[PDF] Programmation linéaire en nombres entiers : la méthode du simplexe





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Programmation linéaire

en nombres entiers : la méthode du simplexe

Introduction

On s'intéresse à

u n PL où les variab les sont entières, A et b aussi.

Méthode impraticable :

énumérer toutes les sol

n s r

éalisables entières.

Méthode du simplexe :

en oubliant les contraintes d'intégrité, il sepeut que la sol n optimale soit entière auquel cas nous avons résolu le problème demandé. Prog ramme linéaire entier facile : Un PLE qui, en oubliant les contraintes d'intégrité, fournittoujours une sol n optimale entière par une méthode de résolution des programmes linéaires.

Unimodularité

chaque itération de la méthode du si mplexe, on veut que la base réalisable admette une sol n de base réalis able entière et vu que la sol n optimale est aussi une sol n de base réalisable, elle sera entière.

De plus, à

une itération quelconque, x B = B -1 b et x R = 0.

Pour que cette sol

n soit entière, il est nécessaire que x B soit entier.

Mais b étant entier, il suffit que B

-1 soit une matrice entière.

Nous savons que :

B -1 = (B*) t / det B où

B* désigne la matrice des cofacteurs.

Mais vu que A est entière, il s'ensuit que B* est entière.Il suffit donc que det B soit égal à

1 pour que B

-1 soit entière.

Soit B une matrice carrée d'ordre n, B est

unimodulaire si det(B) {0, 1, -1}.

Soit A une matrice m x n, A est

totalement unimodulaire si toute sous-matrice carrée B d'ordre k, 1 k min(m, n), extraite de A est unimodulaire Note t ous les éléments d'une matrice A totalement unimodulaire doivent être 0, 1 ou -1. Théorème :Soit le programme linéaire entier Max z c t x PLE) sujet à A x b, x

0, x entier,

si A est totalement unimodulaire , alors le programme linéaire associé P L E Max z c t x( P L sujet à A x b, x 0. admet une solution optimale entière qui est aussi solution optimale d e(PLE).

Exemple :

Théorème (conditions suffisantes pour être totalement unimodul aire)

Exemple :

Théorème (conditions suffisantes pour être totalement unimodul aire)

Applications : problème de transport entier

quantités entières Écrivons ce problème sous une forme plus développée.

On pose

I = l'ensemble des lignes et J

A est totalement unimodulaire.

Applications : problème d'affectation

Note :

Si a ij = 0, on supposera que c ij ce qui implique que x ij = 0.

En pratique, x

ij est omise dans le modèle.

Programme linéaire entier à

variables bivalentes 0-1.

A est totalement unimodulaire

ce qui implique qu'on peut remplacer x ij = 0 ou 1 par x ij 0.

Exemple :

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