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CLASE PRACTICA: Investigación Operativa Trabajo Practico Nº 2 – Método Grafico Profesores: JTP. Ing. Néstor O. Cruz AY1. Ing. Mariela E. Rodríguez Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Jujuy Forma Canónica Forma equivalente de la P.L. MAX Z = C X s.a. A X ≤ b x ≥0 FORMA ESTANDAR Es posible transformar las inecuaciones en igualdades introduciendo las variables de holgura (V. H.). Las V. de H. no tienen un beneficio (su coeficiente de beneficio = 0), representan físicamente los sobrantes de cada recurso. Regla 1: a) Maximizar C X ≈ Minimizar – C X b) Minimizar C X ≈ Maximizar – C X Regla 2: a) A X ≤ b ≈ - A X ≥ -b b) A X ≥ b ≈ - A X ≤ -b Regla 3: A X = b A X ≤ b A X ≥ b Regla 4: Regla 5: Una variable No restringida puede tomar toda clase de valores: X1= X2 – X3 ; X2 , X3 ≥0 b) A X ≥ b adición de un vector superfluo. Xs1 Xs= Xs2 … Xsn Modelo P.L: Z = 3 X1 + 3 X2 (MAX) s.a. 2X1 + X2 ≤ 16 1X1 + 3X2 ≤ 20 2X1 + 5X2 ≤ 20 X1 ≥ 0 , X2 ≥ 0 Forma Estándar: Z = 3 X1 + 3 X2 + 0 X3 + 0 X4 + 0X5 (MAX) s.a. 2X1 + 1X2 + 1 X3 + 0 X4 + 0 X5 = 16 1X1 + 3X2 + 0 X3 + 1 X4 + 0 X5 = 20 2X1 + 5X2 + 0 X3 +0 X4 + 1 X5 = 20 X1 ≥ 0 , X2 ≥ 0 X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 X5 ≥ 0 Modelo P.L: Z = 230 X1 + 240 X2 (MIN) s.a. 30X1 + 11X2 ≥ 16 12X1 + 50X2 ≥ 15 23X1 + 30X2 ≥ 34 X1 ≥ 0 , X2 N.R. Por regla 5: X2 = X3 - X4 X3 ≥ 0 ; X4 ≥ 0 Z = 230 X1 + 240 (X3 - X4 ) (MIN) s.a. 30X1 + 11 (X3 - X4 ) ≥ 16 12X1 + 50 (X3 - X4 ) ≥ 15 23X1 + 30 (X3 - X4 ) ≥ 34 X1 ≥ 0 , X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 Z = 230 X1 + 240 X3 – 240 X4 (MIN) s.a. 30X1 + 11 X3 – 11 X4 ≥ 16 12X1 + 50 X3 – 50 X4 ≥ 15 23X1 + 30 X3 – 50 X4 ≥ 34 X1 ≥ 0 , X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 Z = 230 X1 + 240 X3 – 240 X4 (MIN) s.a. 30X1 + 11 X3 – 11 X4 ≥ 16 12X1 + 50 X3 – 50 X4 ≥ 15 23X1 + 30 X3 – 30 X4 ≥ 34 X1 ≥ 0 , X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 Forma Estándar: -Z = -230 X1 - 240 X3 + 240 X4 (MAX) s.a. 30X1 + 11 X3 – 11 X4 –1 X5 +0x6 +0x7 = 16 12X1 + 50 X3 – 50 X4 +0x5 -1 x6 +0x7 = 15 23X1 + 30 X3 – 30 X4 +0x5 +0x6 – 1x7 = 34 X1 ≥ 0 , X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 , X5 ≥ 0 , X6 ≥ 0 , X7 ≥ 0 Forma Estándar: -Z = -230 X1 - 240 X3 + 240 X4 - Mµ1 - Mµ2 - Mµ3 (MAX) s.a. 30X1 + 11 X3 – 11 X4 –1 X5 + 1 µ1 + 0x6 +0x7 = 16 12X1 + 50 X3 – 50 X4 +0x5 -1 x6 + 1 µ2 + 0x7 = 15 23X1 + 30 X3 – 50 X4 +0x6 +0x6 – 1x7 + 1 µ3 = 34 X1 ≥ 0 , X3 ≥ 0 , X4 ≥ 0 , X5 ≥ 0 , X6 ≥ 0 , X7 ≥ 0 , µ1,2,3 ≥0 Ejemplo: Min Z = 3 X1 – 4 X2 + X3 s.a. 0,5X1 + 2X2 ≥ 3 (1) 1X2 - 1X3 = 4 (2) X1 ≥ 0 , X2 ≤ 0 , X3 (N.R.) Pasamos el problema a la forma estándar, aplicando las reglas: Añadiendo variables de holgura, superfluas y artificiales. • Por regla1: MAX h = - Z = - 3 X1 + 4 X2 - X3 • Como la restricción 1 es del tipo “≥” se agrega la variable de X4 (-1) Y la variable artificial µ1 (+1). • Como la restricción 2 es del tipo “=“ se agrega la variable artificial µ2 (+1). • Como X2 ≤ 0 , hacemos: X5 = - X2 ; X5 ≥ 0 • Como X3 es NR , Por regla 5: se tiene X3 = X6 – X7 X6 ≥ 0 y X7 ≥ 0 Resumiendo todos los elementos, se tiene: Max H = - Z = -3 X1 – 4 X5 - 1 X6 + 1X7 - Mµ1 - Mµ2 s.a. 0,5X1 - 2 X5 + 1µ1 = 3 (1) -1X5 - 1X6 + 1X7 + 1 µ2 = 4 (2) X1 ≥ 0 , X4 ≥ 0, X5 ≥ 0, X6 ≥ 0, X7 ≥ 0, µ1 ≥ 0, µ2 ≥ 0 Recordar que H = - Z ; X5 = - X2 ; X3 = X6 – X7 Forma Estándar: MAX H= - Z = -10 X1 + 32 X4 - Mµ1 - Mµ2 s.a. 14 X1 – 1 X4 - 1 X3 + µ1 = 14 10 X1 - 5 X4 + 0 X3 + µ2 = 50 X1 ≥ 0 , X4 ≥ 0 , µ1 ≥ 0 , µ2 ≥ 0 * Resolver en Clase * Método Grafico : Caso de Múltiples soluciones: Max Z = 1 X1 + 3 X2 s.a. 1X1 + 1X2 ≤ 3 1X1 + 3X2 ≤ 12 -1X1 +2X2 ≤ 4 X1 ≥ 0 , X2 ≥ 0 Método Grafico : Caso de Múltiples soluciones: Método Grafico : Caso de Múltiples soluciones: 2,6 4,2 Combinación lineal de dos vectores Coeficiente (0≤ α ≤ 1) Solución Particular PREGUNTAS Muchas Gracias
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