Republica bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación
I.U.P” Santiago Mariño Extensión Maracay
Maracay, Estado Aragua.
Programación Lineal
Alumno:
Kenner Ortiz
C.I: 26.4791.844
Sección: SAIA
Programación Lineal
Es el campo de la programación
matemática dedicado a maximizar
o minimizar.
El método tradicionalmente
usado para resolver problemas
de programación lineal es
el Método Simplex.
Las variables son números
reales mayores o iguales a cero.
•A = valor conocido a ser
respetado estrictamente;
•B = valor conocido que debe
ser respetado o puede ser
superado;
•C = valor conocido que no
debe ser superado;
•j = número de la ecuación,
variable de 1 a M (número total
de restricciones);
•a; b; y, c = coeficientes
técnicos conocidos;
•X = Incógnitas, de 1 a N;
•i = número de la incógnita,
variable de 1 a N.
Historia de la
programación
lineal
Problema
El problema de la resolución de
un sistema lineal de
inecuaciones se remonta, al
menos, a Joseph Fourier,
después de quien nace el
método de eliminación de
Fourier-Motzkin. La
programación lineal se plantea
como un modelo matemático
desarrollado durante la Segunda
Guerra Mundial para planificar
los gastos y los retornos, a fin
de reducir los costos al ejército
y aumentar las pérdidas del
enemigo. Se mantuvo en
secreto hasta 1947. En la
posguerra, muchas industrias lo
usaron en su planificación
diaria.
Acontecimientos
• 1826 Joseph Fourier anticipa la
programación lineal. Carl
Friedrich Gauss
resuelve ecuaciones lineales por
eliminación "gaussiana".
• 1902 Gyula Farkas concibe un
método para resolver sistemas
de inecuaciones.
• 1947 George Dantzig publica
el algoritmo simplex y John von
Neumann desarrolló la teoría de
la dualidad.Se sabe que Leonid
Kantoróvich también formuló la
teoría en forma independiente.
• 1984 Narendra Karmarkar introduce
el método del punto interior para
resolver problemas de programación
lineal.
Principios básicos
de la programación
lineal
Proporcionalidad directa de las
variables
Efectos de una sola variable o
actividad por si misma son
proporcionales dado que se
requiere contribución de cada
variable
Aditividad entre variables
Interacciones entre variables
deben ser aditivas suposición
garantiza que la contribución
total de todas las variables en la
función del objetivo y en las
restricciones sea la suma directa
de la contribución
Divisibilidad de las variables
Este principio establece que
las variables del modelo
deben asumir valores
fraccionarios.
Certidumbres de los parámetros
Este principio establece que
todos los parámetros y demás
datos del modelo deben ser
conocidos o mantenerse fijos a
priori al problema
¿Qué es?
Es un método analítico capaz de
resolver modelos mas complejos
que los resueltos mediante el
método grafico sin restricción
en el método de variable.
En que consiste
Consiste en caminar del
vértice de U poliedro a un
vértice vecino de manera
que aumente o disminuye
Importancia
Es fundamental, dado que
el algoritmo se basa en
dicha teoría para la
resolución de sus
problemas
Consideración
importantes
• Variables de holgura
• Exceso
Casos del método
simplex
Degeneración
La degeneración ocurre cuando en alguna
iteración del método simplex existe un
empate en la selección de la variable que
sale este empate se rompe arbitrariamente.
Sin embargo, cuando suceda esto, una o
más de las variables básicas será
necesariamente igual a cero en la siguiente
iteración. En este caso decimos que la
nueva solución es degenerada.
Múltiples alternativas optimas
Cuando la función objetivo es
paralela a una restricción que se
satisface en el sentido de la igualdad
a través de la solución óptima, la
función objetivo tomará el mismo
valor óptimo en más de un punto de
la solución. Por esta razón reciben el
nombre de Múltiples alternativas
óptimas.
Soluciones no acotadas:
En algunos modelos de programación lineal, los
valores de las variables se pueden aumentar en forma
indefinida sin violar ninguna de las restricciones, lo
que significa que el espacio de soluciones es no
acotado cuando menos en una dirección. Como
resultado el valor de la función objetivo puede crecer
caso de la minimización en forma indefinida.
Solución Infactibles
Si las restricciones no se pueden satisfacer en
forma simultánea, se dice que el modelo no
tiene solución factible. Esta situación nunca
puede ocurrir si todas las restricciones son del
tipo Menor igual (suponiendo valores
positivos en el segundo miembro) ya que las
variables de holgura producen siempre una
solución factible. Sin embargo, cuando
empleamos los otros tipos de restricciones
Método Gráfico
¿Qué es?
El método gráfico es un procedimiento de
solución de problemas de programación
lineal, muy limitado en cuanto al número
de variables pero muy rico en materia de
interpretación de resultados e incluso
análisis de sensibilidad.
Pasos básicos:
Determinación del espacio de las
soluciones factibles
Determinación de la solución óptima de
entre todos los puntos en el espacio de
solución factible:
Dibujar una recta con valor función
objetivo constante (contorno)
Mover dicha recta de forma paralela en la
dirección en la que se optimiza la función
objetivo
El espacio de las soluciones
factibles es un conjunto
convexo.
Si un problema de PL tiene solución
óptima, ésta es un punto extremo o
esquina del espacio de las soluciones
factibles.
Propiedades intrínsecas
en la linealidad
Proporcionalidad
La contribución de cada
variable de decisión en la
función objetivo y en las
restricciones es
directamente proporcional
al valor de la variable
Aditividad
La contribución total de
todas las variables en la
función objetivo y en las
restricciones es la suma de
la contribución individual de
cada variable.
Análisis de
sensibilidad
Si la base actual permanece
óptima después de cambiar el
coeficiente de una variable no
básica en la función objetivo,
los valores de las variables de
decisión y el valor objetivo
óptimo no cambian.
Si cambia el coeficiente de
una variable básica, los
valores de las variables de
decisión pueden
permanecer constantes,
pero el valor objetivo
óptimo puede cambiar
Si cambia el lado derecho
de una restricción los
valores de las variables de
decisión y de la función
objetivo pueden cambiar
Forma estándar
Variable de holgura
En las restricciones (≤) el lado
derecho representa el límite
sobre la disponibilidad de un
recurso y el lado izquierdo el
uso de ese recurso limitado.
Una holgura representa la
cantidad del recurso que no se
utiliza.
Variable de superávit
Las restricciones (≥) determinan
requerimientos mínimos de
especificaciones. Un superávit
representa el exceso del lado izquierdo
sobre el requerimiento mínimo.
Variable no restringida
El método del símplex exige
trabajar con variables no
negativas. Las variables no
restringidas pueden expresarse
como la diferencia de dos
variables no negativas.
Conversión a forma estándar
Conversión de desigualdades a igualdades
(≤): se introduce una variable de holgura
Ej: x1+x2 ≤ 3 Ù x1+x2+s1=3, s1≥0
(≥): se introduce una variable de superávit
Ej: x1+3x2 ≥7 Ù x1+3x2 – s2=7, s2≥0
Conversión de una variable no restringida a
variables no negativas:
x= x+ - x- , x+, x- ≥ 0
Bibliografía
• https://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_lineal
• https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356881%2Fmod_resource%2Fcontent%2F2%2FModelos-
PL%20%20Pricipios%20Basicos%20PL.pdf
• https://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_lineal#:~:text=La%20programaci%C3%B3n%20lineal%2
0se%20plantea,mantuvo%20en%20secreto%20hasta%201947.
• https://www.exapuni.com/carreras/apunte/Universidad%20de%20Buenos%20Aires/Ingenier%C3%ADa%20I
ndustrial/Investigaci%C3%B3n%20Operativa/Casos%20especiales%20SIMPLEX/128/0
• https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356883%2Fmod_resource%2Fcontent%2F1%2FMetodo%2
0Simplex.pdf
• https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356883%2Fmod_resource%2Fcontent%2F1%2FMetodo%2
0Simplex.pdf

Kenner ortiz

  • 1.
    Republica bolivariana deVenezuela Ministerio del poder popular para la educación I.U.P” Santiago Mariño Extensión Maracay Maracay, Estado Aragua. Programación Lineal Alumno: Kenner Ortiz C.I: 26.4791.844 Sección: SAIA
  • 2.
    Programación Lineal Es elcampo de la programación matemática dedicado a maximizar o minimizar. El método tradicionalmente usado para resolver problemas de programación lineal es el Método Simplex. Las variables son números reales mayores o iguales a cero. •A = valor conocido a ser respetado estrictamente; •B = valor conocido que debe ser respetado o puede ser superado; •C = valor conocido que no debe ser superado; •j = número de la ecuación, variable de 1 a M (número total de restricciones); •a; b; y, c = coeficientes técnicos conocidos; •X = Incógnitas, de 1 a N; •i = número de la incógnita, variable de 1 a N.
  • 3.
    Historia de la programación lineal Problema Elproblema de la resolución de un sistema lineal de inecuaciones se remonta, al menos, a Joseph Fourier, después de quien nace el método de eliminación de Fourier-Motzkin. La programación lineal se plantea como un modelo matemático desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial para planificar los gastos y los retornos, a fin de reducir los costos al ejército y aumentar las pérdidas del enemigo. Se mantuvo en secreto hasta 1947. En la posguerra, muchas industrias lo usaron en su planificación diaria. Acontecimientos • 1826 Joseph Fourier anticipa la programación lineal. Carl Friedrich Gauss resuelve ecuaciones lineales por eliminación "gaussiana". • 1902 Gyula Farkas concibe un método para resolver sistemas de inecuaciones. • 1947 George Dantzig publica el algoritmo simplex y John von Neumann desarrolló la teoría de la dualidad.Se sabe que Leonid Kantoróvich también formuló la teoría en forma independiente. • 1984 Narendra Karmarkar introduce el método del punto interior para resolver problemas de programación lineal.
  • 4.
    Principios básicos de laprogramación lineal Proporcionalidad directa de las variables Efectos de una sola variable o actividad por si misma son proporcionales dado que se requiere contribución de cada variable Aditividad entre variables Interacciones entre variables deben ser aditivas suposición garantiza que la contribución total de todas las variables en la función del objetivo y en las restricciones sea la suma directa de la contribución Divisibilidad de las variables Este principio establece que las variables del modelo deben asumir valores fraccionarios. Certidumbres de los parámetros Este principio establece que todos los parámetros y demás datos del modelo deben ser conocidos o mantenerse fijos a priori al problema
  • 5.
    ¿Qué es? Es unmétodo analítico capaz de resolver modelos mas complejos que los resueltos mediante el método grafico sin restricción en el método de variable. En que consiste Consiste en caminar del vértice de U poliedro a un vértice vecino de manera que aumente o disminuye Importancia Es fundamental, dado que el algoritmo se basa en dicha teoría para la resolución de sus problemas Consideración importantes • Variables de holgura • Exceso
  • 6.
    Casos del método simplex Degeneración Ladegeneración ocurre cuando en alguna iteración del método simplex existe un empate en la selección de la variable que sale este empate se rompe arbitrariamente. Sin embargo, cuando suceda esto, una o más de las variables básicas será necesariamente igual a cero en la siguiente iteración. En este caso decimos que la nueva solución es degenerada. Múltiples alternativas optimas Cuando la función objetivo es paralela a una restricción que se satisface en el sentido de la igualdad a través de la solución óptima, la función objetivo tomará el mismo valor óptimo en más de un punto de la solución. Por esta razón reciben el nombre de Múltiples alternativas óptimas. Soluciones no acotadas: En algunos modelos de programación lineal, los valores de las variables se pueden aumentar en forma indefinida sin violar ninguna de las restricciones, lo que significa que el espacio de soluciones es no acotado cuando menos en una dirección. Como resultado el valor de la función objetivo puede crecer caso de la minimización en forma indefinida. Solución Infactibles Si las restricciones no se pueden satisfacer en forma simultánea, se dice que el modelo no tiene solución factible. Esta situación nunca puede ocurrir si todas las restricciones son del tipo Menor igual (suponiendo valores positivos en el segundo miembro) ya que las variables de holgura producen siempre una solución factible. Sin embargo, cuando empleamos los otros tipos de restricciones
  • 7.
    Método Gráfico ¿Qué es? Elmétodo gráfico es un procedimiento de solución de problemas de programación lineal, muy limitado en cuanto al número de variables pero muy rico en materia de interpretación de resultados e incluso análisis de sensibilidad. Pasos básicos: Determinación del espacio de las soluciones factibles Determinación de la solución óptima de entre todos los puntos en el espacio de solución factible: Dibujar una recta con valor función objetivo constante (contorno) Mover dicha recta de forma paralela en la dirección en la que se optimiza la función objetivo El espacio de las soluciones factibles es un conjunto convexo. Si un problema de PL tiene solución óptima, ésta es un punto extremo o esquina del espacio de las soluciones factibles.
  • 8.
    Propiedades intrínsecas en lalinealidad Proporcionalidad La contribución de cada variable de decisión en la función objetivo y en las restricciones es directamente proporcional al valor de la variable Aditividad La contribución total de todas las variables en la función objetivo y en las restricciones es la suma de la contribución individual de cada variable.
  • 9.
    Análisis de sensibilidad Si labase actual permanece óptima después de cambiar el coeficiente de una variable no básica en la función objetivo, los valores de las variables de decisión y el valor objetivo óptimo no cambian. Si cambia el coeficiente de una variable básica, los valores de las variables de decisión pueden permanecer constantes, pero el valor objetivo óptimo puede cambiar Si cambia el lado derecho de una restricción los valores de las variables de decisión y de la función objetivo pueden cambiar
  • 10.
    Forma estándar Variable deholgura En las restricciones (≤) el lado derecho representa el límite sobre la disponibilidad de un recurso y el lado izquierdo el uso de ese recurso limitado. Una holgura representa la cantidad del recurso que no se utiliza. Variable de superávit Las restricciones (≥) determinan requerimientos mínimos de especificaciones. Un superávit representa el exceso del lado izquierdo sobre el requerimiento mínimo. Variable no restringida El método del símplex exige trabajar con variables no negativas. Las variables no restringidas pueden expresarse como la diferencia de dos variables no negativas. Conversión a forma estándar Conversión de desigualdades a igualdades (≤): se introduce una variable de holgura Ej: x1+x2 ≤ 3 Ù x1+x2+s1=3, s1≥0 (≥): se introduce una variable de superávit Ej: x1+3x2 ≥7 Ù x1+3x2 – s2=7, s2≥0 Conversión de una variable no restringida a variables no negativas: x= x+ - x- , x+, x- ≥ 0
  • 11.
    Bibliografía • https://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_lineal • https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356881%2Fmod_resource%2Fcontent%2F2%2FModelos- PL%20%20Pricipios%20Basicos%20PL.pdf •https://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_lineal#:~:text=La%20programaci%C3%B3n%20lineal%2 0se%20plantea,mantuvo%20en%20secreto%20hasta%201947. • https://www.exapuni.com/carreras/apunte/Universidad%20de%20Buenos%20Aires/Ingenier%C3%ADa%20I ndustrial/Investigaci%C3%B3n%20Operativa/Casos%20especiales%20SIMPLEX/128/0 • https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356883%2Fmod_resource%2Fcontent%2F1%2FMetodo%2 0Simplex.pdf • https://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F1356883%2Fmod_resource%2Fcontent%2F1%2FMetodo%2 0Simplex.pdf