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Integer Programming |
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Cutting Plane Method
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cj | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cB | Basic variables B |
x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | Solution values b (=XB) |
| 0 | x3 | 0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 7 |
| 0 | x4 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 7 |
| 0 | x5 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 11 |
| zjcj |
|
-1 | -2 | 0 | 0 | 0 |
|
Key column = x2 column
Minimum (7/2, 7/1) = 7/2
Key row = x3 row
Pivot element = 2
x3 departs & x2 enters.
| cj | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cB | Basic variables B |
x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | Solution values b (=XB) |
| 2 | x2 | 0 | 1 | 1/2 | 0 | 0 | 7/2 |
| 0 | x4 | 1 | 0 | -1/2 | 1 | 0 | 7/2 |
| 0 | x5 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 11 |
| zjcj | -1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
x4 departs and x1 enters.
| cj | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cB | Basic variables B |
x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | Solution values b (=XB) |
| 2 | x2 | 0 | 1 | 1/2 | 0 | 0 | 7/2 (3 + 1/2) |
| 1 | x1 | 1 | 0 | -1/2 | 1 | 0 | 7/2 (3 + 1/2) |
| 0 | x5 | 0 | 0 | 1 | -2 | 1 | 4 (4 + 0) |
| zjcj | 0 | 0 | 1/2 | 1 | 0 |
This solution is not acceptable since all the basic variables must be integer valued. Thus, we construct a Gomory's fractional cut to get the desired optimal solution.
Choose the largest fractional part under the XB column. Here both the fractional parts are same. So either of the two may be used to develop Gomory's constraint.
Taking first row as the source row, the corresponding equation is
0x1 + 1x2 + 1/2x3 + 0x4
+ 0x5 = 3 + 1/2
(1 + 0)x2 + 1/2x3 = 3 + 1/2
After applying the formula we get
- 1/2 x3 £ -1/2
- 1/2 x3 + x6 = - 1/2
x6 is a slack variable
By adding the above equation in Table 3, we get the new table
| cj | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 |
0
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||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cB | Basic variables B |
x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | Solution values b (=XB) |
| 2 | x2 | 0 | 1 | 1/2 | 0 | 0 | 0 | 7/2 |
| 1 | x1 | 1 | 0 | -1/2 | 1 | 0 | 0 | 7/2 |
| 0 | x5 | 0 | 0 | 1 | -2 | 1 | 0 | 4 |
| 0 | x6 | 0 | 0 | -1/2 | 0 | 0 | 1 | -1/2 |
| zjcj | 0 | 0 | 1/2 | 1 | 0 | 0 |
In the above table, there is a negative value under XB column;
therefore, apply the dual simplex method.
Select the most negative value from XB column, i.e., -1/2
Therefore, key row = x6 row
Key Column:
| Min |
|
z3 - c3 |
| Min |
|
1/2 |
Key column = x3 column
x6 departs & x3 enters
|
|
cj | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 |
0
|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cB | Basic variables B |
x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | Solution values b (=XB) |
| 2 | x2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
3 |
| 1 | x1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | 4 |
| 0 | x5 | 0 | 0 | 0 | -2 | 1 | 2 | 3 |
| 0 | x6 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | -2 | 1 |
| zjcj | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
The optimal solution is
x1 = 4, x2 = 3
z = 4 + 2 X 3 = 10