0 312 123 1
0 0 0 1 542 2
x y u p h z
x
p
y
z
*T
1 10
4 41 3 3 1
8 0 6 1 04 4 2 21 5
012 12
* * *
1
2 1 2 3
3
3 1 3 154 0 54 0
2 2 2 2
Tz z bbb b b bb
* *1 1
30 0
2b b z z
![Page 71: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/71.jpg)
Résolution graphique
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• La solution optimale:
x = 3 et y = 5 => z = – 54.
• Vecteur des multiplicateurs optimaux:
πT = [ – 3/2, 0, – 1/2]
• Si b1 = 30 devient b1+Δb1 avec
Δb1>0
domaine réalisable augmente
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
![Page 72: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/72.jpg)
*T T * 1
*Bc B
1 11 0 0 0 3
4 41 3
0 0 1 0 34 41 5
0 1 0 0 312 123 1
0 0 0 1 542 2
x y u p h z
x
p
y
z
*T
1 10
4 41 3 3 1
8 0 6 1 04 4 2 21 5
012 12
* * *
1
2 1 2 3
3
3 1 3 154 0 54 0
2 2 2 2
Tz z bbb b b bb
* *3 3
10 0
2b b z z
![Page 73: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/73.jpg)
Résolution graphique
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• La solution optimale:
x = 3 et y = 5 => z = – 54.
• Vecteur des multiplicateurs optimaux:
πT = [ – 3/2, 0, – 1/2]
• Si b3 = 18 devient b3+Δb3 avec
Δb3<0
domaine réalisable diminue
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18
![Page 74: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/74.jpg)
*T T * 1
*Bc B
1 11 0 0 0 3
4 41 3
0 0 1 0 34 41 5
0 1 0 0 312 123 1
0 0 0 1 542 2
x y u p h z
x
p
y
z
*T
1 10
4 41 3 3 1
8 0 6 1 04 4 2 21 5
012 12
* * *
1
2 1 2 3
3
3 1 3 154 0 54 0
2 2 2 2
Tz z bbb b b bb
* *2 20 0 0b b z z
![Page 75: Révision de l’algorithme du simplexe. Forme standard •Après avoir transformé les contraintes d’inégalité en égalités, nous retrouvons le problème sous.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070309/551d9dc1497959293b8e123e/html5/thumbnails/75.jpg)
Résolution graphique
• Considérons la fonction économique :
z = –8x – 6y.
• La solution optimale:
x = 3 et y = 5 => z = – 54.
• Vecteur des multiplicateurs optimaux:
πT = [ – 3/2, 0, – 1/2]
• Si b2 = 24 devient b2+Δb2 avec
Δb2<0
domaine réalisable ne change pas
5x + 3y ≤ 30
2x + 3y ≤ 24
1x + 3y ≤ 18