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Zulässiger Bereich leer  

BEISPIEL
Wir wollen das lineare Optimierungsproblem
(Abbildung, unten).

\begin{displaymath}
z(x_1,x_2) = x_1 + x_2 \quad\longrightarrow\quad\max
 \end{displaymath}

\begin{displaymath}
x_1 + x_2\leq 70,\quad x_1 - x_2\geq 10,\quad
 x_2\geq 40,\quad x_1,x_2\geq 0
 \end{displaymath}

mit dem Simplex-Algorithmus lösen.


Anfangs-Simplex-Tableau:

\begin{displaymath}
\begin{array}
{c\vert ccccc\vert c}
 z & x_1 & x_2 & s_1 & s...
 ...& -1 & 40 \\  \hline
 1 & -1 & -1 & 0 & 0 & 0 & 0
 \end{array} \end{displaymath}

Die Basislösung $(x_1,x_2;s_1,s_2;s_3) = (0,0;80,0,-45)$ ist nicht zulässig. Wir müssen daher den Zwei-Phasen-Simplex-Algorithmus verwenden.



1. Phase:

Wir benötigen zwei Hilfsvariable und ersetzen die Zielfunktion $z$ durch $z^\ast = a_1 + a_2$:

\begin{displaymath}
\begin{array}
{c\vert ccccccc\vert c}
 z^\ast & x_1 & x_2 & ...
 ...0 \\  \hline
 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & -1 & -1 & 0
 \end{array} \end{displaymath}

Wir müssen die Zielfunktionszeile umformen, da $z^\ast$ nicht die Basisvariablen $a_1$ und $a_2$ enthalten darf:

\begin{displaymath}
ZFZ\leftarrow ZFZ + Z2 + Z3
 \end{displaymath}

\begin{displaymath}
\setlength {\fboxsep}{2mm}
 
 \begin{array}
{c\vert ccccccc\...
 ...\  \hline
 1 & 1 & 0 & 0 & -1 & -1 & 0 & 0 & 50 &
 \end{array} \end{displaymath}

Minimieren der Hilfsfunktion ergibt

\begin{displaymath}
\setlength {\fboxsep}{2mm}
 
 \begin{array}
{c\vert ccccccc\...
 ... \\  \hline
 1 & 0 & 1 & 0 & 0 & -1 & -1 & 0 & 40
 \end{array} \end{displaymath}

\begin{displaymath}
\setlength {\fboxsep}{2mm}
 
 \begin{array}
{c\vert ccccccc\...
 ...frac{1}{2}&-\frac{1}{2}& -1 &-\frac{1}{2}& 0 & 10
 \end{array} \end{displaymath}

Wir haben das Minimum erreicht, da alle Einträge in der Zielfunktionszeile $\leq 0$ sind. Aber $z^\ast_{\min} \gt 0$.

Der zulässige Bereich ist leer. Es gibt keine Lösung des linearen Optimierungsproblem, die alle Nebenbedingungen erfüllt.


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© 1997, Josef Leydold
Abteilung für angewandte Statistik und Datenverarbeitung